【正文】 論 167。 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)介 在數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)之前，對(duì)開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念應(yīng)當(dāng)了解，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序的步驟、開(kāi)發(fā)體系及方法都應(yīng)當(dāng)有相當(dāng)清晰的了解和認(rèn)識(shí)。 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的目標(biāo)是建立一個(gè)滿足用戶長(zhǎng)期需求的產(chǎn)品。開(kāi)發(fā)的主要過(guò)程為：理解用戶的需求，然后，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臄?shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)。把設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的數(shù)據(jù)庫(kù)，并且這些數(shù)據(jù)庫(kù)帶有功能完備、高效能的應(yīng)用。 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件鄰域研究中一直是非常重要的主題，產(chǎn)生于60 年代， 30 多年來(lái)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并已形成較為完整的理論體系和一大批實(shí)用系統(tǒng)。并且，近年來(lái)，隨著 World Wide Web(WWW)的猛增及 Inter 技術(shù)的迅速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)之時(shí)成為最熱門技術(shù)之一。 數(shù)據(jù)庫(kù) 如圖 顯示了數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的主要組件。數(shù)據(jù)庫(kù)由 DBMS（數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)）處理， DBMS 則由開(kāi)發(fā)人員和用戶通過(guò)應(yīng)用程序直接或間接地使用。它主要 包括四個(gè)要素：用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引和應(yīng)用元數(shù)據(jù)。 用戶數(shù)據(jù) 目前，大多數(shù)主流數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)把用戶數(shù)據(jù)表示為關(guān)系?，F(xiàn)在把關(guān)系看作數(shù)據(jù)表。表的列包含域或?qū)傩?，表的行包含?duì)應(yīng)業(yè)務(wù)環(huán)境中的實(shí)體的記錄。并非所有的關(guān)系都同樣符合要求，有些關(guān)系比其它關(guān)系更結(jié)構(gòu)化一些。第二章描述了一個(gè)用以產(chǎn)生良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的過(guò)程，稱作規(guī)范化。 為了對(duì)比結(jié)構(gòu)差的關(guān)系和結(jié)構(gòu)好的關(guān)系之間的差別，以本文所設(shè)計(jì)的圖書(shū)管理系統(tǒng)中的圖書(shū)和圖書(shū)借閱者關(guān)系為例來(lái)說(shuō)明，假若設(shè)計(jì)關(guān)系 R1（借書(shū)證號(hào)，姓名，性別，身份編號(hào)，身份證，聯(lián)系電話，圖書(shū) 編號(hào) ,圖書(shū)名稱，圖書(shū)類別，作者，出版社，出版日期，備注，價(jià)格，數(shù)量）；這個(gè)關(guān)系的問(wèn)題出在它有關(guān)于兩個(gè)不同主題的數(shù)據(jù)，就是圖書(shū)借閱者和圖書(shū)。用這種方式構(gòu)成的關(guān)系在進(jìn)行修改時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。因?yàn)橐粋€(gè)圖書(shū)借閱者可能借閱多本書(shū)，如果某個(gè)圖書(shū)借閱者的某個(gè)字段（如聯(lián)系電話）出現(xiàn)變更，它所借閱的圖書(shū)記錄（可能多個(gè)）也就必須變化，這是不好的。因此數(shù)據(jù)用兩個(gè)關(guān)系表示更好。現(xiàn)在如果某圖書(shū)借閱者改變了它的聯(lián)系電話，只有關(guān)系（表） user 的對(duì)應(yīng)行需要改變。當(dāng)然，要想產(chǎn)生一個(gè)，顯示圖書(shū)名稱及其借閱者聯(lián)系電話的報(bào)表，就需要將這兩個(gè)表的行 結(jié)合起來(lái)。