【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 間沒(méi)有建立聯(lián)系，因而 數(shù)據(jù)冗余度大。增加新的應(yīng)用，必須同時(shí)增加新的文卷。因此，文卷系統(tǒng)中的文卷是無(wú)結(jié)構(gòu)的、不易擴(kuò)充的信息集合。數(shù)據(jù)庫(kù)則不僅描述數(shù)據(jù)本身，而且描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系。它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)反映了某一部門的整體信息結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)冗余度小、易于擴(kuò)充新的應(yīng)用，因而是面向數(shù)據(jù)總體結(jié)構(gòu)的信息集合，可為多個(gè)用戶共享。 體系特征：一切數(shù)據(jù)都有邏輯和物理兩個(gè)側(cè)面。在數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)的描述稱為邏輯模式。邏輯模式又分為描述全局邏輯結(jié)構(gòu)的全局模式 （ 簡(jiǎn)稱模式 ） 和描述某些應(yīng)用所涉及的局部邏輯結(jié)構(gòu)的子模式。數(shù)據(jù)物理結(jié)構(gòu)的描述稱為存儲(chǔ)模式。這兩種模式 總稱為數(shù)據(jù)庫(kù)模式。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶根據(jù)子模式編制程序。子模式與模式模式與存儲(chǔ)模式之間有軟件進(jìn)行映射。因此 ,程序與數(shù)據(jù)之間具有兩級(jí)獨(dú)立性：物理獨(dú)立性和邏輯獨(dú)立性。數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)模式改變，而模式可以不改變，因而不必改寫應(yīng)用程序，這稱為物理獨(dú)立性。模式改變時(shí) ,子模式可能不改變，也就不必改寫應(yīng)用程序，這稱為邏輯獨(dú)立性。由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備比較高的程序與數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，可以使程序員在編制應(yīng)用程序時(shí)集中精力考慮算法邏輯，不必過(guò)問(wèn)物理細(xì)節(jié)，而且可以大大減少應(yīng)用程序維護(hù)的工作量。 控制特征：數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)數(shù)量龐大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又 為多個(gè)用戶所共享。因此，必須由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)在定義、建立、運(yùn)行以及維護(hù)時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的安全性、完整性和并發(fā)操作的一致性。此外，還必須有數(shù)據(jù)庫(kù)管理員專門負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的管理、控制監(jiān)督和改進(jìn)。 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章 關(guān)鍵技術(shù)介紹 5 由于數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具有上述特征，它的出現(xiàn)使信息系統(tǒng)的研制從圍繞加工數(shù)據(jù)的程序?yàn)橹行?，轉(zhuǎn)變到圍繞共享的數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)進(jìn)行。這便于數(shù)據(jù)的集中管理，有利于應(yīng)用程序的研制和維護(hù)。數(shù)據(jù)減少了冗余度和提高了相容性，從而提高了作出決策的相容性。因此，大型復(fù)雜的信息系統(tǒng)大多以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)應(yīng)用中起著越來(lái)越 重要的作用。 研究課題，數(shù)據(jù)庫(kù)研究的課題，主要涉及三個(gè)領(lǐng)域。 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件的研制 DBMS 是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。研制 DBMS 的基本目標(biāo)，是擴(kuò)大功能，提高性能 可用性，從而提高用戶的生產(chǎn)率。 70 年代以來(lái)，研制的重點(diǎn)是探索關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，內(nèi)容包括關(guān)系數(shù)據(jù)語(yǔ)言、查詢優(yōu)化、并發(fā)控制和系統(tǒng)性能等。另一類課題是對(duì) DBMS 標(biāo)準(zhǔn)化的研究，即研究 個(gè)統(tǒng)一的 DBMS 體系結(jié)構(gòu)的規(guī)范。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：這是在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，按照應(yīng)用要求以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)模型和功能，設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)良好、使用 方便、效率較高的，以數(shù)據(jù)庫(kù)為核心的應(yīng)用信息系統(tǒng)。這一領(lǐng)域主要的研究課題，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法學(xué)和設(shè)計(jì)工具的探索。例如，運(yùn)用軟件工程的方法和工具指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)；研究數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)各個(gè)階段中完備 的方法和工具；以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的規(guī)范化理論為指南進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯設(shè)計(jì) 。 