面向连锁超市管理系统的分布式数据库设计与实现doc.docx
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面向连锁超市管理系统的分布式数据库设计与实现doc
分布式数据库课程设计与实现
——面向连锁超市管理系统的分布式数据库设计与实现
学院：
计算机学院
专业：
计算机科学与技术专业
组长：
张王成2120111220
组员：
耿丙辉2120111140闫高洁2120111212
李杰2120111157石玉龙2120111246
日期：
2011年11月27日
1.连锁超市管理系统概述
1.1背景介绍
随着市场经济的发展和人民生活水平的提高，原来单一、小规模的超市已无法满足人民对购物环境的要求，大规模、物品丰富的超市正在蓬勃发展。
超市销售数据规模的日益庞大，商品数目的迅速增长，采用以往的手工管理已直接或间接地降低了工作效率，最终影响超市的日常运转。
另外超市的发张壮大，尤其是连锁超市（如家乐福、美廉美）的扩张，使得他们具有地域上分散而管理上又相对集中的特点，往往既要有各门店的局部控制和分散管理，同时也要有整个组织的全局控制和高层次的协同管理。
因此把这些门店和中心通过网络连接起来，设计开发一款基于分布式数据库的连锁超市管理系统SMS（Supermarketmanagementsystem）势在必行。
1.2可行性分析
（1）经济可行性
使用连锁超市管理系统对超市连锁店进行信息化管理将直接提高公司管理部门的工作效率。
通过网络远程提交汇总各门店的信息，节省了许多的时间和金钱。
另一方面，用信息化管理统计大量数据，节省了很多的人力和财力，为管理者提供更好的决策支持。
（2）技术可行性
网络应用基础设施完善，由于信息技术的发展，我国的计算机网络飞速发展，先后建成了中国公众多媒体通信网、ChinaNet、中国教育与科研计算机网络等组成了中国Internet主体，网络应用进入企业与普通家庭，这为发展连锁超市网络办公提供了基础设施。
网络安全技术应用，包括加密算法、CA数字认证、数字签名等，为网络办公系统的应用提供安全保证，它实现了网络传输数据的安全性、完整性等。
最后，就是网络技术的普及与掌握，如网络互联、网络安全技术、网络数据库技术等，使我们有能力开发实现适合自己的管理系统。
因此，公司构建跨区域的管理系统的技术瓶颈问题（网络应用基础设施、网络安全、开发技术）得到了有效解决，公司构建网络管理系统技术上可行。
（3）操作可行性
由于SMS的操作是基于C/S的客户端的页面操作，简单明了，用户无需学习，一般都能够很容易的知道如何操作。
而管理员也无需具备专业知识，只需要对一些数据进行输入以及平时的日常维护就够了。
1.3系统目标和先进之处
（1）系统目标
为连锁超市提高效率、降低成本；实现连锁超市管理的优化，简化工作流程，节省人力物力，提高工作效率，极大地满足客户需要；对各环节进行控制分析，实现统一调度。
满足连锁超市的基本管理功能，发挥信息系统的灵活性，减轻企业管理人员和操作人员的工作负担，提高工作效率。
本系统是一项功能比较完善的连锁超市管理系统，对连锁店运作过程中的后台数据可以随时进行分析，便于企业管理人员的经营、决策。
全面体现了现代企业管理理论所倡导的工作高效、环境轻松的氛围。
（2）系统先进之处
Ø多数处理就地完成。
Ø各地的计算机由数据通信网络相联系。
Ø克服了中心数据库的弱点：
降低了数据传输代价。
Ø提高了系统的可靠性，局部系统发生故障，其他部分还可继续
工作。
Ø各个数据库的位置是透明的，方便系统的扩充。
Ø为了协调整个系统的事务活动，事务管理的性能花费高。
1.4小组成员和任务分配
任务分配
成员姓名
1）任务分配、组织调度
2）调查、明确连锁超市的需求和业务流程
3）系统总体设计
4）系统的编码实现
5）设计文档的最终排版、审阅
张王成
1）建立实体-关系模型，E-R图的绘制
2）UML建模中的用例的分析设计、用例图的绘制
3）数据库分配与分片的概要设计，相关图例的绘制设
4）系统联合测试
石玉龙
1）调查、明确连锁超市的需求和业务流程
2）基于SQLserver和Access的分布式数据库实现
3）系统的编码实现
耿丙辉
1）基于SQLserver和Access的分布式数据库实现
2）系统的编码实现
3）汇报PPT制作，项目最终成果汇报
闫高洁
1）核心数据库表的设计
2）系统通信模型的建立，相关图例的绘制
3）数据库分配与分片的概要设计，相关图例的绘制
