1、課堂案例分析案例51基于Web的高校教材查詢系統的分析與設計開發背景*高校是一所綜合性高校，其涉及的專業課程多，教材用書種類多，數量大，傳統的管理方法存在著效率低，易出錯等諸多弊端，特別是學生、教師對教材使用情況了解相對較少， 信息的透明度較低，與當前高校管理中倡導的“以人為本”的管理思想存在著很大的差距。為此該校教材科開發了一套基于c/s的教材管理信息系統。該系統主要包括以下六項處理功能：系統維護、教材訂購計劃管理、教材庫存管理、教材銷售處理、學生預收款管理、數據 統計、查詢與分析等功能。但是由于基于C/S的管理信息系統自身存在的使用范圍小、地點固定等缺點，依然不能滿足管理上的需要。如學生想

2、知道教材科是否有某本書、想了解自己教材款的使用情況，教師想要預訂下學期的教材等都必須親自去教材科，一方面浪費了學生和教師的時間和精力，另一方面也加大了教材科的工作量，為此教材科希望在原有的基于 C/S的教材管理信息系統的基礎上，利用高校校園網的強大存儲能力和方便的網絡查詢能 力，采用流行的 Browser/Server結構體系，將最終用戶界面統一為瀏覽器，開發基于Web的教材信息查詢系統，更好地滿足各類人員對教材信息管理的需求。系統調查通過對該高校教材科的業務工作進行的調查，我們發現該教材科的業務對象主要有三類：學生、教師和教材科，其相應的日常業務也可以分為三類，分別是：（1）有關學生的業務教

3、材科對于學生的業務主要是為學生提供入學以來在教材科的購書詳細資料的查詢，存款詳細資料的查詢，剩余款項數額查詢及學生對所需教材的查詢等等。以往的方式是學生到教材科，提供自己的姓名、系別、年級，然后教材科在原始記錄中查詢。（2）有關教師的業務教師的業務主要是登記查詢教師領書的信息，每學期開學，各系教師根據 上學期預定的教材記錄到教材科領取教材，并登記；每學期教師可以預定下學期所用教材，方式是教師在學期末到教材科，提供所需教材名稱、教師個人信息等， 然后教材科記錄相應信息并制定相應采購計劃。（3）有關教材科的業務教材科的業務主要是采購圖書，發放教材，對庫存圖書、學生購書信息、 教師（院系）領書的信息

4、進行管理、統計。這其中涉及到所有有關教材的各種信 息、數據，這部分也是教材科最主要、核心的業務。通過對上述業務的歸納，可以畫出該系統的功能體系圖，如圖1所示。業務流程分析3.1 業務分類通過對上述業務的了解及分析，新系統的業務可以分為通用查詢業務、專 用查詢業務和網上預定業務三部分。（1）通用查詢業務通用查詢業務包括教材基本信息查詢業務、學生購書查詢業務、學生存款查詢業務、教師領書查詢業務、教材零售查詢業務等。 任何人在學校或校外都可以使用自己的用戶名和密 碼在任何一臺能夠上網的電腦上查詢他想要查詢的內容（其中教材基本信息查詢不需要用戶名和密碼）。（2）教材科專用查詢業務專用查詢業務是針對教材

5、科的業務，這部分業務不對外開放， 因為它沒有對外開放的必要，這部分業務主要是輔助教材科對庫存中教材的數量，更新速度等進行統計、 預測、分析。具體業務應包括：教材庫存統計業務、教材零售統計業務、學生購書統計業務和學生退書統 計業務及教師（院系）領書情況的統計業務。（3）教材預訂業務網上教材預訂業務是辦公自動化優越性的體現。在新業務系統中，各系要預訂教材不用像以前跑到教材科進行登記了。只要在預定系統中輸入所要預定的教材的信息，就可以完成對教材的預定，這樣大大提高了工作效率。為完成網上預定的過程，相應的應該完成一系列 的業務，包括：預定教材信息錄入、 預定教材信息的修改、預定教材信息查詢和預定教材信

