数据库应用系统开发

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1、第 9 章 数据库应用系统开发本章将介绍开发数据库应用系统的基本步骤，然后以一个比较简单的学生管理系统为 例，较为详细地介绍设计一个 Visual FoxPro 应用系统的开发过程，通过对数据库系统的开 发实践来达到对所学知识的综合应用。9 1 数据库应用系统开发步骤一个完整的数据库应用系统的设计开发应该包括两个方面： 一是结构设计， 即设计数据 库框架和数据库结构；二是行为设计，即设计具体的应用程序。为了完成上述的设计目标， 需要规范的设计方法和步骤。 一般来说， 数据库应用系统的开发包括以下几个步骤： 需求分 析、数据库设计、应用程序设计、软件测试、应用程序发布以及系统的运行和维护。9 1

2、.1 需求分析数据库应用系统的开发从系统的需求分析开始， 它是整个开发过程的起点和基础。 需求 分析的目标是明确用户的具体要求， 包括应用系统的功能结构、信息要求、 处理要求、 安全 性与完整性的要求等具体的指标，并以需求分析报告的形式表达出来。一般来说， 需求分析需要从以下两个方面着手： 数据分析和功能分析。 数据分析是指通 过合适的数据模型来描述系统所要处理的各种对象， 建立关于对象的概念模型， 再将概念模 型转换为关系数据模型。 功能分析是指确定系统边界， 了解系统功能， 确定哪些功能由计算 机完成，哪些活动由人工完成。由计算机完成的功能就是系统应该实现的功能。进行需求分析时应该注意以下

3、一些问题： 首先，需求分析必须建立在调查研究的基础上， 包括访问用户， 了解人工系统模型， 采集相关资料等。为确保调查的客观性和正确性， 系统 调查工作应该严格按照自顶向下的系统化观点全面展开， 逐层分析和了解。 其次， 在需求分 析阶段就要建立基于用户需求的观念， 主动和用户进行沟通， 了解他们的需求和偏好， 在系 统实施的过程中也要及时接受用户的反馈信息，对系统进行适当的修正。9 1.2 数据库设计数据库设计的任务主要包括概念结构的设计、逻辑结构的设计和物理结构设计。 数据库的概念结构是现实世界与机器世界的中介，它一方面能够充分地反映现实世界， 包括实体和实体之间的联系， 同时又易于向关系

4、数据模型转换。 在概念结构设计阶段， 设计 人员通过对现实世界的抽象，对实际的人、物、 事和概念进行人为处理， 抽取人们关心的共 同特性， 并把这些特性用各种概念精确地加以描述， 从而形成一个具体的独立于数据库管理 系统的概念模型。数据库的逻辑结构设计是指将概念模型转化为关系数据库模型， 根据系统分析的结果来 确定该数据库中需要存储哪些信息， 以及如何利用字段来合理地表示这些信息， 从而定义出 数据库中每个表所需的字段和数据类型。 并在此基础上对数据进行优化， 排除数据冗余， 弥 补数据漏洞，完善数据结构。最后完成数据库的逻辑结构设计，设计表的结构、字段约束关 系、字段间的约束关系、表间的关系

5、及索引等。数据库的物理结构设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的包括存储结构和存储方法的物理结构。由于数据库的物理结构依赖于所选的数据库管理系统，也依赖于计算机硬件环境，设计时主要考虑以下几方面内容：确定数据的存储结构，需要综合考虑存储时间、存储空间利用率和维护代价 3方面的因素；设计数据的存取路径，如如何建立索引，建立单索引还是复合索引； 确定数据的存储位置， 对不同数据的存放进行适当的安排；最后的工作是确定系统配置。9. 1.3应用程序设计在实际的应用系统开发中，应用程序设计和数据库设计两方面的需求是相互制约的。具体地说，应用程序设计受到数据库当前结构的约束，而设计数据库时也必须考虑

6、应用程序设计实现的需要。数据库系统的应用程序设计包括以下内容。(1) 用户界面设计第9章数据库应用系统开发Visual FoxPro数据库及其应用界面是用户和系统的输入/输出接口，界面设计用于控制数据的输入/输出，它包括欢迎界面、登录表单、数据输入表单、系统菜单等用户界面的设 计。(2) 功能模块设计完成具体的数据处理工作，一般按照数据的输入、修改、编辑、查询与统计、报表输出 等功能模块划分，并通过控件的事件代码来实现。(3) 控件属性设计通过对控件属性的设计完成系统的特定功能，包括表单集、表单和表单中各种控件的属性设置，通过属性设置来改变窗体或控件运行时的功能和外观。(4) 主程序设计设置应

7、用程序系统运行环境和程序起始点，显示初始的用户界面，控制事件的循环， 组织主程序文件。具体的内容将通过后面的案例来说明。(5 )调试程序应用程序编写完成之后， 要对它进行编译和运行，以发现程序中的语法错误， 反复修改，直至程序完善为止。9. 1.4软件测试应用程序设计完成之后， 应对软件进行测试， 以检验系统各个组成部分的正确性，验证软件的运行是否符合系统的设计要求。测试又可以分为模块测试和综合测试。一般来说，模块测试在编码阶段就同时进行了，主要检查模块的功能结构方面的问题。在测试阶段主要进行综合测试，也就是将各模块组件组装起来，按系统设计的要求， 逐项进行测试，检验系统是否满足实际的功能要求