4）系统联合测试
李杰
2.需求分析
2.1用户需求概述
下面是通过调查研究获得的关于连锁超市主要信息数据的需求分析结果：
（1）连锁超市通常由一个中心（公司总部）、多个远程连锁店（门店）组成，并且每个连锁店分布在不同地域。
（2）连锁超市的各个部门之间、各个分店之间、分店与总部之间需要交换数据，这种数据交换是通过局域网和广域网进行的。
（3）公司总部负责产生并管理该连锁超市的整体汇总数据，即各门店的明细汇总表数据，如销售汇总表等。
（4）每一个远程站点（各门店和公司总部）分别有一个数据库系统，各自组成一个独立的子系统，可以分别独立进行本部门业务处理。
（5）总部为了便于对各店进行管理，同时也为了比较各店的销售情况，要求门店将所有商品归入相应的商品类别，由总部统一管理并提供各门店使用，而且，商品类别信息数据在各门店都要经常使用。
（6）有关商品信息、供应商信息、POS机信息、进货信息和销售信息等经营基础数据都是各门店单独管理和使用，门店之间互不相关。
（7）整个连锁超市的职员信息由公司总部管理和维护，各门店只可以查询本部门的职员信息。
2.2业务需求分析
通过对超市的营业、管理业务流程的调查，得到下面的业务需求。
Ø可以对商品类别、商品、供应商、POS机等基础信息进行管理。
Ø可以实现采购开单、销售开单、采购退货、销售退货等基本功能。
Ø软件可根据商品资料中设置的最高库存、最低库存进行库存报警。
Ø商品的批发价、零售价可自动生成，减轻定价的工作量。
Ø可以生成各类统计报表，提供详尽的营业报告，实现对商品进、销、存及利润等财务状况了如指掌。
Ø所有单据、报表均可以在打印前预览，并且可以导出为Excel文件，然后根据实际需要进行特别的编排处理。
Ø为了系统安全，每次用户登录都创建相应的日志文件，记录用户的所有操作。
此外，对系统的性能主要有以下几个方面的需求。
系统在设计过程中应充分考虑到可扩充性，要求操作界面美观大方，容易上手。
2.3功能分析
根据对系统的业务调查和用户的需求分析，结合计算机信息管理的特点，设计系统实现的功能如下。
（1）基础信息管理
基础信息管理包括业种商品类别信息、商品信息、供应商信息、POS机信息和价格信息维护与管理，实现的功能包括：
Ø基本信息的添加、删除和更新操作。
Ø生成各类基础信息报表。
Ø打印和导出报表。
（2）进货管理
进货管理主要实现对商品的采购入库信息进行管理，具体实现功能如下：
Ø进货开单，实现商品的进货结算、入库操作。
Ø进货退货，退还商家相关的商品。
Ø生成进货、退货的单据、商品报表。
Ø打印和导出报表。
（3）销售管理
销售管理主要实现对商品的销售出库相关信息进行管理，具体实现的功能如下：
Ø销售开单，实现商品的销售结算、出库操作。
Ø销售退货，允许客户退出相关的商品。
Ø生成销售、销售退货的单据、商品报表。
Ø打印和导出报表。
（4）库存管理
库存管理主要实现对商品的库存相关信息进行管理，具体实现的功能如下：
Ø库存查询，可以查看所有库存商品的相关信息。
Ø库存报警，对库存过多或过少的商品进行报表统计。
Ø库存盘点，可以修改商品的库存数量。
（5）帐务管理
帐务管理主要实现对营业员的销售商品、业务提成、营业收入等情况进行分类报表统计。
（6）数据管理
数据管理主要实现对数据库数据进行备份、还原及清理等相关工作。
（7）系统管理
系统管理主要实现登录用户（职员）管理、系统日志、修改登录密码等相关工作。
3.系统总体设计
3.1绘制用例图设计系统功能
用例图表示了角色和用例以及它们之间的关系。
它描述了系统、子系统和类的一致的功能集合，表现为系统和一个或多个外部交互者（角色）的消息交互动作序列。
也就是角色（用户或外部系统）和系统（要设计的系统）为了实现一个目的交互，这个目的的描述通常是一个谓词短语，例如签合同等。
系统设计包含超级管理员、管理员和营业员四种用户角色。
超级管理员具有所有的操作权限，其用例图如图3-1所示。
图3-1超级管理员角色系统用例图
管理员不具备系统设置模块中的用户管理和商品类别信息管理功能，其他功能均具备。
而销售人员则只具有销售开单管理功能。
3.2绘制系统流程图
结合系统的具体设计要求，连锁超市管理系统的主要功能流程图如图3-2所示。
图3-2系统主要功能流程图
系统首先对登录用户身份进行验证，根据用户的权限激活相关功能。
超级管理员具有所有的操作权限，系统的功能结构图如图3-3所示。
图3-3系统功能结构图
上图只是列出了一些主要功能，系统还能够根据不同需求生成各种统计报表。