6、 息統計等內容。3.2業務流程圖由于業務較多，在此僅對通用查詢業務和網上教材預定業務分別舉例加以說明。（1）通用查詢業務以學生查詢業務為例，該業務是學生向系統輸入用戶名和密碼進行身份認 證，認證成功的學生就可以查詢其在教材中心的某一筆或全部購書、退書及存取款記錄。其業務流程圖如圖2所示。(2)教材預訂業務教師進行教材預訂的業務流程是教師首先輸入自己的用戶名和密碼進行身 份認證，然后在教材預訂系統中輸入自己下學期所上課程要使用的教材基本信 息，在規定的時間內，教師也可以對已輸入的教材信息進行查詢和修改，超過了預定的時間，該信息將被轉移到教材計劃表中。該業務的業務流程圖如圖3所示。4、數據流程分析

7、數據流程分析是在對上述業務流程圖進行分析的基礎上，從系統的科學性、 管理的合理性和實際運行的可行性角度出發， 將信息處理的功能和彼此之間的聯 系自頂向下、逐層分解，在邏輯上精確地描述新系統應具有的功能、數據輸入、4.1數據流程圖由于該系統的數據流程圖較多，我們依然只對學生查詢業務和教材預訂業務 的數據流程圖做詳細介紹。(1)學生查詢子系統由于學生要對自己的信息進行查詢， 涉及個人機密，所以學生應該首先進行 身份確認，即登錄系統，在身份得到確認后才可以查詢自己的購書記錄， 退書記 錄、自己的存款賬戶以及教材科現有教材的情況，其數據流程圖如圖4所示。非法用戶岀錯信息(2)教材預訂子系統根據業務流程

8、圖對教材預訂系統的描述，該系統的數據流程圖如圖5所示4.2數據字典數據流程圖只是從數據流向的角度描述了系統的組成和各部分之間的聯系， 但卻沒有具體說明各個組成部分和數據流的具體含義，而數據字典正好彌補了這 一不足，數據字典是對數據流程的最底層圖中的數據項、數據流、數據存儲、處 理邏輯和外部實體進行了詳細的說明。由于系統分析中數據字典的內容非常多， 在此僅對各個部分分別舉例進行說明。(1)數據項的定義數據項編號：A01-01數據項名稱：學號別名：無簡述：學生信息表中某個學生的學號類型：字符型長度：10個字節取值范圍：0000000000-9999999999已超過預訂期限”信息圖5教材預訂子系統

9、數據流程圖數據項編號：A02-01數據項名稱：教材編號別名：編號簡述：教材信息表中某種教材的編類型：字符型長度：6個字節取值范圍：字母數字（2）數據結構的定義 數據結構編號： D2 數據結構名稱：教材信息表 簡 述：教材科庫存教材的信息情況表 數據結構組成： 教材編碼教材名稱作者出版社版別序號印刷批次 出版日期價格理論庫存量實際庫存量庫存位置數據結構編號： D1 數據結構名稱：學生信息表 簡 述：學生的相關信息 數據結構組成：學號學生姓名用戶名密碼當前余額（3）數據流的定義 數據流編號： F02-01 數據流名稱：登錄信息 簡 述：用戶登錄系統時需要輸入的用戶信息 數據流組成：用戶名 +密碼

10、數據流來源：學生、教師、教材管理人員 流 通 量： 1000份/ 天 高峰流通量： 700份/ 每天 15：00-21：00（4）處理邏輯的定義處理邏輯編號： P1處理邏輯名稱：驗證登錄信息簡述：驗證用戶身份輸入的數據流：登錄信息，來源：外部實體“學生” 、“教師”等處理：查詢“學生信息表”或“教師信息表” ，判斷其是否為合法用戶輸出的數據流：合法用戶，去向是處理邏輯“輸入查詢條件” 、“輸入教材預訂信息”等非法用戶，去向是外部實體“學生” 、“教師”等處理頻 率： 200 次/天（5）數據存儲的定義數據存儲編號： D3數據存儲名稱：學生領書表簡 述：存放學生在校期間所有的領書記錄 數據存儲組

