《数据库系统开发与PowerBuilder》教学教案.docx

1、数据库系统开发与PowerBuilder教学教案国家信息化计算机教育认证高等职业教育电子信息类专业“双证课程”培养方案配套教学教案数据库系统开发与PowerBuilder中国高等职业技术教育研究会CEAC信息化培训认证管理办公室2006年05月目 录第1-2课 设计数据库 4第一小节 数据库系统设计 4第二小节 数据库系统需求分析 5第三小节 数据库系统概念设计 8第四小节 数据库系统逻辑设计 11第五小节 数据库系统物理设计 13第六小节 数据库系统实施 13第七小节 数据库系统运行维护 13第3-4课 PowerDesigner 15第一小节 PowerDesigner简介 15第二小节

2、概念数据模型 16第三小节 物理数据模型 18第5课 创建应用程序 20第一小节 使用PowerBuilder 9.0 20第二小节 创建应用程序 22第三小节 连接数据库 22第6课 设计窗口与菜单 25第一小节 窗口设计 25第二小节 菜单设计 28第三小节 菜单捆绑 29第7课 脚本语言 31第一小节 PowerScrip语言 31第二小节 PowerScrip程序设计实例 37第8课 控件与程序设计 38第一小节 控件 38第二小节 控件脚本实例 39第9课 数据检索窗口设计 44第一小节 数据窗口简介 44第二小节 数据窗口对象 44第三小节 数据窗口控件 46第四小节 数据检索窗口

3、实例 47第10课 数据删除窗口设计 50第一小节 数据窗口控件函数 50第二小节 数据删除窗口实例 51第11-12课 数据修改增加窗口设计 57第一小节 数据窗口控件事件 57第二小节 数据修改增加窗口实例 59第13课 数据报表窗口设计 71第一小节 数据报表设计 71第二小节 数据报表设计实例 72第14课 统计图表窗口设计 74第一小节 统计图表设计 74第二小节 统计图表设计实例 75第15课 输出打印窗口设计 78第一小节 输出打印设计 78第二小节 输出打印设计实例 78第16课 生成可执行程序 84第一小节 程序调试 84第二小节 可执行文件生成 86第三小节 应用程序发布

4、87 第12课 设计数据库教学目的 掌握数据库设计方法知识点及技能点 了解数据库的设计步骤 会设计概念模型、逻辑模型、物理模型 熟练掌握概念模型转换为逻辑模型的方法学时要求 数据库系统设计概述、需求分析、概念设计：2学时 逻辑设计、物理设计、数据库的实施、数据库的运行和维护：2学时教学策略或过程具体讲课内容如下。第1小节 数据库系统设计知识要点1 数据库设计的概念(1) 数据库设计数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式。(2) 数据库设计的目标目标是在DBMS的支持下，按照应用的要求，为某一应用设计一个结构合理、使用方便、效率较高的数据库及其应用系统。(3) 数据库设计的特

5、点1 数据库建设是硬件、软件和干件的结合。2 数据库设计过程是结构设计和行为设计的密切结合。2 数据库设计的方法(1) 原型化法原型化法是为了动态地确定用户对系统的需求，逐步弄清楚不确定因素而提出的一种试验保证方法。(2) 规范设计法运用软件工程的思想与方法，根据数据库设计的特点，提出各种设计准则与设计规程。(3) 典型的规范设计方法1 新奥尔良（New Orleans）方法将数据库设计分为4个阶段，即需求分析（分析用户要求）、概念设计（信息分析和定义）、逻辑设计（设计实现）和物理设计（物理数据库设计）。2 S.B.Yao方法将数据库设计分为6个步骤，即需求分析、模式构成、模式汇总、模式重构、

6、模式分析和物理数据库设计。3 I.R.Palmer方法将数据库设计当成一步接一步的过程，并采用一些辅助手段实现每一个过程。3 数据库设计的步骤(1) 准备工作主要包括选定参加设计的人员：分析员、用户、程序员、操作员。(2) 数据库设计的过程1 需求分析阶段。2 概念模型设计阶段。3 逻辑模型设计阶段。4 数据库物理设计阶段。5 数据库实施阶段。6 数据库运行和维护阶段。第2小节 数据库系统需求分析知识要点1 需求分析的任务明确用户的各种需求，确定系统功能。1 重点：调查、收集与分析用户的信息处理要求、安全性与完整性要求。2 难点：用户无法准确表达自己的需求，设计人员不易理解用户的真正需求。2