數(shù)據(jù)庫(kù)理論：主要研究關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)理論研究的意義，一方面在于它為數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)科奠定了理論基礎(chǔ) 。另一方面它為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)提供了判別標(biāo)準(zhǔn)，從而成為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力指南。研究的主要內(nèi)容是關(guān)系的規(guī)范化理論。關(guān)系規(guī)范化理論已應(yīng)用于數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的各個(gè)階段。發(fā)展數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù) 是計(jì)算機(jī)科學(xué)中發(fā)展最快的領(lǐng)域之一，新的領(lǐng)域越來(lái)越多。 分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：隨著 70 年代后期分布計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展，相應(yīng)地研究成功分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是一個(gè)在邏輯上完整，而在物理上分散在若干臺(tái)互相連接的結(jié)點(diǎn)機(jī)上的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。它既具有分布性又具有數(shù)據(jù)庫(kù)的綜合性。這是數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)發(fā)展的一個(gè)重要方向。分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，其中最復(fù)雜的是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。 數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)器：新的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)。它把由中央處理器包辦的數(shù)據(jù)庫(kù)操作分散給一些局部的部件來(lái)執(zhí)行，或轉(zhuǎn)移到一個(gè)與主計(jì)算機(jī)相連的專用計(jì)算機(jī)去執(zhí)行 ，以提高并行性。數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)器的發(fā)展，包括智能控制器和存儲(chǔ)器，專用處理機(jī)和數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī)。 數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)義模型：數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型基本上屬于語(yǔ)法模型，語(yǔ)義體現(xiàn)很不完備，不能明顯地含有現(xiàn)實(shí)世界的意義。因此，用戶只能按照 DBMS 所提供的數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言訪 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章 關(guān)鍵技術(shù)介紹 6 問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。語(yǔ)義模型能準(zhǔn)確地描述現(xiàn)實(shí)世界中某個(gè)部門的信息集合及其意義，使用戶能基于對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的認(rèn)識(shí)或用類似于自然語(yǔ)言的形式來(lái)訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)。這方面的研究已發(fā)展為數(shù)據(jù)語(yǔ)義學(xué)。 數(shù)據(jù)庫(kù)智能檢索：數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和人工智能相結(jié)合，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)和知識(shí)進(jìn)行推理，演繹出正確答案，這就是數(shù)據(jù)庫(kù) 的智能檢索。這涉及到自然語(yǔ)言用戶接口、邏輯演繹功能和數(shù)據(jù)庫(kù)語(yǔ)義模型等問(wèn)題，如 70 年代末所開始的知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)和演繹數(shù)據(jù)庫(kù)的研究。 辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫(kù)：研究在辦公室自動(dòng)化系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的應(yīng)用，其中主要研究對(duì)各種非格式化數(shù)據(jù)如圖像、聲音、正文的處理，以及面向端點(diǎn)用戶的高級(jí)語(yǔ)言接口。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) （ database systems） 由數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理軟件組成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是為適應(yīng)數(shù)據(jù)處理的需要而發(fā)展起來(lái)的一種較為理想的數(shù)據(jù)處理的核心機(jī)構(gòu)。計(jì)算機(jī)的高速處理能力和大容量存儲(chǔ)器提供了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理自動(dòng)化的條 件。