【文章內(nèi)容簡介】 erver 2000 數(shù)據(jù)庫，用面向?qū)ο蟮脑O計思想，開發(fā)和設計了一套設備信息管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)操作簡單，方便，首先在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)應用原型，然后，對初始原型系統(tǒng)進行需求迭代，不斷修正和改進，直到形成用戶滿意的可行系統(tǒng)。： 對機房的信息管理，機房使用記錄管理，可進行增刪改等操作。： 包括：設備基本信息管理，設備出入庫操作，設備庫存管理，設備出庫記錄，設備維修記錄管理和設備借還記錄管理。： 包括：機房使用率統(tǒng)計，設備更新率統(tǒng)計，設備維修記錄查詢和設備報廢記錄查詢。第四章 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計 數(shù)據(jù)庫介紹實驗室設備管理系統(tǒng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的設計是要創(chuàng)建一個性能良好的、能滿足不同需求的、又能被相應的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS Database Management System）所實現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫建設方案，這要求數(shù)據(jù)庫的設計要采用科學的方法，并遵循一定的規(guī)則。從20世紀70年代末以來，眾多學者對數(shù)據(jù)庫設計方法進行了深入的探討和嘗試，結(jié)合出許多各有優(yōu)點的數(shù)據(jù)庫設計方法，有基于ER模型的數(shù)據(jù)庫設計方法，基于3NF的設計方法，基于抽象語法規(guī)范的設計方法等，較為實用的主流方法有兩種：ER模型加規(guī)范化關(guān)系的方法和數(shù)據(jù)元素圖加規(guī)范化關(guān)系的方法。本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設計中是采用ER模型加規(guī)范化關(guān)系的方法進行設計的，下面對該方法進行簡單的介紹。ER模型加規(guī)范化關(guān)系的方法在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設計中，主要工作是從需求分析所得到的所有信息以及它們之間的依賴關(guān)系出發(fā)，去構(gòu)造系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。在構(gòu)模中，最常用的是ER模型法。ER模型中最基本的成分是實體、聯(lián)系以及它們的屬性。而實體（或聯(lián)系）與屬性構(gòu)成關(guān)系，因為是否“規(guī)范化”而有“好”、“壞”之分，而關(guān)系的好壞又直接影響數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量。 數(shù)據(jù)庫設計概述數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)為中心，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下進行數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲、更新、加工和統(tǒng)計，進行信息的查詢和傳播等操作的計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計既要滿足用戶的需求，又要與給定的應用環(huán)境密切相關(guān)，因此必須采用系統(tǒng)化、規(guī)范化的設計方法進行設計。設計與使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程是把現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)經(jīng)過人為的加工和計算機的處理，為現(xiàn)實世界提供信息的過程。在給定的DBMS、操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境下，表達用戶的需求，并將其轉(zhuǎn)換為有效的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，構(gòu)成較好的數(shù)據(jù)庫模式，這個過程稱為數(shù)據(jù)庫設計。要設計一個好的數(shù)據(jù)庫必須用系統(tǒng)的觀點分析和處理問題。數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)開發(fā)的全過程可分為兩大階段：數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的分析與設計階段；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實施、運行與維護階段。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計分為需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計四個階段。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期分為兩個重要的階段：一是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計階段，二是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實施和運行階段。其中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計階段是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整個生命周期中工作量比較大的一個階段，其質(zhì)量對整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的影響很大。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計有兩種不同的方法：一種是面向數(shù)據(jù)的設計方法(dataoriented approach)，這種設計方法以信息需求為主，兼顧處理需求；另一種是面向過程的設計方法(processoriented approach)，這種設計方法以處理需求為主，兼顧信息需求。用前一種方法設計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以比較好地反映數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，不但可以滿足當前應用的需要，還可以滿足潛在應用的需要。用第二種方法設計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可能在使用的初始階段比較好地滿足應用的需要，獲得好的性能，但隨著應用的發(fā)展和變化，往往會導致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的較大變動或者不得不重新設計。這兩種設計方法，在實際中都有應用。面向過程的設計方法主要用于處理要求比較明確、固定的應用系統(tǒng)。但是在實際應用中，數(shù)據(jù)庫一般由許多用戶共享，還可能不斷有新的用戶加入，除了常規(guī)的處理要求外，還有許多即席訪問。對于這類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，最好采用面向數(shù)據(jù)的設計方法，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較合理地模擬一個組織部門。通常一個組織部門的數(shù)據(jù)是相對穩(wěn)定的，而處理則是相對變動的，為了設計一個相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一般采用面向數(shù)據(jù)的設計方法。 概念結(jié)構(gòu)設計概念設計的目標是設計出反映某個組織部門信息需求的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念模式獨立于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)、獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）、獨立于計算機系統(tǒng)。概念模式的設計方法是在需求分析的基礎上，用概念數(shù)據(jù)模型（例如ER模型）表示數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的相互聯(lián)系，設計出反映用戶信息需求和處理需求的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式。概念設計的目標是準確描述應用領(lǐng)域的信息模式，支持用戶的各種應用，這樣既容易轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯模式，又容易為用戶理解。