基于net的数据库系统的设计与实现本科毕设论文.docx
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基于net的数据库系统的设计与实现本科毕设论文
基于.NET的毕业论文数据库系统的
设计与实现
二○一四年六月
1绪论
特色数据库的建设也是高校图书馆在数字环境下文献信息资源建设的一项重要内容。
本章主要介绍了数据库系统的概念，根据本课题的情况，介绍课题的来源及主要任务等。
1.1本文课题的背景
毕业论文是反映学校教学、科研成果的一种文献，具有较高的学术价值和科研价值。
作为高校文献信息中心，高校图书馆建立本校毕业论文数据库．对于加强图书馆文献资源建设、推动学校学科建设、促进高校教学、科研的交流和提高具有重要意义。
开发基于.NET的毕业论文数据库系统,实现毕业论文的收集、整理、存储、发布与图书馆离校手续办理功能，有利于提高图书馆工作效率与信息资源的利用率，有利于毕业论文管理工作的规范化。
1.1.1管理信息系统概述
管理信息系统（MIS）是一个由人、计算机和管理软件等组成的能进行信息的收集、传递、存储、加工和使用的系统[1]。
从管理信息系统的建立、功能等方面来分析，管理信息系统可以定义为：
管理信息系统是用系统思想建立起来的，以电子计算机为基本信息处理手段，以现代通讯设备为基本传输工具，且能为管理决策提供信息服务的人机系统。
企业管理系统具有如下基本功能：
①数据处理功能---提供作业数据;
②计划，控制功能---提供控制信息;
③预测和决策功能---提供计划和决策信息。
1.1.2管理信息系统的发展历史[2-4]
管理信息系统产生至今已经超过半个世纪。
在这期间，管理信息系统经历三个阶段的发展。
①产生阶段（20世纪50年代-60年代）
1954年美国通用电器公司首次将计算机应用于企业中的业务数据的处理（计算薪金）,引起了数据处理技术的变革.随后,西方国家的一些公司开始着手业务信息系统的开发。
（EDP）
②发展阶段（20世纪70年代）
随着数据库技术的出现（60年代末,70年代初）,微机的普及,计算机广泛的用来管理和存取数据资源,产生了管理信息系统,即MIS系统。
（狭义）
③成熟阶段（20世纪80年代）
随着数据库技术和计算机网络技术的进步,管理信息系统也逐步走向成熟.在系统中已将数据处理与经济管理模型结合起来进行预测和辅助决策.管理信息系统已进入了决策支持系统（DSS系统）发展阶段。
管理信息系统的层次关系见下图1-1。
图1.1信息系统层次关系图
1.1.3管理信息系统的结构
传统的管理信息系统按功能结构可以划分为各个不同的子系统。
主要有财务管理子系统，人事管理子系统，订货子系统，生产管理子系统，开发管理子系统，库存管理子系统，信息处理子系统，高层管理子系统等。
1.2本文课题的来源
作为高校文献信息中心，图书馆建立本校毕业论文数据库,对加强图书馆文献资源建设、推动学校学科建设、促进高校教学、科研的交流和提高具有重要意义。
毕业论文是学生与导师的研究成果，具有较高的学术价值与应用价值；毕业论文反映出了学校的科研活动的质量、效益和科研实力，完备的收藏可反映本校的学术发展史和各个历史时期的学术面貌，能为校史的编写提供原始、系统、全面的素材和佐证材料，是学校科研活动和学术水平的集体档案；对以后的研究有很好的借鉴和指导作用；通过收集也可以丰富图书馆馆藏资源，增加馆藏特色。
目前,我院尚未建立毕业论文数据库。
2013年我院培养的第一届本科生即将毕业，图书馆拟对本科毕业生毕业论文进行收集、整理、数字化存储工作。
本课题指在通过对实际情况的调查分析，开发出一套适应我院实际情况的论文数据库系统，提供对毕业论文收集、离校手续办理、数字化存储、WEB检索与全文下载一体化服务功能，可直接应用于图书馆实际工作中，对丰富我校的数字化教育文献资源，提高我院图书馆的信息化服务效率与质量，有重要实践意义。
特色数据库的建设也是高校图书馆在数字环境下文献信息资源建设的一项重要内容,通过本课题的实施，对今后我院特色数据库建设工作，具有积极的探索和促进作用。
1.3本文课题的主要工作
（1）通过实际调查分析法,对毕业生到馆办理离校手续程序进行调查分析，分解步骤，优化工作流，
（2）完成毕业论文的收集、整理、存储、发布工作流程工作规范与制度建设；同时制订数据整合的标准规范格式，用户权限分配原则；完成系统的需求分析。
（3）基于以上要求，利用.NET技术完成毕业生论文数据库系统的开发。
2.NET框架技术研究
Microsoft.NET是微软公司针对未来互联网推出的战略架构，是微软公司自MS－DOS向WINDOWS转化后的又一次重大策略转变，它针对了新一代的互联网与新一代的系统平台，囊括了几乎所有微软产品的升级换代，其目的是使网络应用程序和网络服务的开发更加简便快捷，以争夺企业级应用市场。