11、成：流水號學號教材編碼領書日期數量單價業務員 關 鍵 字：學號教材編碼領書日期相關聯的處理：P4（ “查詢”）等（6）外部實體的定義外部實體編號： S2 外部實體名稱：教師 簡 述：本校所有任課教師 輸入的數據流：F1 （“非法用戶信息”）等 輸出的數據流：D02 01 （“用戶登錄信息”）等5、系統設計系統總體設計系統硬件設計在開發一個網上瀏覽系統時， 特別是基于具有大量數據的數據庫系統的網站 時，需要多服務器的共同支持。 雖然這些服務可以在一個服務器上集成， 但這樣 做可能會有安全問題。 所以針對最典型的網絡應用， 至少需要兩臺服務器， 他們 分別是：Web服務器和數據庫服務器。瀏覽器、W

12、eb!務器與數據庫服務器之間 的三層體系結構關系如圖 6 所示。校園網 Web服務器為Sun Ultra Enterprise 450的UNIX服務器，不兼容微 軟的IIS/ASP平臺，所以瀏覽系統的 Web服務器選用HP LH3服務器，通過在校 園網主DNS1務器設定域名進行解析。數據庫服務器同樣采用 HP LH3服務器并 安裝微軟的 SQL Server 7.0 數據庫平臺。系統軟件設計本系統全面采用微軟的產品解決方案。Web服務器操作系統采用微軟的Win dows NT Server 4 , WebK務器為微軟的 In ternet In formation System 4,數據庫 管

13、理 系統 采用 微軟的 SQL Server 7, 開發 工具 采用 微軟 的 Visual In terDev，采用微軟的 Active Server Pages（ASP技術開發網站。Active Server Pages 程序是在服務器端工作，并且通過服務器端的編譯動 態的送出HTML文件給客戶端，而不像一般 Script是在客戶端通過瀏覽器執行， 因而產生各廠商瀏覽器并不完全支持某種腳本語言而造成執行錯誤的現象； 當客戶端瀏覽器向服務器端要求一個.ASP文件（Active Server Pages 文件后綴名 為.asp ）時，Server會將把這個ASP文件從頭到尾讀一遍，并加以編譯執

14、行（利 用核心程序ASP.DLL的編譯），最后送出標準HTM格式文件給客戶端，由于送給 客戶端的是標準的HTML格式文件，所以可以克服瀏覽器互不兼容的問題。圖6三層體系結構示意圖5.2代碼設計代碼設計是系統設計中非常重要的一部分。本系統中設計多個代碼的設計， 如“學號”，為了和學校中的其他系統保持一致，所以使用學校目前“學號”代碼的設計，其設計規則如下:順序號年級專業 院系編碼“教材編碼”的設計考慮到教材一般都是各個院系有自己專用的教材，所以其代碼設計如下： 順序號院系編碼由于該高校的院系不超過30個，所以“院系編碼”的設計采用了 3位的順 序碼。其他代碼設計不再 列舉。5.3數據庫設計數據庫

15、設計是在選定的數據庫管理系統基礎上建立數據庫的過程。數據庫設計時需要綜合各個子系統的數據需求，分析各個數據之間的關系，按照DBMSI供的功能和描述工具，設計出規模適當、正確反映數據關系、數據冗余少、存取 效率高、能滿足各種查詢要求的數據模型。 該設計過程包括概念結構設計、 邏輯結構設計和物理結構設計。5.3.1概念結構設計在系統的數據庫設計中，首先要對系統分析得到的數據字典中的數據存儲進 行分析，分析各數據存儲之間的關系，可采用E- R圖的方法進行數據結構分析。 本系統中涉及的實體主要有“學生”、“教師”、“教材”、“院系”和“學生預存款” 等，各實體及其屬性如圖7所示。(a) “學生”實體及