7、需求分析的步骤(1) 调查用户需求1 调查与初步分析用户需求调查组织机构、各部门的业务活动，明确对系统的各种要求，确定系统边界。2 常用调查方法跟班作业、开调查会、请专人介绍、询问、设计调查表、查阅记录。(2) 分析和表达用户需求结构化分析（SA）方法具体步骤如下：1 根据调查分析，得到系统高层抽象图。2 分解处理功能和数据，包括分解处理功能和数据。3 将分析结果提交给用户，征得用户的认可。(3) 数据流图数据流：用箭头表示加工或处理：用圆圈表示文件：用双线表示外部实体：用矩形框表示例1-1 设计学校管理信息系统数据流图。1 学校管理高层数据流图（见图1）。图12 逐层分解后的数据流图。假定学

8、校管理信息系统包括学生管理信息系统等，而学生管理信息系统包含学籍管理系统和选课管理系统（见图2）。图23 再对学籍管理系统逐层分解，得到学籍管理数据流图（见图3）。图33 数据字典(1) 数据项数据项描述=数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系(2) 数据结构数据结构描述=数据结构名，含义说明，组成：数据项或数据结构(3) 数据流数据流描述=数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：数据结构，平均流量，高峰期流量(4) 数据存储数据存储描述=数据存储名，说明，编号，流入的数据流，流出的数据流，组成：数据结构，数据量，存取方式(5) 处理过

9、程处理过程描述=处理过程名，说明，输入：数据流，输出：数据流，处理：简要说明例1-2 建立学籍管理信息系统的数据字典。1 数据项以“学号”数据项为例，可以描述如下。数据项：学号含义说明：惟一标识每个学生别名：学生编号类型：字符型长度：8取值范围：00 000 00099 999 999取值含义：前两位表明该学生所在年级，后6位按顺序编号2 数据结构以“学生”为例，“学生”是该系统中的一个核心数据结构，可以描述如下。数据结构：学生含义说明：是学籍管理子系统的主体数据结构，定义了一个学生的有关信息组成：学号，班级，姓名，性别，出生日期3 数据流以“体检结果”为例，数据流“体检结果”可描述如下。数据

10、流：体检结果说明：学生参加体格检查的最终结果数据流来源：体检数据流去向：批准组成：平均流量：高峰期流量：4 数据存储以“学生登记表”为例，数据存储“学生登记表”可描述如下。数据存储：学生登记表说明：记录学生的基本情况流入数据流：流出数据流：组成：数据量：每年3 000张存取方式：随机存取5 处理过程以“分配宿舍”为例，处理过程“分配宿舍”可描述如下。处理过程：分配宿舍说明： 为所有新生分配学生宿舍输入： 学生，宿舍输出： 宿舍安排 处理： 在新生报到后，为所有新生分配学生宿舍。要求同一间宿舍只能安排同一性别的学生入住，同一个学生只能安排在一间宿舍。每个学生的居住面积不小于3m2。安排新生宿舍的

11、处理时间应不超过15分钟。第3小节 数据库系统概念设计知识要点1 概念模型设计概述(1) 概念模型设计概念模型设计是指将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构的过程。(2) 概念模型设计的特点1 能真实、充分地反映现实世界。2 易于理解。3 易于更改。4 易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。(3) 描述概念模型的工具实体联系模型。2 概念模型设计方法1 自顶向下：先定义全局概念模型的框架，再逐步细化。2 自底向上：先定义局部概念模型，再集成局部概念得到全局概念模型。3 逐步扩张：先定义核心概念模型，再向外扩充逐步至总体概念模型。4 混合策略：将自顶向下和自底向上相结合。3 概念模型设计的E