.NET架构解决了异构平台的数据交换问题，即应用程序不管采用何种操作系统、编程语言和硬件环境，都可以通过Internet进行通讯和共享数据，从而使分散在Internet上的各种服务有机地结合起来。
该架构的核心技术主要包括：
.NET框架和ASP.NET。
本章对这两方面逐一进行了讨论，并对.NET技术在信息管理系统中的应用进行了研究。
2．1.NET框架（.NETFramework）简介[5-10]
.NET是一个开发和运行软件的新环境，便于开发基于Web的服务，拥有丰富的运行库服务以支持用多种编程语言编写的组件，具有跨语言和跨平台的互操作能力。
它简化了在高度分布式Internet环境中的应用程序开发，为XMLWeb服务和其它应用程序提供了一个高效安全的开发环境，并全面支持XML。
.NET框架旨在实现下列目标：
提供一个一致的面向对象的编程环境，无论对象代码是在本地存储和执行还是在本地执行但在Internet上分布，或者是在远程执行；提供一个将软件部署和版本控制冲突最小化的代码执行环境；提供一个保证代码安全执行的代码执行环境，使开发人员的经验在面对类型不相同的应用程序时保持一致；按照工业标准生成所有通讯，以确保基于.NET框架的代码可与任何其他代码集成。
.NET的核心思想就是把软件变成服务，在采用了XML作为核心技术后各种软件产品都将可能在网络上运行，不必像今天的软件产品一样必须用光盘方式发送和安装。
这种模式被称为Web服务，也是新一代互联网的核心运行模式。
.NET框架主要由以下部件组成：
通用语言运行环境、Framework类库、ASP.NET以及ADD.NET，如图2.1所示。
图2.1.NET框架体系结构
Fig2.1.NETFrameworkArchitecture
由图2.1可以看出，通用语言运行时以及它所提供的类库构成了.NET框架的基础。
在开发技术方面，.NET框架提供了全新的数据库访问技术ADO.NET，以及网络应用开发技术ASP.NET和WindowsForms；在开发语言方面，.NET提供了VB，VC++，C#，Jscript等多种语言支待；而Visua1Studio.NET则是全面支持.NET的开发工具。
.NETFramework是在Microsoft.NET平台上进行开发的基础，它围绕基于XML的各项服务展开，实现了代码编译、组件配置、程序执行等各个层面的功能，它是一个托管（managed）、高效、安全的执行环境。
在.NETFramework下可以实现多程序语言的互操作功能，并且可将程序编译成一种中间语言IL（IntermediateLanguage），使其具有跨操作系统平台的功能。
.NETFramework包括两个核心模块：
通用语言运行时CLR（CommonLanguageRuntime）和.NET基础类库。
2.1.1通用语言运行时CLR
CLR处于.NETFramework的最底层，是.NETFramework的基础，是将底层平合差异进行抽象的运行基础设施，它为C++、C#、VB.NET等多种语言提供了统一的运行时环境。
CLR使得某种高级语言编写的应用程序可以在不同的操作系统和硬件上运行，而不需要按照特定的环境重写应用程序。
另外它还提供了更多的功能和特性，比如统一和简化的编程模型，用户不必迷感于Win32API和COM；避免了DLL的版本和更新问题，从而大大简化了应用程序的发布和升级。
为了实现CLR对多种编程语言的支持，就需要在传统的源代码层和编译后的本机代码层中间添加一个代码层。
应用程序代码要先编译成独立于机器的中间语言代码，然后再编译成与机器对应的本机代码，图2.2是.NET编译流程图：
图2.2.NET编译流程图
Fig2.2.NETcompilerflowchart
具体的编译过程是，首先使用任一种CLR支持的编程语言编写应用程序源代码，然后由编译器将源代码编译成装配件（Assembly），这个装配件包含了中间语言代码IL和元数据（metadata）。
IL代码是所有程序及程序组件之间的沟通接口，其特点是独立于操作系统和硬件平台，这就意味着可以编译成IL的程序语言是互通的。
元数据用来描述装配件中的数据类型、类、接口、结构和所有实体。
元数据还包含一个文件清单（manifest），它包含了版本信息、该装配件调用其他装配件的信息以及控制权限的信息，这样就使.NET应用程序代码具备了自描述特性。
CLR在功能上如同一块虚拟的CPU，它执行IL代码并操作数据。
为了加载一个应用程序，CLR使用文件清单来确定应用程序所需要汇编的正确版本，并检查IL代码和描述它的元数据，保证程序不会访问它不具有相应许可的内存或其它资源，从而确认代码是“类型安全”的。
然后CLR加载IL代码，同时收集有关应用程序的信息，例如：
