数据库应用系统设计实例.pdf

第八章数据库应用系统设计实例
前面章节主要介绍数据库系统的有关理论和方法,开发应用系统是多方面知识和技能的
综合运用,本章将以一个高校教学管理系统的设计过程,来说明数据库系统设计的有关理论
与实际开发过程的对应关系,使读者更深入地理解理论如何指导实践,从而提高灵活、综合
运用知识的系统开发能力。
本章偏重于数据库应用系统的设计,没有涉及应用程序的设计。对此,读者可参考有关
开发工具和软件工程方面的相关资料。
本章学习目的和要求:
系统总体需求描述与设计;
利用 DFD 及 DD 描述系统需求;
利用 ERM 设计系统概念模型;
ERM 向关系模型转换;
表结构设计;
数据库、表、视图、索引等的创建。
系统总体需求简介
高校教学管理,在不同的高校有其自身的特殊性,业务关系复杂程度各有不同。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。
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。
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。
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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。
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。
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