12、R方法步骤：局部概念设计全局概念设计全局ER模型优化。(1) 局部概念模式设计步骤：1 选择局部应用：选择一个适当层次的数据流图。2 逐一设计局部ER模型：定义实体、联系，分配属性，确定实体标识符。例1-3 为“学生选课管理系统”设计局部ER模型。结果见图4。 课程号 课程名 学分 课程 m 成绩 n学生学号 班级 姓名 性别 出生日期 住址 电话 电子信箱图4例1-4 为“学籍管理系统”和“选课管理系统”设计局部ER模型。“学籍管理系统”局部应用的局部ER模型见图5。图5“选课管理”局部应用的局部ER模型见图6。图6(2) 全局概念模式设计1 合并：集成为一个整体的数据概念模型，即全局ER模

13、型。2 消除冲突：属性冲突、命名冲突、结构冲突。例1-5 设计“学校管理信息系统”的初步ER模型。1 班主任实际上也属于教师，也就是说学籍管理系统中的“班主任”实体与学生选课管理系统中的“教师”实体在一定程度上属于异名同义，应将学籍管理系统中的“班主任”实体与选课管理系统中的“教师”实体统一称为“教师”，统一后“教师”实体的属性构成为教师（职工号，姓名，性别，职称，是否为优秀班主任）2 将“班主任”改为“教师”后，“教师”与“学生”之间的联系在两个局部ER模型中呈现两种不同的类型，一种是学籍管理系统中教师与学生之间的指导联系，一种是学生选课管理系统中教师与学生之间的教学联系。由于“指导”联系实

14、际上可以包含在“教学”联系之中，因此可以将这两种联系综合为“教学”联系。 3 在两个局部ER模型中，“学生”实体属性的组成及次序都存在差异，应将所有属性综合，并重新调整次序。假设调整结果为学生（学号，姓名，性别，出生日期，年龄，所在系，年级，平均成绩）(3) 优化1 消除冗余：合并相关类型实体，消除冗余属性、冗余联系。2 消除冗余的方法：根据数据字典中数据项间逻辑关系的说明，或用规范化理论。例1-6 消除例1-5的初步ER模型中存在的冗余数据和冗余联系。结果见图7。图7第4小节 数据库系统逻辑设计知识要点1 逻辑模型设计概述(1) 逻辑模型设计的任务逻辑模型设计的任务是把概念模型设计阶段设计好

15、的基本ER模型转换为DBMS产品所支持的逻辑模型。(2) 逻辑模型设计的步骤1 将概念模型转化为关系、网状或层次模型。2 将转化来的关系、网状或层次模型转换为特定DBMS支持下的数据模型。3 对数据模型进行优化。2 ER模型向关系模型的转换(1) 转换内容将实体、实体间联系转换为关系模式，确定关系模式的属性和主键。(2) 实体转换一个实体转换为一个关系模式。(3) 二元联系转换1 11：将联系置入任一端实体，并加入另一端实体的主键为外键，也可以合并实体。2 1n：将联系置入多端实体，并加入一端实体的主键为外键。3 mn：建立新关系模式，主键为两端实体的主键，两端实体的主键同时为外键。例 学生管

16、理系统中的8个实体和8个联系，可以转换为如下关系模型： 学生（学号，姓名，性别，出生日期，所在系，年级，班级号，宿舍编号，平均成绩，档案号）宿舍（宿舍编号，地址，床位数）班级（班级号，地址）教师（职工号，姓名，性别，职称，班级号，是否为优秀班主任） 教学（职工号，学号）课程（课程号，课程名，学分，教室号） 选修（学号，课程号，成绩）教科书（书号，书名，价钱）教室（教室编号，地址，容量）讲授（课程号，职工号，书号）档案材料（档案号，） (4) 3个或3个以上实体间的多元联系转换与该多元联系相连的各实体的实体标识符以及联系本身的属性均是关系模式的属性，各实体的实体标识符的组合是关系模式的主键，且各

17、实体标识符同时为外键。3 数据模型的优化1 确定数据依赖。2 对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。3 确定各关系模式分别属于第几范式。4 确定是否要对它们进行合并或分解。5 对关系模式进行必要的合并或分解。4 设计用户子模式用户子模式即数据库系统体系结构的子模式。(1) 使用更符合用户习惯的别名设计用户子模式时可以重新定义某些属性名。(2) 针对不同级别的用户定义不同的视图定义不同的视图可以满足系统对安全性的要求。(3) 简化用户对系统的使用可将复杂查询定义为视图。第5小节 数据库系统物理设计知识要点1 确定物理结构1 确定数据的存储结构：存取时间、存储空间利用率和维

