数据库应用系统设计实例扫描Word文档格式.docx
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本章的主要目的,是为了说明应用系统开发过程。
由于篇幅有限,将对实际的教学管理系统进行简化,如教师综合业绩的考评和考核、学生综合能力的评价等,都没有考虑。
8.1.1用户总体业务结构
高校教学管理业务,包括4个主要部分:
学生的学籍及成绩管理、制定教学计划、学生选课管理以及执行教学调度安排。
各业务包括的主要内容为:
①学籍及成绩管理包括:
各院系的教务员完成学生学籍注册、毕业、学籍异动处理,各授课教师完成所讲授课程成绩的录人,然后由教务员进行学生成绩的审核认可。
②制定教学计划包括:
由教务部门完成学生指导性教学计划、培养方案的制定,开设课程的注册以及调整。
③学生选课管理包括:
学生根据开设课程和培养计划选择本学期所修课程,教务员对学生所选课程确认处理。
④执行教学调度安排包括:
教务员根据本学期所开课程、教师上课情况以及学生选课情况完成排课、调课、考试安排、教室管理。
8.1.2总体安全要求
系统安全的主要目标,是保护系统资源免受毁坏、替换、盗窃和丢失。
系统资源包括:
设备、存储介质、软件、数据等。
具体来说,应达到以下安全要求:
(1)保密性机密或敏感数据在存储、处理、传输过程中要保密,并确保用户在授权后才能访问。
(2)完整性保证系统中的信息处于一种完整和未受损害的状态,防止因非授权访问、部件故障或其他错误而引起的信息篡改、破坏或丢失。
学校的教学管理系统的信息,对不同的用户应有不同的访问权限,每个学生只能选修培养计划中的课程,学生只能查询自己的成绩,成绩只能由讲授该门课程的老师录入,经教务人员核实后则不能修改。
(3)可靠性保障系统在复杂的网络环境下提供持续、可靠的服务。
8.2系统总体设计
系统总体设计的主要任务,是从用户的总体需求出发,以现有技术条件为基础,以用户可能接受的投资为基本前提,对系统的整体框架作较为宏观的描述。
其主要内容包括:
系统的硬件平台、网络通信设备、网络拓扑结构、软件开发平台以及
数据库系统的设计等。
应用系统的构建是一个较为复杂的系统工程,是计算机知识的综合运用。
这里主要介绍系统的数据库设计,为了展现应用系统设计时所考虑内容的完整性,对其他内容也将简要介绍,相关内容请参考有关参考资料。
8.2.1系统设计考虑的主要内容
应用信息系统设计需要考虑的主要内容包括:
用户数量和处理的信息量的多少,它决
定系统采用的结构,数据库管理系统和数据库服务器的选择;
用户在地理上的分布,决定
网络的拓扑结构以及通信设备的选择;
安全性方面的要求,决定采用哪些安全措施以及应
用软件和数据库表的结构;
与现有系统的兼容性,原有系统使用的开发工具和数据库管理
系统,将影响到新系统采用的开发工具和数据库系统的选择。
8.2.2系统的体系结构
现有管理信息系统采用的体系结构,可以分为两种:
C/S(Client/Server)和B/S(Browser/Server)。
基于C/S二层结构的数据库应用中,应用系统分成客户端和服务器两部分,因此称
为二层结构。
其工作过程为:
客户端的机器执行应用程序,连接到后端的数据库服务器中,向服务器请求存取数据信息,而数据访问和事务处理由服务端完成。
这种方案实现了功能的分布,即部分处理任务交给了客户端,而数据集中在服务器端。
这样可以保证数据的相对安全,并可以保证数据的同步。
但是,因为企业的应用逻辑都编写在客户端的应用程序中,造成客户端非常臃肿,且当应用系统需求改变时,所有在客户端的应用程序都必须改变,使维护成本太高;
另一方面,应用程序向处理服务器请求数据,并传到客户端进行处理,这需要占用大量的网络通信带宽,这样将加重网络通信负荷。
为了解决c/S结构的缺陷,基于B/S的多层数据库系统结构应运而生。
它是基于
Internet/Intranet的体系结构模型,由客户端、web服务器、应用服务器和数据库服务器
组成。
各组成部分功能如下:
①在客户端采用浏览器,提供用户接口,主要功能是为操作人员提供交互界面,数据
输入、输出处理接口;
客户端不处理企业核心逻辑,最多只拥有部分不涉及企业核心的、机
密的应用逻辑。
这样客户端的处理负载较小,只要能运行浏览器的客户端微机即可,因而
称为“瘦”客户。
②web服务器接收并处理客户端浏览器的网页请求,需要时可调用应用服务器的应
用程序,接收处理结果,并回送至客户端。
③应用服务器处理企业的业务逻辑,它是应用的主体,其功能是接受输入,处理后返
回结果。
④数据库服务器用于存储企业的业务数据,负责管理对数据的读写和维护,以及数
据库的数据访问权限。
此种结构,由客户端通过浏览器向Web服务器发出请求;
涉及业务逻辑时,则由web服务器送至应用服务器,再由应用服务器向数据库服务器发出数据访问请求,接收到数据库服务器的应答后,返回给web服务器;
由web服务器以页面形式回送客户端。
这样,客户端不直接和数据库服务器发生关系,保证了数据的安全性。
在更复杂的多层体系结构中,“瘦”客户与远程数据库服务器之间,可以加入更多的中
间应用服务器,如加入一个中间安全服务器或中间转换服务器,用于对不同平台数据进行处理。
分布式多层结构,把整个应用系统的执行分成多个不同部分,并且执行在不同的机器中。
其中,应用程序服务器作为中间层集中实现企业逻辑,协调多层之间的请求,并掌握数据集定义的全部细节,与远程数据库服务器进行通信。