結(jié)果表明，將關(guān)系分別存儲(chǔ)，在生成報(bào)表的時(shí)候?qū)⑺鼈兘Y(jié)合起來(lái)，畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ____________________________________________________________________________ 5 比把它們存儲(chǔ)在一個(gè)合成的表中更好。 user（借書(shū)證號(hào)，姓名，性別，身份編號(hào)，身份證，聯(lián)系電話，） book（圖書(shū)編號(hào) ,圖書(shū)名稱，圖書(shū)類別，作者，出版社，出版日期，備注，價(jià)格，數(shù)量） 元數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)庫(kù)是自描述的，這就意味著它自身包含了它的結(jié)構(gòu)的描述，這種結(jié)構(gòu)的描述稱作元數(shù)據(jù)。因?yàn)?DBMS 產(chǎn)品是用來(lái)存儲(chǔ)和操縱表的，所以大多數(shù)產(chǎn)品把元數(shù)據(jù)以表的形式存儲(chǔ)，有時(shí)稱作系統(tǒng)表。這些系統(tǒng)表存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)庫(kù)中表的情況，指出每一個(gè)表中有多少列，那 一列是主關(guān)鍵字，每一列的數(shù)據(jù)類型的描述，它也存儲(chǔ)索引、關(guān)鍵字、規(guī)則和數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)的其他部分。 在表中存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)不僅對(duì) DBMS 是有效的，對(duì)用戶也是方便的，因?yàn)樗麄兛梢允褂门c查詢用戶數(shù)據(jù)同樣的查詢工具來(lái)查詢?cè)獢?shù)據(jù)。本文第二章所介紹的 SQL 語(yǔ)言可以同時(shí)用于元數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。 索引 第三種類型的數(shù)據(jù)改進(jìn)了數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和可訪問(wèn)性，這種數(shù)據(jù)經(jīng)常稱作開(kāi)銷數(shù)據(jù)，盡管有時(shí)也采用其他類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如鏈表，但它主要還是索引。索引可以用來(lái)排序和快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)。下面以本人的圖書(shū)管理信息系統(tǒng)中的 book 表為例來(lái)說(shuō)明。 假定數(shù)據(jù)在磁盤(pán)上是按’圖書(shū)編號(hào)’的遞增順序排列的，用戶想打印一個(gè)按’圖書(shū)名稱’排序的圖書(shū)數(shù)據(jù)報(bào)表。為此，所有的數(shù)據(jù)都需要從源表中提取出來(lái)并排序，除非表很小，否則這是一個(gè)很費(fèi)時(shí)的過(guò)程?；蛘?，可以在‘圖書(shū)名稱’字段上創(chuàng)建一個(gè)索引，該索引的條目按照‘圖書(shū)名稱’排序，這樣，該索引的條目可以讀出來(lái)，并用來(lái)按順序訪問(wèn) book數(shù)據(jù)。 索引用于快速訪問(wèn)數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)用戶只想訪問(wèn) book 表中‘圖書(shū)類別’值為‘ 01’的那些學(xué)生。如果沒(méi)有索引，則必須搜索整個(gè)源表；但有了索引之后，可以找到索引條目，并使用它來(lái)挑選所有合適的行。 索引對(duì)排序和查找是有幫助的，但要付出代價(jià)。 book 表中的行每次改變時(shí)，索引也必須改變，這意味著索引并非隨意的，應(yīng)該在真正需要時(shí)保存。 應(yīng)用元數(shù)據(jù) 存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中的第四種數(shù)據(jù)是應(yīng)用元數(shù)據(jù)，它用來(lái)存儲(chǔ)用戶窗體、報(bào)表、查詢和其他形式的查詢組件。并非所有的 DBMS 都支持應(yīng)用組件，支持組件的 DBMS 也不一定把全部組件的結(jié)構(gòu)作為應(yīng)用元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。然而，大多數(shù)現(xiàn)代的 DBMS 產(chǎn)品存儲(chǔ)這種數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分。一般來(lái)說(shuō)，數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)人員和用戶都不直接訪問(wèn)應(yīng)用元數(shù)據(jù)，想畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ____________________________________________________________________________ 6 反，他們通過(guò) DBMS 中的工具來(lái)處 理這些數(shù)據(jù)。 