數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析與設計課程設計報告

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上課程設計（論文）課程名稱： 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析與設計 題 目： 城南客運站汽車管理系統(tǒng) 數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn) 院 （系）： 管理學院 專業(yè)班級： 信息管理與信息系統(tǒng) 姓 名： 學 號： 指導教師： 張新生 2012年 12 月 4 日西安建筑科技大學課程設計（論文）任務書專業(yè)班級： 信管1001 學生姓名： 指導教師（簽名）： 一、課程設計（論文）題目 城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)二、本次課程設計（論文）應達到的目的 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析與設計課程設計是信息管理與信息系統(tǒng)專業(yè)集中實踐性環(huán)節(jié)之一，是學習完數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及技術及數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)分析與設計課程后進行的一次全

2、面的綜合練習。其目的在與加深對數(shù)據(jù)庫基礎理論和基本知識的理解，掌握借助PowerDesigner開發(fā)和設計一個小型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)時設計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)模型的基本方法，提高運用數(shù)據(jù)庫解決實際問題的能力。 三、本次課程設計（論文）任務的主要內容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術參數(shù)、設計要求等） 要求學生能獨立完成一個數(shù)據(jù)庫模型的設計與實現(xiàn)，包括：1） 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需求分析；2） 數(shù)據(jù)庫概念模型設計；3） 數(shù)據(jù)庫邏輯模型設計；4） 數(shù)據(jù)庫物理模型的實現(xiàn)；5） 完成不少于6000字的課程設計報告撰寫。四、應收集的資料及主要參考文獻： 1 王珊, 薩師煊. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論(第4版). 北京：高教出版社，2006年5月.2

3、 趙韶平等.PowerDesigner系統(tǒng)分析與建模（第2版）. 北京：清華大學出版社，2010.3 Data Modeling and Relational Database Design. Oracle Inc. 2001.五、審核批準意見教研室主任（簽字） 專心-專注-專業(yè)設計總說明隨著時代的進步、社會的發(fā)展、人們的生活形式與習慣也越來越多樣化，出行成為了人們生活中的一個重要組成部分，而汽車成為許多人出行選擇的交通工具。面對巨大數(shù)量的乘客的購票乘車需要，汽車站就要選擇使用先進的管理方法來實現(xiàn)方便、快捷的售票、準確的查詢、有效的汽車管理。城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)是模擬西安城南客運站票務系

4、統(tǒng)的一部分。城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)，首先對客運站的業(yè)務進行需求調查和分析，并根據(jù)調查和分析結果畫出城南客運站汽車管理信息系統(tǒng)的業(yè)務流程圖和數(shù)據(jù)流程圖，在業(yè)務流程圖的基礎之上利用PowerDesigner創(chuàng)建該業(yè)務的數(shù)據(jù)庫概念模型（CDM模型），然后檢查CDM的正確性，在CDM模型正確后將CDM模型轉換為數(shù)據(jù)庫邏輯模型（LDM模型），然后生成數(shù)據(jù)庫物理模型（PDM模型），然后將PDM模型生成所需的數(shù)據(jù)庫。關鍵字：PowerDesigner，城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)，概念數(shù)據(jù)模型，邏輯數(shù)據(jù)模型，物理數(shù)據(jù)模型目 錄1 緒論1.1系統(tǒng)簡介隨著計算機的普及，信息處理量的逐漸擴大，手

5、工處理方式遠遠不能滿足人們管理活動的需要，各種工作都逐漸由手工轉為自動化，使許多復雜、繁瑣、且需要很多人力的工作變得簡單。汽車站每天產生售票、乘客查詢、汽車管理等行為，數(shù)量多使得汽車站汽車管理的數(shù)據(jù)量大，而且速度要求要快，傳統(tǒng)的人力行為適應計算機應用軟件的使用則能很好地滿足汽車站的這一需要，提高汽車管理人員和調度人員的工作效率，節(jié)約相關管理成本。數(shù)據(jù)庫能保證數(shù)據(jù)的正確性、安全性、完整性，所以各種軟件離不開數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫在計算機領域中占有很大的地位，正因為數(shù)據(jù)庫如此重要，所以對設計數(shù)據(jù)庫時要正確、效率高。城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫主要實現(xiàn)了乘客對汽車票信息的查詢，售票員對車票的打印，以及