3.3系统开发环境
本系统是在WindowsXP中文版操作系统环境下，使用MicrosoftVisualStudio2008中文版用C++语言开发成功的。
在开发过程中，使用了OLE技术和ActiveX控件技术。
后台数据库系统设计采用的是Microsoft的SQLServer2005和Access数据库系统，通过ADO数据库开发技术，直接操作数据库文件。
3.4系统的运行环境
系统可以直接在Win98、Win2000、WinXP环境下运行。
系统预设的超级管理员用户名为“admin”，密码为“admin”。
3.5系统运行演示
程序启动，首先弹出如图3-4所示的“系统登录”对话框，只有输入正确的用户ID、登录密码才能进入系统能够。
图3-4“系统登录”对话框
如果登录用户为超级管理员或管理员，会进入系统的主界面窗口，如图3-5所示。
图3-5系统的主界面窗口
如果登录用户权限为营业员，由于其只具有售货权限，因此系统会直接弹出“销售开单”对话框，如图3-6所示。
图3-6“销售开单”对话框
在进行相关操作前，首先需要添加、设置一些基本资料，如商品分类登记，其操作设置对话框，如图3-7所示。
图3-7“商品分类登记”对话框
另外，系统还提供了丰富的报表功能，如图3-8所示的商品分类报表，同时对报表提供了导出到Excel文件和打印的功能。
图3-8商品分类报表对话框
3.6系统类库设计
BITVRLab超市管理系统主框架的设计是通过MFC创建向导创建的基于对话框的窗口程序，在对话框程序中添加了菜单栏，系统的主要类库设计如下。
Ø自定义扩展类：
为了提高开发效率、便于代码重用，自定义了一些数据操作类和控件扩展类，如表3-1所示。
表3-1自定义扩展类及功能
类
说明
CADOConn
通过ADO实现对ACCESS、SqlServer等数据库的访问
CtablePartInfo
根据数据库表的分配、分片信息，实现对数据库表的增、删、改、查
CFileOperate
实现对硬盘文件的常用操作
CMyChiToLetter
实现根据逐字提取汉字拼音的首字母
CMyButton
CButton类的派生类，实现带有位图和文本的按钮
CMyMenu
CMenu类的派生类，用于定制自己的菜单
CMenuItemContext
CMenu类中用到此类，用于保存菜单项的信息
CMyTime
实现简单的时间格式的转换
CMyExcel
完成VC对Excel文件的操作
Ø对话框窗口类：
在系统中，用户所有的数据查询、操作都是通过对话框窗口来实现的，系统开发的对话框类如表3-2所示。
表3-2对话框类及说明
类
说明
CDlgFenJiBase
POS机基本信息管理对话框类
CShopManageDlg
主框架对话框类
CDlgFenLeiBase
商品分类基本信息管理对话框类
CDlgDanganBase
商品基本信息管理对话框类
CDlgGongYingShangBase
供应商基本信息管理对话框
GDlgJiaGeSheZhi
价格自动设置对话框类
CDlgJinHuoKanDan
商品进货开单管理对话框类
CDlgJinHuoTuiDan
商品进货退单管理对话框类
CDlgXiaoShouKanDan
商品销售开单管理对话框类
CDlgXiaoShouTuiDan
商品销售退单管理对话框类
CDlgAll
用于查找信息显示对话框类
CDlgReport
用于报表显示对话框类
CDlgLogo
用户登录对话框类
CDlgPwd
更改密码对话框类
CDlgQuit
退出系统提示对话框类
Ø打印相关类：
系统能够提供了报表的打印和打印预览功能，其相关的设计类如表3-3所示。
表3-3打印相关类及说明
类
说明
CPrintFrame
CFrameWnd派生类，用于构建打印框架类
CPrintView
打印视图类
另外，系统还包含一些主框架相关类、导入ActiveX控件（MFCGridControl）相关类和导入OLE对象（Excel）相关类。
4.分布式数据库分析与设计
4.1数据库分析
考虑到总站点的信息量大采用SQLServer2005数据库，而区域站点信息量相对较小采用Access数据库。
当区域业务拓展，操作终端增加时，Access数据库也很容易的移植到SQLServer数据库系统中。
另外区域站点采用Access数据库可以实现方便的部署。
4.2数据库概念设计