这样,客户端应用程序就重点放在显示数据和与用户交互的表示逻辑上,客户端应用程序甚至都不需要知道数据的物理位置。
总体说来,多层结构具有以下几个主要优点:
①在一个共享的中间层封装了企业逻辑,不同客户端应用程序可以共享同一个中间层,而不必由每个客户端应用程序单独实现企业逻辑。
②客户端应用程序可以做得很“瘦”,因为很多复杂的工作由应用服务器代劳,客户
端应用程序只需关注用户界面本身,“瘦”客户端应用程序更易发布、安装、配置和维护。
③实现分布式数据处理,均衡系统负载,并提高系统的可靠性。
把一个应用程序分布在几个机器上运行,可以提高应用程序的性能。
通过冗余配置,还可以保证不会因为局部故障导致整个应用程序崩溃。
④有利于安全。
将一些敏感数据功能部分封装在中间层,并授予不同访问权限,可以保证对数据的访问限制。
⑤降低网络通信负载。
客户端将系统的处理参数和请求信息,通过WeB服务器传人应用服务器,由应用服务器和数据库服务器进行处理,然后将处理结果返回到客户端,在一定程度上降低了网络的通信负载。
至于应用服务器与数据库服务器之间的数据交换所带来的负载,可以通过数据库的存储过程来得到平衡。
在教学管理信息系统中,采用基于B/s的多层体系结构,对于大批量的数据处理具有较大优势;
而B/S结构实现了客户端的零维护,使用起来更方便灵活,很适合数据、信息在Internet上的发布和查询,实现信息访问不受地域的限制。
8.2.3系统软件开发平台
1.数据库管理系统选择
SQLServer2000是微软开发的大型关系型数据库系统,是一个可伸缩的、高性能的数据库管理系统,专为分布式客户机/服务器环境而设计,具有丰富的开发环境和高性能数据管理能力。
SQI—SerVer2000沿袭了SOLServer7.0的易操作性、易应用性,有数据库基本知识的初学者,都可以轻松上手。
从系统的安装、数据库建立直到数据库维护都可以通过图形界面和向导程序完成。
SQLServer2000是企业进行大量数据存储、检索、更新的重要系统,它担负着企业内部重要数据的处理,这种操作对数据库的稳定性、效率要求都很高。
随着SQI—Server2000不断的发展完善,逐渐在企业的数据处理应用中取得r非常重要的位置。
SQLServer2000同其他企业级数据库一样,具有数据库管理图形工具、数据库引擎、完备的帮助系统、数据导入导出、服务器网络使用工具、客户端使用工具等,还包括在IIS中配置SQLXML的支持。
相比SQLServer7.0,SQLServer2000增加了很多新特性:
①XML支持。
SQLSerVer2000最吸引人的新特性应该是对XML的支持。
随着电子商务的发展,XML在电子商务方面的应用,越来越得到了人们的重视。
因此,数据库对XML的支持也就成了衡量一个数据库好坏的标准。
②SQLServer2000可以从关系型数据库返回XML格式的数据,另外也支持XML格式数据在关系型数据库中的更新和删除操作。
另外,通过和IIS的结合,可以直接通过URL对数据库系统中的数据进行增、删、改操作。
数据库系统的存储过程中,也同样支持对XML数据的处理。
可以使用HTTP、ADO、OLEDB处理数据库的XML功能。
这些新增加的特性,可以满足电子商务或其他系统对XMI数据处理的需求。
③图形管理功能增强。
SQLServer2000对日志传送、SQL事件探查器、SQL查询分析器、复制数据库向导的图形功能进行了增强。
这些增强的图形功能,使得对SQL语句的调试、SQL事件的分析,都变得更加容易,也更加方便。
④数据转换服务(DataTransferService,DTS)I曾强。
如新的自定义任务、增强的日志设备、将DTS包保存到VisualBasic:
文件中等。
这些新增加的功能,使用户可以非常方便地操作数据库的数据包,也方便了VB程序员的开发工作。
从上述特征可以看出,SQLServer2000数据库系统适合于作为企业进行大量数据管理。
因此,选择SQLServer2000作为高校教学管理系统的RDBMS。
2.开发工具选择及简介
1)企业业务逻辑组件开发工具
COM(ComponentObjectMc)del)组件是遵循COM规范编写、以Win32动态链接库(DLL)或可执行文件(EXE)形式发布的可执行二进制代码,能够满足对组件架构的所有需求。
遵循COM的规范标准,组件与应用、组件与组件之间可以互操作,这为可伸缩的应用系统的建立提供了极其便利的条件。
COM是一种技术标准,其商业品牌则称为ActiveX。
c0M组件并不是专为一种windows平台而设计的,同一COM组件可以在windows95、windows98、Workstation及NT上使用。
组件既可以被嵌入动态web页面,又可以在LAN或桌面环境的VB和VC等应用中使用。
COM组件之间是彼此独立的。
当应用需求发生变更时,可以更换中间层的个别COM组件,但这并不会影响其他组件的继续使用。
COM组件具有若干对外接口,根据不同的应用需求,可以有选择地使用。
COM组件可以在不同的应用环境中重复使用。
COM组件及其较高的可复用性,展示了一种崭新的软件设计思路,以组件对象为中心的设计方法,使得面向对象技术从工具语言层次跃迁到系统的应用层。
VisualBasic是windows环境下面向对象的可视化程序设计语言。
它既可以用来开发windows下的各种应用软件,也可以用来开发多媒体应用程序。
VisualBasic6.O具有开发COM业务组件的功能。
VisualBasic可以访问多种D