18、护代价。2 设计数据的存取路径：关系数据库中选择存取路径主要是指确定如何建立索引。3 确定数据的存放位置：将数据分为易变部分与稳定部分、经常存取部分与不经常存取部分分开存放。4 确定系统配置：设置存储参数。2 评价物理结构定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价，选择一个较优的物理结构。第6小节 数据库系统实施知识要点1 定义数据库结构用数据定义语言严格描述数据库结构。2 数据装载筛选数据、转换数据格式、输入数据、校验数据。3 编制与调试应用程序使用模拟数据编制与调试数据库的应用程序。4 数据库试运行功能测试、性能测试。第7小节 数据库系统运行维护知识要点1 数据库转储和恢复定期对数据库

19、和事务日志文件进行备份。2 数据库安全性、完整性控制根据用户的实际需要授予不同的操作权限。3 数据库性能监督、分析和改进通过数据库系统性能检测工具调整参数，改进数据库性能。4 数据库重组织和重构造1 数据库运行一段时间后，由于数据的变化使数据库的性能下降，对数据重新安排存储位置，以提高系统性能，即数据库的重组织。2 数据库应用环境变化使实体及联系发生变化，需要适当调整数据库的模式和内模式，即数据库的重构造。重点难点 概念模型转换为逻辑模型教学说明： 建议对1.3、1.4作重点介绍实训实训1 ER模型和关系模型的设计实训名称：设计教学管理ER模型，并转换为关系模型。假设教学管理包括学生、课程、教

20、师的信息。其中，一个学生可选修多门课程，学生学完一门课程都有一个成绩。每门课程可被多个学生选修，每门课程可由多个教师讲授，每门课程都有一个学分。一个教师可讲授多门课程。目的要求：掌握ER模型的设计方法，并能将ER模型转换为相应的关系模型操作步骤：1 分别设计学生、课程、教师的局部ER模型。2 合并局部ER模型，形成全局ER模型。3 对全局ER模型进行优化。4 将全局ER模型转换为关系模型。第34课 PowerDesigner教学目的 掌握创建概念数据模型的方法 掌握创建物理数据模型的方法知识点及技能点 了解PowerDesigner 会操作PowerDesigner 熟练创建概念数据模型 熟练

21、创建物理数据模型学时要求 8学时（理论：4 实践：4）教学策略或过程具体讲课内容如下。第1小节 PowerDesigner简介知识要点1 PowerDesigner的主要模块(1) DataArchitect在需求分析阶段用来绘制ER图，描述系统中的实体和实体之间的关系，即系统的概念数据模型，反映了系统的静态特征。(2) ProcessAnalyst用来建立数据流图。数据流图描述系统应该如何操作和处理各种数据，它反映系统的动态特征，是系统的功能模型。(3) AppModeler快速应用生成器，当系统的逻辑模型建立之后，可以使用它快速地生成应用的原型。(4) ODBC Administrator

22、管理系统的各种数据源。通过该模块，PowerDesigner可以和各种DBMS连接，生成不同的脚本，或进行逆向工程。2 PowerDesigner输出(1) 概念数据模型 (Conceptual Data Model，CDM)描述系统中的实体及实体之间的关系，反映了系统的静态特征。(2) 物理数据模型 (Physical Data Model，PDM)是模型的物理实现细节的详细说明，依赖于特定的数据库管理系统。(3) 面向对象模型 (Object Oriented Model，OOM)一个OOM包含一系列包、类、接口和它们的关系。 这些对象一起形成一个应用系统的逻辑的设计视图的类结构。一个OO