8、。9. 1.5应用程序发布软件测试完毕后，就可以发布应用程序了，在Visual FoxPro中发布工作主要包括以下几个方面的内容。 备份源程序代码：在制作安装盘之前，应当备份应用系统的所有源程序代码，以备将来使用。 创建发布树目录：发布树目录用于存放整个应用系统所需的全部文件，目录中的文件和子目录将被压缩到磁盘镜像文件中， 并通过安装程序安装到用户机器上。 创建发布树目录 可按如下步骤进行。创建目录，目录名为应用程序安装在用户机器上出现的名称。把发布目录分成适合于应用程序的子目录。把应用程序项目中的文件复制到相应目录中，应用程序（.exe）必须放到该树的根目录下。 创建发布盘：创建发布盘时，通

9、过安装向导压缩发布目录树中的文件，并把这些压缩过的文件复制到磁盘映射目录，每个磁盘放置在一个独立的子目录中。创建了应用程序磁盘映射之后，就把每个磁盘映射目录的内容复制到一张独立的磁盘上。在发布盘生成后，运行“Setup.exe”程序，就可以在用户机器上安装应用程序的所有文件了。9. 1.6系统运行和维护在系统正式投入使用后， 就进入了系统运行和维护阶段。事实证明，系统运行和维护的工作更加繁多和琐碎，也牵涉到更多的人力和物力。系统运行的主要内容有：日常的例行工作，它包括数据的录入、存储、更新、复制及统 计分析、报表生成等数据处理工作；临时性的信息服务，如临时性的信息检索和报表生成； 运行情况的记

10、录，如工作量记录、工作效率记录、系统维护情况记录和系统故障记录。系统维护的主要内容有： 硬件维护，包括定期的预防性维护和突发性故障维护；软件维护，主要是对程序的维护，它是系统维护中最重要的、工作量最大和耗时最多的一项维护； 数据维护，主要是指数据有较大的变化时，安装或转换新的数据库文件，或在数据库容量太大而出现数据溢出时采取重写文件的工作。9. 2数据库应用系统开发实例开发一个数据库应用系统，应该首先进行需求分析，绘出系统的功能结构图， 根据功能结构进行数据库设计和应用程序设计。下面较为详细地介绍一个比较简单的学生管理系统的 开发过程，旨在抛砖引玉，希望有兴趣的读者可以在此基础上，开发出功能更

11、加完善的信息管理系统。9. 2.1学生管理系统需求分析为了尽可能完善学生管理系统的各项功能，必须进行系统的功能分析，绘出系统的功能结构图。1. 系统功能分析本系统主要用于学生的信息管理，它包括学生的基本信息、成绩信息、课程信息等。系统的主要任务是用计算机对上述信息进行日常管理，如数据录入、维护、查询，报表输出等。这里为了简便起见，省略班级和系别信息，以及学生选课的功能。从学生管理角度考虑，学生管理系统应包括以下几个主要功能。 系统登录动能：要求系统登录时有密码管理功能，用户要输入正确的用户名和密码才能进入系统。 数据录入功能：系统要具有学生成绩信息、学生基本信息等录入功能。 数据维护功能：系统

12、要能够对学生的各种信息进行数据维护，主要是维护学生、课程和成绩等方面的基本信息，包括增加、删除、修改等功能。 数据查询功能：系统要具有学生班级信息、学生基本信息等查询功能。 报表打印：实现各种所需报表的预览和打印功能，这里主要包括学生基本信息和成绩信息的打印功能。 退出：用来实现退出本管理系统。2. 系统功能图由前面的分析我们得到系统功能图如图9 1所示。学生管理系统包括 4个主要功能：数据录入功能，含有学生基本信息的录入和成绩信息的录入；数据维护功能，含有学生基本信息的维护和成绩信息的维护；数据查询功能，含有学生基本信息的查询、 成绩信息的查询以及课程信息的查询；数据输出功能，含有学生基本信

13、息的输出和成绩信息的输出。数据维护退岀系统成缢信息输入学生信息维护学生信息杏询成绩信息杳询成缢信息输出学生信息输出图91学生管理系统功能结构图9. 2.2数据库设计数据库设计主要涉及 3方面的内容：系统的数据对象分析、数据库的逻辑结构设计和项 目文件的建立。1. 系统的数据对象分析从系统功能分析可以看出，用户的需求具体体现在学生管理的各种信息的提供、保存、查询和输出上，这就要求系统的数据结构能充分表示学生管理的各种信息。通过系统需求分析，总结出系统的数据对象应包含如下的信息。 用户信息：包含用户名和密码。 学生信息：包含学号、姓名、性别、出生日期、奖学金、籍贯、简历等，其中“学号 字段唯一。

14、课程信息：包含课程号、课程名、学时数和学分，其中“课程号”字段唯一。 成绩信息：包含学号、课程号和成绩。2. 数据库的逻辑结构设计由于系统的概念结构相对简单，因此可以直接开始数据库的逻辑结构设计。采用VisualFoxPro开发，系统中使用的各个数据表的字段设计如表9 1表9 4所示。表管理员表（pass.dbf）字段字段名类型宽度小数位索引注释1用户名:字符型10普通索引2密码字符型10表9 2学生基本信息表（学生表.dbf）字段字段名类型宽度小数位索引注释1学号字符型12主索引2姓名字符型83性别字符型2男，女4出生日期日期型85奖学金数值型46籍贯字符型167简历备注型4表9 3 课程信息表（课程表.dbf）字段字段名类型宽度小数位索引注释1】田千口 i=r. 课程号字符型:8主索引数字2课程名字符型203r学时数数值型:34学分数值型4表9 4成绩信息表（成绩.dbf）字段字段名类型宽度小数位索引注释1学号字符型12普通索引数字2】田千口 i=r. 课程号字符型4普通索引数字3成绩数值型53. 项目文件的建立为了便于管理该系统中的各种文件，需要建立一个学生信息管理的项目