ACCESS2020 中就支持窗體、存儲(chǔ)過(guò)程等應(yīng)用元數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBMS）是指數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。DBMS 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的核心組成部分。對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的一切操作，包括定義、更新及各種控制 ,都是通過(guò) DBMS 進(jìn)行的。 DBMS 總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以把 DBMS 看成是某種數(shù)據(jù)模型在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的具體實(shí)現(xiàn)。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同， DBMS 可以分成層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系型、面向?qū)ο笮偷取?ACCESS2020 就是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。 關(guān)系模型。關(guān)系模型主要是用二 維表格結(jié)構(gòu)表達(dá)實(shí)體集，用外鍵表示實(shí)體間聯(lián)系。關(guān)系模型是由若干個(gè)關(guān)系模式組成的集合。關(guān)系模式相當(dāng)于前面提到的記錄類型，它的實(shí)例稱為關(guān)系，每個(gè)關(guān)系實(shí)際上是一張二維表格。 關(guān)系模型和層次、網(wǎng)狀模型的最大判別是用關(guān)鍵碼而不是用指針導(dǎo)航數(shù)據(jù)，表格簡(jiǎn)單用戶易懂，編程時(shí)并不涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，訪問(wèn)技術(shù)等細(xì)節(jié)。關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化模型。 SQL 語(yǔ)言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，已得到了廣泛的應(yīng)用。 如圖 所示， DBMS 的特點(diǎn)和功能可以分為三個(gè)子系統(tǒng)：設(shè)計(jì)工具子系統(tǒng)、運(yùn)行子系統(tǒng)和 DBMS 引擎。 設(shè)計(jì)子系統(tǒng)有一個(gè)方便數(shù)據(jù)庫(kù)及其應(yīng)用創(chuàng)建的工 具集。它典型地包含產(chǎn)生表、窗體、查詢和報(bào)表的工具。 DBMS 產(chǎn)品還提供編程語(yǔ)言和對(duì)編程語(yǔ)言的接口。 運(yùn)行子系統(tǒng)處理用設(shè)計(jì)子系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的應(yīng)用組件。它所包含的運(yùn)行處理器用來(lái)處理窗體和數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交互，以及回答查詢和打印報(bào)表等。 DBMS 引擎從其他兩個(gè)組件接受請(qǐng)求，并把它們翻譯成對(duì)操作系統(tǒng)的命令，以便讀寫(xiě)物理介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。 DBMS 引擎還涉及事務(wù)管理、鎖、備份和恢復(fù)。 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù) 數(shù)據(jù)庫(kù)模式 數(shù)據(jù)庫(kù)模式定義了數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、表、關(guān)系、域和業(yè)務(wù)規(guī)則。數(shù)據(jù)庫(kù)模式是一種設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用正是建立 在此基礎(chǔ)上的。 域是一列可能擁有的值的集合。必須為每一個(gè)表的每一列確定域。除了數(shù)據(jù)的物理格式外，還需要確定是否有些域?qū)Ρ韥?lái)說(shuō)是唯一的。 數(shù)據(jù)庫(kù)模式的最后一個(gè)要素是業(yè)務(wù)規(guī)則，它是對(duì)需要反映在數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序中的業(yè)務(wù)活動(dòng)的約束。業(yè)務(wù)規(guī)則是模式的一個(gè)重要部分，因?yàn)樗麄冎付藷o(wú)論什么數(shù)據(jù)變化到達(dá) DBMS 引擎，允許的數(shù)據(jù)值必須滿足的約束。不管無(wú)效的數(shù)據(jù)變化請(qǐng)求是來(lái)自窗體的用戶、查詢 /修改請(qǐng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ____________________________________________________________________________ 7 求還是應(yīng)用程序， DBMS 都應(yīng)該拒絕。 