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数据分析应用开发计划(基于具体需求)

技术栈选择

后端与数据处理

  • Python 3.9+:核心编程语言
  • Streamlit:快速构建数据可视化Web应用
  • psycopg2-binary:PostgreSQL客户端库
  • pandas:数据处理和分析库
  • plotly:交互式图表库
  • python-dotenv:环境变量管理

数据库

  • PostgreSQL + TimescaleDB:已配置的时序数据库

项目结构设计

trt_analyse/
├── app/                # 应用主目录
│   ├── database/       # 数据库连接和查询
│   ├── services/       # 业务逻辑服务
│   ├── utils/          # 工具函数
│   └── dashboard/      # Streamlit仪表盘
├── requirements.txt    # 依赖包列表
├── .env.example        # 环境变量示例
├── .env                # 环境变量配置
├── dashboard.py        # Streamlit仪表盘入口
└── README.md           # 项目说明

核心功能实现

1. 数据库连接与配置

  • 使用环境变量存储数据库连接信息(主机、端口、数据库名、用户名、密码)
  • 实现安全的数据库连接
  • 实现数据库连接状态监控和错误处理

2. 时序数据查询

  • 实现基于日期范围的时序数据查询
  • 查询表:public.aics_sorting_scale_data
  • 查询字段:count_under, count_in_range, count_over
  • 按时间顺序排序,确保趋势图的正确性

3. 数据处理与分析

  • 实现数据清洗(处理缺失值、异常值等)
  • 实现数据转换(确保数据类型正确)
  • 实现基本的统计计算(可选,如平均值、最大值、最小值等)

4. 数据可视化

  • 使用plotly实现交互式折线图,展示三个数据字段的趋势
  • 实现时间范围选择器,允许用户自定义查询时间范围
  • 实现图表交互功能:缩放、悬停显示详细数据、图例切换等
  • 实现数据导出功能(可选,如导出为CSV)

5. 应用界面设计

  • 实现简洁的用户界面
  • 提供数据库连接状态显示
  • 提供时间范围选择器
  • 提供查询按钮和状态反馈
  • 提供图表展示区域
  • 提供数据表格预览(可选)

开发步骤

  1. 项目初始化
  • 创建项目目录结构
  • 编写requirements.txt文件
  • 配置环境变量文件
  • 安装依赖包
  1. 数据库连接模块开发
  • 实现数据库连接配置
  • 实现基本的数据库查询功能
  • 实现错误处理和连接状态监控
  1. 数据查询服务开发
  • 实现基于日期范围的查询功能
  • 测试查询结果的正确性
  • 优化查询性能
  1. 数据处理服务开发
  • 实现数据清洗功能
  • 实现数据转换功能
  • 测试数据处理结果
  1. Streamlit仪表盘开发
  • 实现应用布局和导航
  • 实现时间范围选择器
  • 实现查询按钮和状态反馈
  • 实现折线图展示
  • 实现图表交互功能
  1. 功能测试
  • 测试数据库连接
  • 测试不同时间范围的查询
  • 测试图表展示效果
  • 测试应用性能和稳定性
  1. 部署与优化
  • 优化应用启动速度
  • 优化查询性能
  • 确保应用的可靠性和安全性

预期成果

  • 功能完整的数据分析应用
  • 支持按日期范围查询时序数据
  • 交互式折线图展示三个数据字段的趋势
  • 安全可靠的数据库连接
  • 易于使用的用户界面
  • 高性能的查询和渲染