6、對汽車班次的管理和對所有汽車的調度，從而為客運站的整個票務系統(tǒng)服務。1.2設計目的本系統(tǒng)的任務目標是，實現(xiàn)方便、快速售票，有效的汽車管理和調度，使用戶準確了解車票的票價、余票、發(fā)車時間、班次等車票信息，實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，并對該數(shù)據(jù)庫進行一定的維護功能。1.3設計內容1） 對城南客運站汽車管理進行需求分析，包括數(shù)據(jù)分析、功能分析。首先對乘客、汽車、售票員、車票、路線進行數(shù)據(jù)分析；然后對乘客、售票員進行功能分析。2） 依據(jù)數(shù)據(jù)分析結果繪制系統(tǒng)的業(yè)務流程圖和數(shù)據(jù)流程圖。3） 使用PowerDesigner對汽車管理系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)庫概念數(shù)據(jù)模型(CDM模型），主要任務是建立實體、聯(lián)系、定義域、業(yè)務規(guī)則以

7、及檢查CDM模型的正確性。4） 由系統(tǒng)的概念模型轉換生成邏輯數(shù)據(jù)模型（LDM模型）。5） 有CDM模型生成物理數(shù)據(jù)模型（PDM模型）。6） 連接數(shù)據(jù)庫，由PDM模型生成物理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)汽車管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。2 需求分析2.1 .需求分析的任務本系統(tǒng)是城南客運站汽車管理系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要分為乘客、運輸公司和售票員三方的服務。運輸公司提供路線和汽車的資料，客運站則對在本站收發(fā)的班次和車票進行管理，而乘客能得到的服務應該有班次路線和剩余票數(shù)的查詢。通過調查、收集和分析，獲得用戶對城南客運站汽車管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的如下需求：1）信息需求。 路線：出發(fā)地，目的地，出發(fā)時間。 乘客：乘客姓名，乘客身份證號，乘客

8、ID。 汽車：汽車ID，班次，車型，座位容量。 車票：票價，燃油費，站務費，總計，余票量，班次，目的地。 售票員：工號，姓名，窗口號。2）處理要求。 乘客：可以購票，查詢余票信息，查詢所的乘汽車信息。 售票員：可以查詢車票信息，打印車票。 汽車（司機）：查詢班次，查詢路線。2.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程分析1）基本業(yè)務調查此次設計通過網絡檢索的方法，對所設計系統(tǒng)的業(yè)務進行調查，明確其業(yè)務流程圖，如圖2-1。圖2-1 汽車管理系統(tǒng)業(yè)務流程圖2）數(shù)據(jù)流程圖根據(jù)調查結果和業(yè)務流程圖，給出系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)流程圖，如下圖。頂層數(shù)據(jù)流程圖：圖2-2 頂層數(shù)據(jù)流程圖第一層數(shù)據(jù)流程圖：圖2-3 第一層數(shù)據(jù)流程圖2.3 數(shù)據(jù)

9、字典在數(shù)據(jù)流程圖中，數(shù)據(jù)信息和處理過程如下所示：1）數(shù)據(jù)流定義可以通過表格的形式給出數(shù)據(jù)流程圖的主要數(shù)據(jù)流，如表2.1所示。表2.1 汽車管理系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)流定義序號名稱結構定義最大數(shù)據(jù)流量1乘客乘客ID+姓名+身份證號5000次/天2汽車汽車ID+車型+座位容量500次/天3路線目的地+出發(fā)地+出發(fā)時間1000次/天4車票車票ID+票價+燃油費+站務費+班次5000次/天5售票員售票員ID+窗口號+姓名1000次/天2）數(shù)據(jù)存儲定義可以采用如下表格的形式給出系統(tǒng)的主要數(shù)據(jù)定義，如表2.2所示。表2.2 汽車管理系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)存儲定義編號名稱輸入輸出數(shù)據(jù)量存取頻度存取方式說明D1購票信息乘客信息查

10、看票價，余票量，25000條1000次/天聯(lián)機處理；檢索和更新；隨即檢索車票ID唯一且不為空D2班次信息路線信息班次，出發(fā)時間，目的地，5000條1000次/天聯(lián)機處理；檢索和更新；隨即檢索班次唯一不為空3）處理過程可以采用如下表格的形式給出系統(tǒng)的主要處理過程定義，如表2.3所示。表2.3 汽車管理系統(tǒng)主要處理過程定義序號處理過程名稱輸入輸出處理說明P0汽車管理班次信息，車票信息汽車信息對汽車按類編號，將汽車編號信息化管理，統(tǒng)一調度P0.1購票乘客信息，路線信息車票信息對車票分類編號，索引P1.2汽車管理車票信息，班次信息汽車信息對汽車分類編號，索引3 概念模型設計3.1 概念模型設計的方法和