分析超市管理功能流程，系统的数据实体主要包括基本资料对象实体、库存实体、进货/销售开单、进货/销售退单、进货/销售商品实体、各站点数据库服务器IP信息实体、数据库表分配分片信息实体等。
Ø基本资料对象实体包括商品类别、商品明细、供应商、POS机和登录用户实体。
Ø商品库存实体记录库存商品的数量和价格信息，其实体的E-R图如下。
Ø商品进货单实体用于记录进货单的统计信息，其实体的E-R图如下所示。
Ø进货商品实体用于记录进货单对应的商品信息，其实体的E-R图如下所示。
Ø进货退单实体用于记录进货退单信息，其实体的E-R图如下所示。
与进货相对应的销售单实体、销售商品实体和销售退单实体的E-R图如下所示。
Ø各站点数据库服务器IP信息，记录各个区域数据库服务器对应的IP地址，其实体的E-R图，如下图所示。
Ø数据库表分配分片信息，记录数据中所有的表的分布式分配和分片信息，其实体E-R图，如图所示。
4.3数据库逻辑结构设计
商品类别表、商品明细表、供应商表、POS机表、登录用户表、库存表、进货/销售开单表、进货/销售商品表、进货/销售退货商品表、IP地址登录信息表、数据库表的分配和分片信息。
商品类别表：
商品明细表：
供应商表：
POS机表：
用户表：
库存表：
进货单表：
进货商品表：
进货商品退单表：
销售单表：
销售商品表：
销售商品退单表：
服务器IP信息表：
分片及分布信息表：
4.4分片与位置分配设计
4.4.1站点通信模型
在我们的连锁超市管理系统中，有一个总店并下分多个分店，总店和分店之间或分店与分店之间都可以进行通信。
每个分店是一个相对独立的数据库服务系统，其可以连接任意数量的客户端。
通信模型如下图所示：
4.4.2数据表的分片与位置分配设计
根据以上得到的关于主要信息数据的需求分析结果，为该连锁超市系统的分布式数据库系统进行主要信息数据的分片和分配设计如下：
1、数据的分片设计
（1）由于该连锁超市系统的各连锁店之间在经营上是独立的，每个门店只关心自己的经营状况，有关供应商信息、POS机信息、商品信息和进货/销货信息等基础数据都是各门店单独管理和使用，门店之间互不相关。
因此，商品明细表、供应商表、POS机表、库存表、进货/销售开单表、进货/销售商品表、进货/销售退货商品表按照地域（门店所在区域标志）采用水平分片的方法得到水平片段。
（2）这里我们对于商品信息进行了垂直分片，分成了商品明细表和库存表，因为商品的某些属性，例如库存量等需要经常更新，因此将这些属性划分出来构成单独的实体可以减少系统开销。
（3）由于整个连锁超市的职员信息由总公司管理和维护，各门店只可以查询本店的职员信息。
所以职员信息不必分片，可以采用视图的形式提供给各门店查询本门店的职员信息。
另外，各个区域数据库服务器的IP地址信息也只是由总部管理、维护，所以也不必分片。
（4）由于商品分类数据由总部统一管理并提供各门店使用，而且，商品类别信息数据在各门店都要经常使用。
因此，商品类别信息数据也不必分片。
（5）该分布式数据库系统实现了简单的目录管理，记录数据库中各个表的分片和分配信息，以便数据更新时，维护各个站点上数据的一致性。
这个表由总部规划建立，各门店也会经常使用。
因此，数据库目录信息表也不必分片。
2、数据及其片段的分配设计
（1）对于只在各门店单独使用的除商品类别信息和数据库目录信息以外的其他基础信息的片段，采用按区域分片然后分配到各个门店的数据库服务器上。
总站上有所有门店的所有信息。
（2）整个系统的职员信息、IP地址信息由公司总部管理和维护，所以只分配在总部站点中。
（3）商品类别信息、数据库目录信息是由总部统一规定并下发到各门店的，由于各店经常会使用到这类基础信息，因此在各门店都具有相同的副本。
所以，商品类别信息、数据库目录信息都不会分片但被复制，且复制的个数为门店的个数。
5.基于SQL的SMS的详细设计（实现）
5.1公共类设计
为了提高程序代码的开发效率，便于代码重用，在系统开发中，创建了一些数据操作类和控件扩展类。
5.1.1文件操作类CFileOperate
为了便于对硬盘文件的操作，开发了文件操作类CFileOperate，它通过调用API函数实现常用的文件操作。
CFileOperate类的声明代码如下。
externCStringstrTmpPath;
classCFileOperate
{
public:
//构造函数
CFileOperate（）;
//取得当前程序运行的路径
CStringGetAppPath（）;
//判断是否存在strFn文件夹