16、其屬性圖(b)“教材”實體及其屬性教師存取日期學號(e) “預存款”實體及其屬性圖(c) “教師”實體及其屬性圖(d) “院系”實體及其屬性圖圖7實體及其屬性圖各實體之間具有一定的聯系，用E R圖表示出來，如圖8所示業務員nmm圖8 E R圖532邏輯結構設計邏輯設計的任務就是根據 DBMS勺特征，將上述獨立于DBMS勺ER圖描述的概念結構轉換為關系模型的邏輯結構。上述兩個E- R圖轉換成的規范的關系模式為:（1）學生信息表XS （學號，姓名）（2）教材信息表JC （教材編碼，教材名稱，作者，出版社，版別序號，印刷批次，出 版日期，價格，庫存量，庫存位置）（3）（4） 員）（5）（6）（7）學

17、生購書表學生退書表XSGS （學號，教材編碼，購書日期，數量，單價，業務員）XSTS （學號，教材編碼，購書日期，退書日期，數量，單價，業務JS （教師編號，姓名，院系編號）JSLS （教師編碼，教材編碼，領書日期，數量，業務員）JCYD （課程號，計劃日期，院系編碼，教師編碼，教材名稱，作者, 出版社，出版日期，價格，需求數量）（8）預存款信息表 XSCK （學號，存取日期，存取，金額，業務員）教師信息表教師領書表教材預訂表（9）院系信息表 YXXX （院系編碼，院系名稱）5.3.3物理結構設計物理結構設計的任務主要包括兩個方面，其一是確定所有數據庫文件的名稱 及其結構，其二是確定各個數據庫

18、文件是否需要建立索引，以及在什么字段上建 立索引。本系統中部分表的結構如表 1 一表11所示。表1 教材信息表（JC）字段名含義類型寬度空值主鍵索引JCBM教材編碼Char6NoYesYesJCMC教材名稱Char32YesZZ作者Char12YesCBS出版社Char40YesBBXH版別序號Lo ngYSPC印刷批次Lo ngCBRQ出版日期Date8XSJG價格DecLLKC理論庫存量Lo ngSJKC實際庫存量Lo ngXQSL需求量Lo ngKCWZ庫存位置Char12表2 學生信息表（XS）字段名含義類型寬度空值主鍵索引XH學號Char10NoYesYesXSXM學生姓名Char1

19、2YesDQYE當前余額DecYHM用戶名Char16NoYesKLDM口令Char16No表3 學生購書信息表（XSGS字段名含義類型寬度空值主鍵索引ID流水號Lo ngNoYesXH學號Char10NoYesJCBM教材編碼Char6NoYesGSRQ購書日期Date8SL數量Lo ngDJ單價DecYWY業務員Char12表4 學生退書表（XSTS ）字段名含義類型寬度空值主鍵索引ID流水號Lo ngNoYesXH學號Char10NoYesJCBM教材編碼Char6NoYesGSRQ購書日期Date8SL數量Lo ngDJ單價Dec9YWY業務員Char12TSRQ退書日期Date8TS

20、YWY退書業務員Char12表5 教師信息表（JSXX字段名含義類型寬度空值主鍵索引JSBH教師編號Char7NoYesYesJSXM教師姓名Char12YesYXBM院系編碼Char3NoYesYesYHM用戶名Char16NoYesKLDM口令Char16No表6教師領書信息表（JSLS）字段名含義類型寬度空值主鍵索引ID流水號Lo ngNoYesJSBH教師編號Char7NoYesJCBM教材編碼Char6NoYesLSRQ領書日期Date8SL數量Lo ngDJ單價DecYWY業務員Char12表7 教材預訂表（JCYD字段名含義類型寬度空值主鍵索引KCBH課程編號Char7NoYesYesYXBH院系編號Char3NoYesJSBH教師編號Char7NoYesJCMC教材名稱Char32YesZZ作者Char12Yes