23、M本质上是应用系统的一个静态的概念模型。(4) 业务程序模型 (Business Program Model，BPM)描述系统应该如何操作和处理各种数据，反映系统的动态特征，见教材中的图2-1。3 PowerDesigner工作环境(1) 浏览区用树形结构显示各种图表和对象。其中，Workspace（工作区）为该树形结构的根节点，由PowerDesigner自动生成。(2) 输出区用于显示各种操作的结果。(3) 结果区用于显示生成、覆盖和模型检查结果以及设计环境的总体信息。(4) 图表区用于组织模型中的图表，以图形方式显示模型中各对象之间的关系。第2小节 概念数据模型知识要点1 基本概念1 概

24、念数据模型（CDM）的概念：独立于计算机系统的模型，完全不涉及信息在计算机系统中的表示，只是用来描述某个特定组织所关心的信息结构。2 数据库设计的一般过程：概念模型物理模型定制。2 CDM操作环境见教材中的表2-1。3 创建CDMFileNewConceptual Data ModelModelModel Properties：模型名称、代码。4 实体（Entity）(1) 创建实体1 Entity单击图形区任意位置双击图符：实体名、代码。2 Attributes选项卡：实体属性。(2) 创建实体标识符1 打开实体Identifiers选项卡单击空白行增加标识符：标识符名称、代码。2 双击标识

25、符Attributes选项卡Add Attributes图标：选择该标识符对应属性。5 关系（Relationship）(1) 建立关系1 Relationship指向实体拖动至实体。2 双击关系General：关系名、关系代码。(2) 建立依赖关系Relationship PropertiesDetailRoyalty Schedule to Title角色Dependent复选框。(3) 建立支配关系Relationship PropertiesDetailDominate role下拉列表框中Author-Picture选项。(4) 建立关联关系1 关系图单击右键Change to En

26、tityStANDard。2 双击关联实体AttributesAdd Data Item工具：选择属性。(5) 建立自反关系Relationship工具指向实体拖动至实体外的空白区域单击实体。6 域（Domains）(1) 创建域ModelDomains：域名、数据类型、长度。(2) 域的使用双击实体Attributes选项卡Domain：域。7 将CDM转换为PDMPowerDesigner打开CDMToolsGenerate Physical Data Model。第3小节 物理数据模型知识要点1 PDM的基本概念PDM是CDM的物理实现，是需要和具体的RDBMS打交道的模型。2 创建和操

27、作PDM(1) 创建PDM1 PowerDesignerFileNewPhysical Data ModelGeneral：设置所使用的RDBMS。2 ModelModel Properties：设置模型的Name、Code、Comment、Author和Version等。(2) 操作PDM1 将PDM加入当前工作区：在当前工作区中打开PDM。2 从当前工作区中分离PDM：指向工作区浏览树中的PDM图标单击右键Detach from Workspace。3 创建表Table单击图形区空白位置双击新表图符Genaral：表名、表代码。4 定义引用1 Reference将一个表的图符拖动至另一个表

28、的图符。2 双击引用图符General：引用名称、代码。5 创建索引双击表图符Indexes：索引名、类型。6 创建视图View单击空白处双击视图图符SQL Query：SQL语句。7 生成数据库PowerDesignerPDMDatabaseGenerate DatabaseScript generation：脚本文件名。重点和难点 使用PowerDesigner生成数据库实训实训2 生成数据库实训名称：生成“学生选课管理系统”数据库。目的要求：掌握CDM、PDM的建立方法和数据库的生成方法。操作步骤：1 假设“学生选课管理系统”ER模型如图4所示，建立该模型的CDM模型。2 将CDM模型转

29、换为PDM模型。3 将PDM模型转换为SQL Server 2000的数据库student。第5课 设计应用程序教学目的 了解PowerBuilder 掌握创建应用程序的方法 掌握PowerBuilder与SQL Server的连接方法知识点及技能点 了解PowerBuilder 了解数据接口 会操作PowerBuilder 理解应用程序的创建方法 理解PowerBuilder与SQL Server 2000的连接方法学时要求4学时(理论：2 实践：2 )教学策略或过程具体讲课内容如下。第1小节 PowerBuilder简介知识要点1 简介(1) 版本PowerBuilder 6.0、6.5、7.0、8.0、9.0 企业版(Enterprise)专业版(Professional)桌面版(Desktop)(2) 特点1 PowerBuilder是一个面向对象的开发工具。2 对