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式是面向現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)模型，不能直接用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)。在此階段，用戶可以參與和評價數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計，從而有利于保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計與用戶的需求相吻合。 邏輯結(jié)構(gòu)設計設計邏輯結(jié)構(gòu)應該選擇最適于描述與表達相應概念結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，然后選擇最合適的DBMS。設計邏輯結(jié)構(gòu)時一般要分三步進行：1．將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。而ER圖則是由實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系三個要素組成的。所以將ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則：（1）一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性。實體的碼就是關(guān)系的碼。（2）一個m:n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該關(guān)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。（3）一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與n端對應的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，則與該關(guān)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為n端實體的碼。（4）一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對應的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，則與該關(guān)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，每個實體的碼均是該關(guān)系的候選碼。如果與某一端對應的關(guān)系模式合并，則需要在該關(guān)系模式的屬性中加入另一個關(guān)系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。（5）三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。（6）同一實體集的實體間的聯(lián)系，即自聯(lián)系，也可按上述1:1:n和m:n三種情況分別處理。（7）具有相同碼的關(guān)系模式可合并。2．數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化為了進一步提高數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的性能，通常以規(guī)范化理論為指導，還應該適當?shù)匦薷?、調(diào)整數(shù)據(jù)模型的結(jié)構(gòu)，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化方法為：（1）數(shù)據(jù)依賴。 （2）對于各個關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 （3）按照數(shù)據(jù)依賴的理論對關(guān)系模式逐一進行分析，考查是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。 （4）按照需求分析階段得到的各種應用對數(shù)據(jù)處理的要求，分析對于這樣的應用環(huán)境這些模式是否合適，確定是否要對它們進行合并或分解。 （5）對關(guān)系模式進行必要的分解。 3．設計外模式在我們將概念模型轉(zhuǎn)換為邏輯模型后，即生成了整個應用系統(tǒng)的模式后，還應該根據(jù)局部應用需求，結(jié)合具體DBMS的特點，設計用戶的外模式。設計的表如圖所示：系統(tǒng)中定義的表 (1)用戶信息實體表：Manager (2)機房信息實體表：JiFang (3)機房使用記錄實體表：JiFangUse(4)設備基本信息實體表：SheBei(5)設備借還記錄實體表：SheBeiLend (6)設備出庫記錄實體表：SheBeiOut (7)設備維修記錄實體表：SheBeiService(8)設備庫存記錄實體表：SheBeiStorage 物理設計數(shù)據(jù)庫最終是要存儲在物理設備上的。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用環(huán)境的物理結(jié)構(gòu)（存儲結(jié)構(gòu)與存取方法）的過程，就是數(shù)據(jù)庫的物理設計。物理結(jié)構(gòu)依賴于給定的DBMS和和硬件系統(tǒng)，因此設計人員必須充分了解所用DBMS的內(nèi)部特征，特別是存儲結(jié)構(gòu)和存取方法；充分了解應用環(huán)境，特別是應用的處理頻率和響應時間要求；以及充分了解外存設備的特性。 　 數(shù)據(jù)庫的物理設計通常分為兩步： （1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)；（2）對物理結(jié)構(gòu)進行評價，評價的重點是時間和空間效率。 數(shù)據(jù)庫的實施在進行概念結(jié)構(gòu)設計和物理結(jié)構(gòu)設計之后，目標系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能已經(jīng)分析得較為清楚了，但這還只是停留在文檔階段。數(shù)據(jù)系統(tǒng)設計的根本目的，是為用戶提供一個能夠?qū)嶋H運行的系統(tǒng)，并保證該系統(tǒng)的穩(wěn)定和高效。要做到這點，還有兩項工作，就是數(shù)據(jù)庫的實施、運行和維護。首先是數(shù)據(jù)庫的實施。數(shù)據(jù)庫的實施主要是根據(jù)邏輯結(jié)構(gòu)設計和物理結(jié)構(gòu)設計的結(jié)果，在計算機系統(tǒng)上建立實際的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)、導入數(shù)據(jù)并進行程序的調(diào)試。它相當于軟件工程中的代碼編寫和程序調(diào)試的階段。用具體的DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言(DDL)，把數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)設計和物理結(jié)構(gòu)設計的結(jié)果轉(zhuǎn)化為程序語句，然后經(jīng)DBMS編譯處理和運行后，實際的數(shù)據(jù)庫便建立起來了。目前的很多DBMS系統(tǒng)除了提供傳統(tǒng)的命令行方式外，還提供了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的圖形化定義方式，極大地提高了工作的效率。具體地說，建立數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)應包括以下幾個方面：（1）數(shù)據(jù)庫模式與子模式，以及數(shù)據(jù)庫空間的描述。（2）數(shù)據(jù)完整性的描述。（3）數(shù)據(jù)安全性描述。（4）數(shù)據(jù)庫物理存儲參數(shù)的描述。 數(shù)據(jù)庫的運行及維護數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)投入正式運行，意味著數(shù)據(jù)庫的設計與開發(fā)階段的基本結(jié)束，運行與維護階段的開始。數(shù)據(jù)庫的運行和維護是個長期的工作，是數(shù)據(jù)庫設計工作的延續(xù)和提高。在數(shù)據(jù)庫運行階段，完成對數(shù)據(jù)庫的日常維護，工作人員需要掌握DBMS的存儲、控制和數(shù)據(jù)恢復等基本操作，而且要經(jīng)常性地涉及物理數(shù)據(jù)庫、甚至邏輯數(shù)據(jù)庫的再設計，因此數(shù)據(jù)庫的維護工作仍然需要具有豐富經(jīng)驗的專業(yè)技術(shù)人員(主要是數(shù)據(jù)庫管理員)來完成。數(shù)據(jù)庫的運行和維護階段的主要工作有：（1）對數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)測、分析和改善。（2）數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復。（3）維持數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。第5章 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn) 系統(tǒng)后臺設計要達到的目標 學校實驗室設備管理系統(tǒng)是典型