BOOLIsFileExist（CStringstrFn,BOOLbDir）;
//制作strFloderName文件夹返回文件夹名
CStringMakeDirectory（CStringstrFloderName）;
//自动生成文件夹
CStringMakeDirectory（）;
//得到文件夹名为strFloderName的路径
CStringGetDirectoryPath（CStringstrFloderName）;
//删除strFloderdName文件夹
voiddelDirectory（CStringstrFloderdName）;
//删除主文件夹（data）
voiddelMainDirectory（）;
//制作主文件夹
voidMakeMainDirectory（）;
//判断strIntDigit是否为整数，是否小于intBig
BOOLCheckIntDigit（CStringstrIntDigit,intintBig）;
//判断strFileName是否可以做文件夹或文件的名字
BOOLCheckFileName（CStringstrFileName）;
//判断strText是否为空
BOOLCheckEmpty（CStringstrText）;
//删除strFloderName文件夹下名为strFileName的文件
voiddelFile（CStringstrFloderName,CStringstrFileName）;
//得到strFloderName文件夹下名为strFileName的文件路径
CStringGetFileName（CStringstrFolderName,CStringstrFileName）;
//制作strFloderName文件夹下名为strFileName的文件
CStringMakeFile（CStringstrFloderName,BOOLblnMake）;
//显示文件夹对话框
BOOLGetFolder（CString*strSelectedFolder,constchar*lpszTitle,constHWNDhwndOwner,constchar*strRootFolder,constchar*strStartFolder）;
系统程序中主要用到了CFileOperate类中的GetAppPath函数。
GetAppPath函数用于获取当前运行程序所在文件夹的路径，其实现代码如下。
CStringCFileOperate:
:
GetAppPath（）//取得当前运行程序所在文件夹路径
{
charlpFileName[MAX_PATH];//路径数组
//获取当前运行程序的全路径
GetModuleFileName（AfxGetInstanceHandle（）,lpFileName,MAX_PATH）;
CStringstrFileName=lpFileName;
//从字符串的最右边向左搜索'\\'串
intnIndex=strFileName.ReverseFind（'\\'）;
CStringstrPath;
if（nIndex>0）
strPath=strFileName.Left（nIndex）;//取'\\'串左边字符
else
strPath="";
returnstrPath;//返回前运行程序的文件夹路径
}
5.1.2时间格式转换类CMyTime
系统开发中，需要频繁的对日期、时间数据进行操作，因此这里设计了类CMyTime，实现简单的时间日期转换，CMyTime类的声明如下。
classCMyTime
{
public:
CTimeValueTime;//CTime类型的值
//blnChinese:
TRUE-"年月日时分秒"FALSE-"-:
"
CStringGetAllString（BOOLblnChinese）;//返回字符串形式的日期时间
//blnChinese:
TRUE-"年月日"FALSE-"-"
CStringGetDateString（BOOLblnChinese）;//返回字符串形式的日期
//blnChinese:
TRUE-"时分秒"FALSE-":
"
CStringGetTimeString（BOOLblnChinese）;//返回字符串形式的时间
CString
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