它是从那里下载或安装的、它需要执行什么功能、什么用户试图运行它、汇编是否用来自信任的开发者的数字签名，以及进行数字签名后汇编是否有改动，并按管理策略决定是否允许应用程序运行，甚至还可告知应用程序它无法授权申请的所有权限，并允许应用程序自行决定是否继续运行等。
之后，及时编译器JIT将IL代码以调用的对象方法为单位动态编译成可执行的本机代码。
通过装配件中的元数据，JIT编译器可以了解代码做些什么以及支持那些平台，它能够利用目标机器的硬件特点，根据平台的具体情况对代码进行即时优化操作，如合理地分配CPU寄存器、通过监控当前的物理和虚拟内存需求来高效地利用内存、产生特定的平台指令以充分利用实际的处理器模式等。
经过编译后的代码保存在内存中，直到整个过程完成。
不同的机器使用不同的JIT编译器，所以同一个应用程序的IL代码经不同的机器的JIT编译器编译后，可以在不同的机器上执行。
借助CLR可以实现语言的互操作性，用一种语言编写的类能与另一种语言编写的类集成，具体表现为：
①一种语言编写的类能够继承另一种语言编写的类。
②一个类可以包含另一个类的实例，而不管它是用什么语言编写的。
③对象或对象的引用能在方法之间传递。
④在不同的语言之间调用方法时，能够在调试器中调试这些方法的调用，即调试不同语言编写的代码。
2.1.2.NET基础类库
.NET基础类库由一组广泛的、面向对象的、可以继承的、可被开发者用于任何编程语言的、可重用的类集合组成，它向程序员提供软件组件以编写在CLR的控制下运行的代码。
所有的类都遵循一套命名和设计方针，从而大大减小了开发人员学习过程中的难度。
这不但使.NET框架类型易于使用，而且还减少了学习.NET框架的新功能所需要的时间。
此外，第三方组件可与.NET框架中的类无缝集成。
图2.3显示了服务框架中的一些主要类库。
框架包括一套开发人员希望在标准语言库中存在的基类库，例如：
集合、输入/输出、字符串及数据类，还提供访问操作系统的类，如网络、线程、加密等类型，此外还提供了数据访问类以及开发工具。
图2.3.net中的主要基础类库
Fig2.3.netinthemainlibraryfoundation
.NET基础类库将核心Win32API最常用的功能和外挂SDK功能封装到一个统一的包中，这些类由被称为命名空间（NameSpace）的机制组织起来，按照单一有序的分级组织提供了一个庞大的功能集。
跟传统的Windows编程相比，使用和扩展基础类库都比较容易，这使得开发者能够高效，快速地构建基于下一代互联网的网络应用。
2.1.3.NET的新特性
.NET是一种全新的技术，它给程序员在进行程序开发时提供了一种全新的编程摸式，因此.NET中也包括了很多新特性，这里只列出一些比重要的特性。
①一致的编程模式。
在.NET环境中，所有的应用程序都采用通用的面向对象编程摸式，不再像Windows环境中那样，既有DLL函致也有COM对象。
②简化了的编程摸式。
由于CLR的作用，在进行编程时不再需要掌握关于COM知识了。
③运行于多个平台。
对于任何操作平台，只要支持NET运行时均可以运行NET应用程序。
④支持多语言的综合。
在.NET环境下，代码重用可以建立在源码的级别上。
也就是说，别人用C#语言写的某个类可以直接在C++这样的语言中使用。
⑤自动资源管理。
在.NET环境下，自动资源管理功能己经加入到CLR之中，同时由于资源回收功能的加入，在一定程度上安全性也得到了保障。
⑥一致的出错处理方式，在.NET环境下所有的程序都采用统一的错误处理方式——产生异常。
⑦安全性。
.NET提供丁一整套机制来判断角色和确认身份信息，并且能作到跨进程和机器从而确保所需的代码在远端没有受到破坏。
⑧引入XML和SOAP。
原有的Client/Server结构已经过时，这样就出现了了全新的B/S结构编程模式，而XML和SOAP能使这种模式很好地工作。
⑨全新的编程语言C#。
C#像VB一样简单，又像C++一样强大，但绝不是JAVA的克隆，它能作到与XML协议的最大程度的融合，C#的推出与.NET是密切相关的。
2.2新一代Web技术ASP.NET
ASP是一种用于Web服务的服务器端脚本环境，其主要特征是可以由任何编程语言来编写，它能够和HTML标签、脚本语言、COM（ComponentObjectModel）组件等有机地结合在一起，以此来生成动态网页，创建交互式的Web站点。
当用户通过浏览器发出一个对ASP页的请求后，Web服务器接受这一请求，调用相应的ASP页面，执行其中的脚本命令，生成一个由标准HTML标签组成的Web页发送给用户。
在这一过程中，所有的脚本处理工作均由Web服务器完成，无需考虑客户端的浏览器是否支持脚本处理的问题。
服务器仅将执行的结果而非ASP页面本身返回给客户端浏览器，这样也就减轻了客户端浏览器的负担。