11、步驟3.1.1 建立實體1）打開PowerDesigner開發(fā)環(huán)境選擇FileNew項在打開窗口中選擇Conceptual Data Model項如圖3-1所示。 圖3-1 創(chuàng)建Conceptual Data Model2）在Palette工具欄中，選擇Entity實體圖標，在屏幕任意位置單擊左鍵，則一個實體放置在模型窗口上。然后在窗口空白處單擊右鍵，鼠標恢復箭頭形狀。3）雙擊實體圖形符號打開Entity Properties（實體屬性）窗口，定義實體的屬性，如圖3-2所示。圖3-2 實體屬性窗口4）實體屬性定義完畢后單擊“確定”按鈕，返回CDM主窗口。實體的圖形如圖3-3所示。圖3-3 車票

12、實體的圖形符號5）重復上述（2）（4）的步驟，依次創(chuàng)建其他各實體。所有實體創(chuàng)建完畢以后，結果如圖3-4所示。圖3-4 所有實體符號圖3.1.2建立聯(lián)系實體創(chuàng)建完畢以后，就可以在實體之間建立聯(lián)系。建立聯(lián)系的過程如下：1）在Palette工具欄中選擇Relationship圖標，在有聯(lián)系的兩個實體中的一個實體圖形符號上單擊左鍵，拖動鼠標至另外一個實體，釋放鼠標就可在兩個實體之間建立聯(lián)系。2）選中聯(lián)系的圖形符號雙擊打開聯(lián)系屬性定義窗口其中General頁的內容如圖3-5所示。3）在Cardinalities頁中填寫聯(lián)系的細節(jié)信息，如圖3-6所示。4）定義完畢后單擊“確定”返回CDM主窗口。5）重復上

13、述（2）（4）步驟，建立其他所有實體之間的聯(lián)系。 圖3-5 General選項卡 圖3-6 Cardinalities選項卡6）所有實體聯(lián)系創(chuàng)建完畢以后，即生成了汽車管理系統(tǒng)的CDM模型，如圖3-7所示。圖3-7 城南客運站汽車管理系統(tǒng)CDM模型3.1.3 定義域在城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)中，實體車票中的“票價”，“燃油費”，“站務費”，“合計”等屬性都是數(shù)值型數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)類型和寬度都相同，所以可以先在模型定義一個公用的域，然后將域連接到各個屬性。1）選擇ModelDomains菜單項，打開List of Domains，在其中新增一個域，如圖3-8所示。圖3-8 域列表窗口2） 定義完畢以后

14、，單擊“確定”按鈕，返回CDM模型。3） 雙擊要引用的域的實體圖形符號，打開實體定義窗口，選擇Attributes頁，增加一個屬性，但不要定義數(shù)據(jù)類型，只需在Domain欄中單擊，則顯示所有預先定義好的域名，選擇合適的域，然后單擊“Apply”按鈕，就可以看到屬性的數(shù)據(jù)類型變?yōu)橛虻臄?shù)據(jù)類型。3.1.4 定義業(yè)務規(guī)則業(yè)務規(guī)則是信息系統(tǒng)所描述對象特定的數(shù)據(jù)完整性，在城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)中，需要定義以下幾種業(yè)務規(guī)則。 校驗型：描述信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)約束。在城南客運站汽車信息管 理系統(tǒng)中，發(fā)車時間必須先于到達時間，座位號必須小于座位容量。 公式型：描述信息系統(tǒng)的計算。在城南客運站汽車管理信息系統(tǒng)中，

15、合計等于票價、燃油費、站務費之和；余票等于座位容量減去座位號。定義業(yè)務規(guī)則的具體過程如下：1）在CDM模型中選擇ModelBusinessRules命令，打開List of Business Bules(業(yè)務規(guī)則定義)窗口，如圖3-9所示。圖3-9 List of Business Bules 窗口2） 單擊Add a Row 圖標，在Name 欄中輸入名稱“總計”，在Code欄中輸入Total_Sum，在Rule Type欄中選擇業(yè)務規(guī)則的類型為Formula。按照同樣的方法添加“余票量”業(yè)務規(guī)則。3） 定義完畢以后單擊Apply按鈕，選中剛才定義的業(yè)務規(guī)則，單擊Properties圖標，打

16、開Business Rules Properties窗口，選擇Expression選項卡，在選擇Client選項卡，表示在客戶端是想的業(yè)務規(guī)則。在其中輸入計算方法?！翱傆?票價+燃油費+站務費”，如圖3-10所示。圖3-10 合計的業(yè)務規(guī)則4）按照同樣的方法定義“余票量”的業(yè)務規(guī)則，“余票量=座位容量-座位號”如圖3-11所示圖3-11 余票量的業(yè)務規(guī)則5） 定義完畢后單擊“確定”按鈕返回。6） 單擊“業(yè)務規(guī)則定義”窗口的OK按鈕，返回CDM模型主窗口。7） 雙擊“車票”實體，在Attributes選項卡中選擇“總計”并查看屬性，在Rules選項卡，單擊AddObjects圖標，在Select