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)一般由 4 個(gè)部分組成： （ 1）數(shù)據(jù)庫(kù) 存儲(chǔ)在 磁帶、磁盤、光盤或外存介質(zhì)上 按一定結(jié)構(gòu)組織在一起 相關(guān)數(shù)據(jù) 的集合 （ 2） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng) （ DBMS） 它是一組能完成描述、管理、維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)的程序系統(tǒng)。它按照一種公用的和可控制的方法完成插入新數(shù)據(jù)、修改和檢索原有數(shù)據(jù)的操作。 （ 3） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理員 （ DBA） （ 4） 用戶和應(yīng)用程序 對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的基本要求是： ① 能夠保證數(shù)據(jù)的獨(dú)立性， 節(jié)省開發(fā)費(fèi)用。 ② 冗余數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)共享程度高。 ③ 系統(tǒng)的用戶接口簡(jiǎn)單，用戶容易掌握，使用方便。 ④ 確保系統(tǒng)運(yùn)行可靠；保護(hù)數(shù)據(jù)不受非受權(quán)者 訪問(wèn)破壞； 防止錯(cuò)誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。 ⑤ 有重新組織數(shù)據(jù)的能力， ⑥ 具有可修改性和可擴(kuò)充性。 ⑦ 能夠充分描述數(shù)據(jù)間的內(nèi)在聯(lián)系。 數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算機(jī) （ database puter） 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 2章 關(guān)鍵技術(shù)介紹 7 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)、管理和控制的一種專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它能十分快速而有效地完成各種數(shù)據(jù)庫(kù)操作，并能適應(yīng)大型數(shù)據(jù)庫(kù)的管理。 由于微處理機(jī)技術(shù)和簡(jiǎn)約指令集計(jì)算機(jī) （ RISC） 技術(shù)的飛速發(fā)展，使高檔微機(jī)和各種工作站 （ 見計(jì)算機(jī)工作站 ） 的價(jià)格越來(lái)越低，而處理能力和存儲(chǔ)容量卻越來(lái)越高。可以說(shuō)，通用處理機(jī)在這方面的發(fā)展在較大程度上降低了人們對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的進(jìn) 一步研究的積極性，使得數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的發(fā)展在一定程度上處于停頓狀態(tài)。面對(duì)這種嚴(yán)峻形勢(shì)，它的進(jìn)一步發(fā)展必須解決成本太高和使用太專等問(wèn)題，以爭(zhēng)得用戶。 數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的未來(lái)發(fā)展概括起來(lái)大概有以下幾方面： （ 1） 充分利用大規(guī)模集成電路技術(shù)、并行處理和其他先進(jìn)硬件技術(shù)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的性能／價(jià)格比。 （ 2） 研究新的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)體系結(jié)構(gòu)和相應(yīng)的并行操作算法和軟件，提高整機(jī)系統(tǒng)的性能，使它能適應(yīng)一些特殊應(yīng)用中對(duì)海量數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行管理的需求。 （ 3） 將它與人工智能技術(shù)結(jié)合，做出有一定智能的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)，使這種機(jī)器不但能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理和控制，而且能 支持對(duì)知識(shí)的加工和運(yùn)用，從而在知識(shí)處理領(lǐng)域發(fā)揮作用。 （ 4） 充分利用分布數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，發(fā)展面向通用硬件和軟件的能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下使用的數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)，提高數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)的通用性。 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章 系統(tǒng)分析 8 第 3 章 系統(tǒng)分析 本系統(tǒng)基本功能包括高級(jí)查詢，用戶注冊(cè)，用戶管理，資料修改管理、登錄退出管理、車次管理、新聞管理等，可以全方位的為市民服務(wù)，系統(tǒng)還提供登錄用戶的權(quán)限管理，使本系統(tǒng)的運(yùn)行安全可靠。同時(shí)用戶也可以進(jìn)行資料的訂閱、咨詢或建議等。增加了網(wǎng)站的交互性。 構(gòu)架概述 整個(gè)系統(tǒng)體系組織結(jié)構(gòu)圖，如圖 功能構(gòu)架 所示。 圖 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 整個(gè)系統(tǒng)的功能模塊劃分包括五個(gè)模塊，公交線路管理，新聞管理，用戶管理和用戶登錄和新聞點(diǎn)擊數(shù)。各模塊之間的關(guān)系通過(guò)表和表之間主外鍵進(jìn)行連接，如圖 所示。 數(shù)據(jù)庫(kù) STRUTS 業(yè)務(wù)層處理 WEB 頁(yè)面顯示 1 WEB 頁(yè)面顯示 2 WEB 頁(yè)面顯示 3 數(shù)據(jù)流 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章 系統(tǒng)分析 9 圖 3. 