遺憾的是，不同的 DBMS 產(chǎn)品用不同的方法實(shí)施業(yè)務(wù)規(guī)則。在某些情況下， DBMS 產(chǎn)品不具備 實(shí)施必要業(yè)務(wù)規(guī)則的能力，必須以代碼形式把它們編入應(yīng)用程序。 創(chuàng)建表 定義聯(lián)系 應(yīng)用組件 數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用包括窗體、查詢、報(bào)表、菜單和應(yīng)用程序。 167。 圖書(shū)管理系統(tǒng) 當(dāng)今時(shí)代是飛速發(fā)展的信息時(shí)代。在各行各業(yè)中離不開(kāi)信息處理，這正是計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于信息管理系統(tǒng)的環(huán)境。計(jì)算機(jī)的最大好處在于利用它能夠進(jìn)行信息管理。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息控制，不僅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。 尤其對(duì)于復(fù)雜的信息管理，計(jì)算機(jī)能夠充分發(fā)揮它的優(yōu)越性。計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息管理與信息管 理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)密切相關(guān)，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)管理的前提。本系統(tǒng)就是為了管理好書(shū)店信息而設(shè)計(jì)的。 書(shū)店作為一種信息資源的集散地，圖書(shū)和用戶借閱資料繁多，包含很多的信息數(shù)據(jù)的管理，現(xiàn)今，有很多的書(shū)店都是初步開(kāi)始使用，甚至尚未使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息管理。根據(jù)調(diào)查得知，他們以前對(duì)信息管理的主要方式是基于文本、表格等紙介質(zhì)的手工處理，對(duì)于圖書(shū)借閱情況（如借書(shū)天數(shù)、超過(guò)限定借書(shū)時(shí)間的天數(shù)）的統(tǒng)計(jì)和核實(shí)等往往采用對(duì)借書(shū)卡的人工檢查進(jìn)行，對(duì)借閱者的借閱權(quán)限、以及借閱天數(shù)等用人工計(jì)算、手抄進(jìn)行。數(shù)據(jù)信息處理工作量大，容易出錯(cuò)；由于數(shù)據(jù) 繁多，容易丟失，且不易查找?？偟膩?lái)說(shuō)，缺乏系統(tǒng)，規(guī)范的信息管理手段。盡管有的書(shū)店有計(jì)算機(jī)，但是尚未用于信息管理，沒(méi)有發(fā)揮它的效力，資源閑置比較突出，這就是管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)的基本環(huán)境。 數(shù)據(jù)處理手工操作，工作量大，出錯(cuò)率高，出錯(cuò)后不易更改。書(shū)店采取手工方式對(duì)圖書(shū)借閱情況進(jìn)行人工管理，由于信息比較多，圖書(shū)借閱信息的管理工作混亂而又復(fù)雜；一般借閱情況是記錄在借書(shū)證上，圖書(shū)的數(shù)目和內(nèi)容記錄在文件中，書(shū)店的工作人員和管理員也只是當(dāng)時(shí)對(duì)它比較清楚，時(shí)間一長(zhǎng)，如再要進(jìn)行查詢，就得在眾多的資料中翻閱、查找了，造成查詢費(fèi)時(shí) 、費(fèi)力。如要對(duì)很長(zhǎng)時(shí)間以前的圖書(shū)進(jìn)行更改就更加困難了。 基于這此問(wèn)題，我認(rèn)為有必要建立一個(gè)圖書(shū)管理系統(tǒng)，使圖書(shū)管理工作規(guī)范化，系統(tǒng)化，程序化，避免圖書(shū)管理的隨意性，提高信息處理的速度和準(zhǔn)確性，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的查詢和修改圖書(shū)情況。 167。 系統(tǒng)所做工作 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ____________________________________________________________________________ 8 1) 了解應(yīng)用開(kāi)發(fā)工具的現(xiàn)狀 2) 編程基礎(chǔ) 3) ACCESS 基礎(chǔ) 4) 設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)計(jì)界面 5) 開(kāi)發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)的一些功能有 l 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)說(shuō)明的醒目顯示； l 多條件的查詢、多條記錄的檢索、模糊查詢； l 數(shù)據(jù)文件某種存儲(chǔ)格式 導(dǎo)入數(shù)據(jù)窗體，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)存入數(shù)據(jù)庫(kù)； l 數(shù)據(jù)庫(kù)安全性的設(shè)計(jì)； l 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)接口、界面的設(shè)計(jì)。 