但ASP页面每次被访问调用时，都需要在服务器端重新处理脚本，这样就降低了交互的速度，而且ASP只是在微软环境下获得完全的支持，必须依赖基于Win32的组件模型，在其他平台上扩展困难。
此外，ASP文件中充斥着HTML、JavaScript等无法调试的代码，使得开发起来比较困难，程序的可读性差，而且会导致性能的损失。
ASP.NET是一个已编译、基于.NET的环境，可以用任何与.NET兼容的语言创建应用程序。
ASP.NET可以无缝的与HTML编辑器和其他编程工具一起工作，这不仅使得Web开发更加方便，而且还能提供这些工具所能提供的所有优点，包括开发人员可以使用将服务器控件拖到Web页上的GUI和完全集成的调试支持功能。
目前在ASP.NET中可以使用三种语言：
VB.NET，C#和JavaScript。
其实ASP.NET不只支持这三种语言，凡是可以编译成MSIL（Microsoftintermediatelanguage）的程序语言都可以成为制作ASP.NET网页的语言。
MSIL是一种中间语言，介于高级程序语言和机器码之间，在ASP.NET中，我们编写的程序语言先编译成MSIL然后MSIL再被编译成机器码加以执行。
ASP.NET网页第一次被浏览时，会经过两次编译，所以速度较慢。
但是第一次被浏览后，MSIL会被存储下来，当同一网页第二次被浏览时，只需要花费从MSIL编译到机器码然后再执行的时间，结果比ASP网页执行返回速度快。
两个工作模式的比较见图2.4：
图2.4ASP.NET和ASP编译方式比较
Fig2.4ASP.NETandASPCompilerComparison
ASP.NET的优势主要表现在：
执行效率高，世界级的支持工具、自定义性和可扩展性等几个方面。
ASP.NET建立在.NET框架类的基础之上，它提供了由控件和基础部分组成的“Web程序模版”,大大简化了Web程序和XMLWeb服务的开发。
ASP.NET是建立在微软新一代.NET平台架构上，利用CLR在服务器后端为用户提供建立强大的企业级Web应用服务的编程框架。
ASP.NET与ASP相比有以下几大优势：
①ASP.NET采用了高级语言如C#来进行后台编程，而且高级语言代码和脚本代码可以完全分离，使得代码更清晰，调试性能高，提高了逻辑代码的复用
性和共享性。
②ASP.NET是运行在服务器后端编译好的高级语言运行时代码，运行时早绑定（EarlyBinding）、即时编译、本地优化、缓存服务、基于运行时代码受托管与验证的安全机制等都为ASP.NET带来了卓越的性能。
③ASP.NET还可以利用.NET平台架构的诸多优越性能，如对XML、简单对象访问协议SOAP（SimpleObjectAccessProtocol）、Web服务描述语言WSDL（WebServiceDescriptionLanguage）等Internet标准的强健支持。
2.2.1ASP.NET的系统结构
ASP.NET使用IIS来传送内容，以响应HTTP请求，ASP.NET页面是一个.aspx文件，图2.5所示的是ASP.NET处理客户请求流程图：
图2.5ASP.NET处理客户请求流程图
Fig2.5ASP.NETclientsdealwiththerequestflowchart
在ASP.NET处理过程中，可以访问所有的.NET类、C#或其他语言创建的定制组件、数据库等。
实际上，运行C#应用程序和ASP.NET的功能一样强大，在ASP.NET中使用C#就是在运行C#程序。
ASP.NET文件包含以下内容：
①C#、VB.NET、JScript.NET代码和.NETFramework目前或将来支持的其他语言的代码。
②HTML代码和服务器的处理指令。
③内嵌的ASP.NET服务器控件，HTML控件和用户定制的控件。
2.2.2ASP.NETWeb窗体（WebForm）
ASP.NETWebForm是在面向对象编程模式上设计的，它使代码重用成为可能，并让程序代码和页面显示内容分开。
在VisualStudio.NET环境中创建一个类型为C#的WebApplication工程，建立一个名为Web的解决方案，其中包含两个文件，一个是WebForm1.aspx，它是一个ASP.NET页面，另一个是WebForm1.aspx.cs文件，它是该WebForm的C#逻辑代码文件。
在该页面上添加一个按钮，WebForm1.aspx的核心代码如下所示：
<%@Pagelanguage="c#"Codebehind="WebForm1.aspx.cs"
AutoEventWireup="false"Inherits="WebApp1.WebFrom1"%>
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