17、ion窗口中選擇新增的業(yè)務規(guī)則“總計”，將新增的業(yè)務規(guī)則添加到“車票”實體中。按同樣方法，將“余票量”業(yè)務規(guī)則添加到“余票”屬性中。3.1.5檢查CDM的正確性 定義好CDM模型以后，利用系統(tǒng)自帶的檢查功能檢查模型的錯誤，為下一步的工作打下良好的基礎。具體步驟如下：1） 選擇ToolsCheck Model命令，打開Check Model Parameters窗口，如圖3-12所示。圖3-12 Check Model Parameters 窗口2）設置檢查選項后，單擊“確定”按鈕，開始執(zhí)行檢查。完畢后彈出Result List窗口，如圖3-13所示。圖3-13 Result List 窗口3）

18、 查看結果并根據(jù)提示進行修改，直到沒有錯誤和警告為止。3.1.6 生成CDM模型文檔城南客運站系統(tǒng)模型文檔生成的具體步驟如下：1）選擇FileNew菜單項，在打開的窗口選擇Multi-Model Report選項單擊“OK”按鈕打開生成模型文檔設置窗口。1） 單擊“確定”按鈕，進入模型文檔設計窗口。2） 在模型設計窗口可以修改報告的內容，以滿足實際要求。3） 修改完畢后，單擊“OK”按鈕返回到模型文檔設計窗口，選擇窗口中的RTF圖標，在彈出窗口中輸入模型文檔的文件名，單擊“OK”按鈕開始生成文檔。然后可以利用Word打開文檔。3.2 系統(tǒng)概念模型根據(jù)系統(tǒng)的需求分析，得出城南客運站汽車信息管理系

19、統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的概念模型，如圖3-14所示。圖3-14 城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)CDM模型4 邏輯模型設計4.1 邏輯模型設計的方法CDM生成LDM的具體方法如下：1)打開CDM模型，選擇ToolsGenerate Logical Data Model命令，打開LDM Generation Options窗口。2)選擇Detail選項卡，進行其他選項的設置。3)選擇Selection選項卡，可以選擇CDM、實體。 4)單擊按鈕“確定”按鈕，開始生成LDM。 4.2 邏輯模型實現(xiàn)城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯數(shù)據(jù)模型（LDM模型）如圖4-1所示。 圖4-1 城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的L

20、DM模型 4.3 數(shù)據(jù)完整性約束定義根據(jù)上面的關系模式，數(shù)據(jù)庫的完整性約束如下所示：1）實體完整性約束城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的每一個關系模式中的主碼如表4.1所示。表4.1 各關系模式中的主碼實體主鍵路線目的地汽車汽車ID乘客乘客ID售票員工號車票車票ID2）參照完整性約束關系模式的參照完整性如表4.2所示：表4.2 關系模式的參照完整性實體參照實體主鍵外鍵路線汽車目的地汽車ID汽車車票汽車ID目的地車票汽車車票ID汽車ID乘客車票乘客ID車票ID售票員工號5 物理數(shù)據(jù)庫模型設計與實現(xiàn)5.1 物理數(shù)據(jù)庫模型的圖示1)打開CDM模型，選擇ToolsGenerate Physical D

21、ata Model命令，在PDM Generate Options窗口，在General選項卡中選擇生成PDM的方式及參數(shù)。 2)選擇Detail選項卡，進行細節(jié)選項設置。3)選擇Selection選項卡，選擇要轉換為PDM表的實體。4)單擊“確定” 按鈕生成PDM模型，如圖5-1所示。圖5-1城南客運站汽車信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)模型5.2 物理數(shù)據(jù)庫模型的詳細表示 數(shù)據(jù)項清單，如表5.1所示。表5.1 數(shù)據(jù)項清單名稱代碼域數(shù)據(jù)類型長度乘客IDpassenger ID<None>Characters (20)20乘客姓名passenger name<None>Cha

22、racters (20)20余票RemainTicket<None>Integer出發(fā)地start place<None>Variable characters (200)200發(fā)車時間start time<None>Date & Time合計Total<None>Money姓名WorkerName<None>Characters (20)20工號WorkerID<None>Characters (20)20座位號SeatNamber<None>Integer座位號SeatNamber<None&