167。 本文所作工作 緒論部分對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，分析了圖書(shū)管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和任務(wù)。 第二章介紹了數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和范式分析，并系統(tǒng)介紹了 SQL 語(yǔ)言，為設(shè)計(jì)和理解應(yīng)用程序做了鋪墊。 第三章對(duì)系統(tǒng)介紹了 VB 的數(shù)據(jù)庫(kù)編程技術(shù)、 SQL 語(yǔ)言在 VB 中的應(yīng)用、 ACCESS 基礎(chǔ)。 第四章分析了圖書(shū)管理系統(tǒng)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)，并根據(jù)需求對(duì)系統(tǒng)功 能進(jìn)行了劃分和細(xì)化。 第五章根據(jù)第四章的設(shè)計(jì)結(jié)果利用 MSSQL Server2020 和 VB 進(jìn)行了具體的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 總結(jié)部分介紹了設(shè)計(jì)體會(huì)和編程體會(huì)，并指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足和改進(jìn)的方向。 第二章 數(shù)據(jù)庫(kù)理論基礎(chǔ) 一個(gè)成功的信息管理系統(tǒng)，是建立在許多條件之上的，而數(shù)據(jù)庫(kù)是其中一個(gè)非常重要的條件和關(guān)鍵技術(shù)。 信息管理系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)分五個(gè)步驟：數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)與加載測(cè)試。 （ 1） 數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析的任務(wù)是將業(yè)務(wù)管理單證流化為數(shù)據(jù)流，劃分主題之間的邊界，繪制出 DFD 圖，并完成相應(yīng)的數(shù)據(jù)字典。 （ 2） 概念設(shè)計(jì)的任務(wù)是從 DFD 出發(fā)，繪制出本主題的實(shí)體－關(guān)系圖，并列出各個(gè)實(shí)體與關(guān)系的綱要表。 （ 3） 邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是從 ER 圖與對(duì)應(yīng)的綱要表出發(fā)，確定各個(gè)實(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） ____________________________________________________________________________ 9 體及關(guān)系的表名屬性。 （ 4） 物理設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定所有屬性的類型、寬度與取值范圍，設(shè)計(jì)出基本表的主鍵，將所有的表名與字段名英文化（現(xiàn)在很多軟件能支持中文字段，如 ACCESS，我就是用的中文字段名），實(shí)現(xiàn)物理建庫(kù)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)物理設(shè)計(jì)字典。 （ 5） 加載測(cè)試工作貫穿于程序測(cè)試工作的全過(guò)程，整個(gè)錄入、修改、查詢、處理工作 均可視為對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的加載測(cè)試工作。 要設(shè)計(jì)出一個(gè)好的信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，除滿足系統(tǒng)所要求的功能外，還必須遵守下列原則： 178。 基本表的個(gè)數(shù)越少越好。 178。 主鍵的個(gè)數(shù)越少越好。鍵是表間連接的工具，主鍵越少，表間的連接就越簡(jiǎn)單。 178。 字段的個(gè)數(shù)越少越好。 178。 所有基本表的設(shè)計(jì)均應(yīng)盡量符合第三范式。 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)中，如何處理多對(duì)多的關(guān)系和如何設(shè)計(jì)主鍵，是兩個(gè)有著較大難度、需要重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。下面我們著重從 SQL 應(yīng)用