2 數(shù)據(jù)庫(kù)表 公交管理系統(tǒng)模塊的業(yè)務(wù)流程分析 處理過(guò)程設(shè)計(jì)符合各城市公交管理的工作需求，管理原則和管理流程。而且考慮到今后系統(tǒng)的維護(hù)和升級(jí)，模塊的設(shè)計(jì)還要符合一定的規(guī)范原則。 代碼設(shè)計(jì)：要求和數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)符合 ，體現(xiàn)唯一性、合理性、可擴(kuò)充性、簡(jiǎn)單性、適用性、規(guī)范性的原則。 輸入設(shè)計(jì)：最小量原則、簡(jiǎn)單性原則、早檢驗(yàn)原則、少轉(zhuǎn)換原則。 人機(jī)對(duì)話設(shè)計(jì)：要求對(duì)話清楚，簡(jiǎn)單，用詞符合用戶的觀點(diǎn)和習(xí)慣；適應(yīng)不同操作水平的用戶，便于維護(hù)和修改；關(guān)鍵操作要強(qiáng)調(diào)和警告。 管理模塊總體流程 業(yè)務(wù)流程圖是表示組織內(nèi)部與信息處理有關(guān)的各項(xiàng)業(yè)務(wù)、處理順序、處理內(nèi)容和處理結(jié)果，幫助了解現(xiàn)行系統(tǒng)業(yè)務(wù)過(guò)程的一種工具。 圖 的圖例分別表示業(yè)務(wù)流程的各個(gè)對(duì)象。用橢圓和方塊的名稱表示對(duì)應(yīng)過(guò)程的操作者；模塊功能實(shí)現(xiàn)時(shí)用到的數(shù)據(jù)或表是處理 的操作對(duì)象；用箭頭標(biāo)志表示數(shù)據(jù)或表的流動(dòng)方向或是操作流程的先后順序；處理過(guò)程用方框表示，并在里面標(biāo)上過(guò)程的名。 會(huì)員信息 公交線路 新聞 管理員信息 數(shù)據(jù)庫(kù) 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章 系統(tǒng)分析 10 圖 查詢模塊總體流程 當(dāng)管理發(fā)布公交線路信息，新聞信息后，用戶可以通過(guò)瀏覽網(wǎng)站對(duì)管理員發(fā)布的這些信息進(jìn)行瀏覽，在找公交車線路時(shí)，可以通過(guò)網(wǎng)站的提供的搜索方式進(jìn)行查詢，查詢包括二種方式：按公交車號(hào)和起點(diǎn)終點(diǎn)來(lái)查詢。 管理發(fā)布信息時(shí)，要先輸入管理員用戶名密碼才可管理各種信息，用戶通過(guò)輸入的查詢條件查到自己想看 的公交線路后以看點(diǎn)擊車次鏈接，查看該條線路的詳細(xì)信息。當(dāng)用戶看到一條新想看其詳細(xì)信息時(shí)，只需點(diǎn)新聞標(biāo)題即可到新聞詳細(xì)頁(yè)面看新聞的詳細(xì)信息，同時(shí)被查看的那條信息的點(diǎn)擊數(shù)會(huì)在之前的點(diǎn)擊數(shù)上加一。如果用戶是注冊(cè)用戶可以登錄可網(wǎng)站里去修改自己的信息。管理員如果查詢到不法用戶，可以對(duì)其進(jìn)行刪除。 流程圖如 。 圖 查詢模塊總體流程 公交線路 管理員 新聞信息 用戶信息 用戶 用戶 公交線路 管理員 新聞信息 用戶信息 用戶 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章 系統(tǒng)分析 11 公交管理數(shù)據(jù)流程圖 公交管理系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)是根據(jù)實(shí)際需求來(lái)實(shí)現(xiàn)在各模塊之間交互的。當(dāng)用戶注冊(cè)后也可以去修改自己 的信息，而管理員對(duì)注冊(cè)后的不法或不合理用戶可以對(duì)其進(jìn)行刪除操作。當(dāng)管理員接到城市新開公交線路通知，或某公交線路變化，延線等需要修改公交修改公交線路信息時(shí)，管理員就可以對(duì)該線路進(jìn)行添加或修改，當(dāng)然如一條線路以后不在開通過(guò)，這時(shí)管理員也可以將這條線路刪除掉，當(dāng)管理員將各公交線路錄入到數(shù)據(jù)庫(kù)中后，其它用戶就可以通過(guò)系統(tǒng)方便的查詢出他們想乘坐的公交線路。 發(fā)布新聞是由管理來(lái)操作發(fā)布的，管理員發(fā)布一點(diǎn)新聞后，用戶就可以在首頁(yè)中看新的標(biāo)題，并點(diǎn)擊標(biāo)題可以看到新聞的詳細(xì)內(nèi)容，點(diǎn)擊的同時(shí)新表就更新點(diǎn)擊數(shù)字段，讓其自己加一。 這時(shí)新聞的點(diǎn)擊數(shù)會(huì)自己提高。 用戶注冊(cè)以及管理員的登錄都是從用戶信息表和管理員信息表中進(jìn)行數(shù)據(jù)的查詢和添加的。 圖 是數(shù)據(jù)流程圖的圖例，其中用長(zhǎng)方形來(lái)表示外部實(shí)體，長(zhǎng)方形內(nèi)標(biāo)明實(shí)體名稱；用箭號(hào)表示數(shù)據(jù)流，其方向表示數(shù)據(jù)流的流向；用框圖表示處理過(guò)程，并在里面標(biāo)記標(biāo)識(shí)、處理過(guò)程及執(zhí)行者；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)則用右邊開口的長(zhǎng)方條表示。 圖 公交管理數(shù)據(jù)流程圖 用戶注冊(cè)數(shù)據(jù)流程圖 職員管理是對(duì)公司所有職員信息的一個(gè)管理，可以通過(guò)此模塊來(lái)管理 PC 筆記本的銷售數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流程圖如 。 圖 用戶注冊(cè)數(shù)據(jù)流程圖 用戶 注冊(cè) 用戶表 實(shí)體 處理過(guò)程 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 東北大學(xué)東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第 3章 系統(tǒng)分析 12 登錄數(shù)據(jù)流程圖 注冊(cè)用戶和系統(tǒng)管理員發(fā)布信息時(shí)要先登錄到系統(tǒng)中才可以發(fā)布信息。數(shù)據(jù)流程圖如 。 圖 登陸數(shù)據(jù)流程圖 信息發(fā)布數(shù)據(jù)流程圖 當(dāng)管理輸入正確的管理員用戶名和管理員密碼后，就會(huì)成功登錄到系統(tǒng)中去。然后可以對(duì)系統(tǒng)中的