23、gt;Integer座位容量seat volume<None>Integer所需時間time need<None>Float檢票口CheckWindow<None>Integer檢票口CheckWindow<None>Integer汽車IDbus ID<None>Characters (20)20燃油費FuelFee<None>Money班次BusOrder<None>Characters (10)10目的地destination<None>Variable characters (200)200票

24、價TicketPrice<None>Money窗口號WindowID<None>Integer站務費OfficeFee<None>Money身份證號crad ID<None>Characters (18)18車型bus type<None>Characters (50)50車票IDTicketID<None>Characters (50)50表的清單，如圖5.2所示。表5.2 表的清單名稱代碼乘客乘客售票員售票員售票員乘客售票員乘客售票員車票售票員車票汽車汽車路線路線車票車票 引用的清單表5.3 引用的清單名稱代碼父表格子

25、表格外鍵列乘客汽車乘客汽車汽車乘客汽車ID售票員乘客售票員乘客2乘客售票員乘客乘客ID售票員乘客售票員乘客售票員售票員乘客工號售票員車票售票員車票售票員售票員車票工號售票員車票售票員車票2車票售票員車票車票ID汽車路線汽車路線路線汽車目的地車票乘客車票乘客2乘客車票乘客ID車票乘客車票乘客車票乘客車票ID車票路線車票路線路線車票目的地5.3 物理數(shù)據(jù)庫模型的實現(xiàn)5.3.1連接數(shù)據(jù)庫只有在與用戶數(shù)據(jù)庫正確連接以后，才能把設計的PDM生成到數(shù)據(jù)庫中。 數(shù)據(jù)結構生成到用戶數(shù)據(jù)庫中，用戶才能在這些結構中保存信息與索引信息。PDM與用戶數(shù)據(jù)連接的步驟如下：1）在PDM窗口中選擇DatabaseConne

26、ct命令，打開Connect to a Data Source窗口，如圖5-1所示。圖5-1 Connect to a Data Source窗口2）在ODBC machine data source下拉列表框中選擇建立一個數(shù)據(jù)源，單擊Connect按鈕。5.3.2 訪問數(shù)據(jù)庫1）選擇DatabaseChange Current DBMS命令，選擇用戶的DBMS。2）改變當前PDM的目標DBMS時，需要考慮應該保護的原DBMS對象。5.3.3 生成數(shù)據(jù)庫PowerDesigner設計的PDM模型可以直接生成到數(shù)據(jù)庫中，生成數(shù)據(jù)庫的過程如下：1） 選擇DatabaseGenerate Datab

27、ase命令，打開Database Generation窗口，連接上以后查看Database 信息，如圖5-2所示。圖5-2 Database Information2） 選擇Option選項卡，在選項卡中可以對各類PDM對象設置參數(shù)。3） 選擇Format選項卡，在選項卡中設置生成格式信息。4） 選擇Selection選項，在選項卡中選擇需要生成數(shù)據(jù)庫的對象。5） 選擇Preview選項卡進行預覽或單擊“確定”按鈕生成數(shù)據(jù)庫,如圖5-2所示。圖5-2 生成數(shù)據(jù)庫窗口5.3.4 物理數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)以下是有PDM生成物理數(shù)據(jù)庫的部分SQL語句：/*=*/* Table: 乘客 */*=*create

28、 table 乘客 ( 乘客ID char(20) not null, 汽車ID char(20) not null, 車票ID char(50) null, 乘客姓名 char(20) null, 身份證號 char(18) null, constraint PK_乘客 primary key nonclustered (乘客ID)go/*=*/* Table: 路線 */*=*create table 路線 ( 目的地 varchar(200) not null, 出發(fā)地 varchar(200) null, 發(fā)車時間 datetime null, 所需時間 float null, con

29、straint PK_路線 primary key nonclustered (目的地)go/*=*/* Table: 車票 */*=*create table 車票 ( 車票ID char(50) not null, 目的地 varchar(200) null, 乘客ID char(20) not null, 票價 金額 null, 燃油費 金額 null, 站務費 金額 null, 余票 int null, 班次 char(10) null, 座位號 int null, 檢票口 int null, 合計 金額 null, constraint PK_車票 primary key nonclustered (車票ID)go/*=*/* Table: 售票員 */*=*create table 售票員 ( 工號 char(20) not null, 窗口號 int null, 姓名 char(20) null, constraint PK_售票員 primary key nonclustered (工號)go/*=*/* Table: 汽車 */*=*create table 汽車 ( 汽車ID char(20) not null, 目的地 varchar(200) not null, 車型 char(50) null, 座位容量