概要設(shè)計說明書

四、概要設(shè)計說明書四、概要設(shè)計說明書TOC\o"1-3"\h\z1．引言 21.1編寫目的 21.2項目背景 21.3定義 21.4參考資料 22．任務(wù)概述 32.1目標(biāo) 32.2運行環(huán)境 32.3需求概述 32.4條件與限制 33．總體設(shè)計 33.10層設(shè)計概述 33.21層設(shè)計概述 33.3處理流程 33.4總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計………………74．接口設(shè)計 34.1外部接口 34.2內(nèi)部接口 35．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計 35.1實體類圖 35.2實體類表 35.3實體之間的關(guān)系 35.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計……………105.5物理結(jié)構(gòu)設(shè)計…………136．具體類設(shè)計 36.1創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 36.2創(chuàng)建表 36.3添加文件 36.4數(shù)據(jù)管理………………177.運行設(shè)計…………………………37.1運行模塊的組合…………7.2運行控制………………7.3運行時間………………8．出錯處理設(shè)計 37.1出錯輸出信息 37.2出錯處理對策 39.安全保密設(shè)計 31．引言1.1編寫目的本文檔是《數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)》的總體設(shè)計和實現(xiàn)說明，包括程序系統(tǒng)的基本處理流程、程序系統(tǒng)的組織結(jié)構(gòu)、模塊劃分、功能分配、運行設(shè)計和出錯處理設(shè)計等,記錄了系統(tǒng)整體實現(xiàn)上技術(shù)層面上的考慮，為程序的詳細(xì)設(shè)計工作提供基礎(chǔ)。同時該文檔將作為產(chǎn)品實現(xiàn)、特性要求和控制的依據(jù)。1.2項目背景數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DatabaseManagementSystem)是一種操縱和管理數(shù)據(jù)庫的大型軟件，用于建立、使用和維護(hù)數(shù)據(jù)庫，簡稱DBMS。它對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性。用戶通過DBMS訪問數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫管理員也通過DBMS進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的維護(hù)工作。它可使多個應(yīng)用程序和用戶用不同的方法在同時或不同時刻去建立，修改和詢問數(shù)據(jù)庫。大部分DBMS提供數(shù)據(jù)定義語言DDL（DataDefinitionLanguage）和數(shù)據(jù)操作語言DML（DataManipulationLanguage），供用戶定義數(shù)據(jù)庫的模式結(jié)構(gòu)與權(quán)限約束，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的追加、刪除等操作。1.3定義AbbreviationsFullspellingChineseexplanationSDISingleDocumentInterface單文檔界面MFCMicrosoftFoundationClasses微軟基礎(chǔ)類庫DBMSDatabaseManagementSystem數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)RDBMSRelationalDatabaseManagementSystem關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)C/SClient/Sever客戶/服務(wù)器模式MVCModelViewController模型--視圖--控制器1.4參考資料參考了軟庫給出的示范文檔2．任務(wù)概述2.1目標(biāo)技術(shù)目標(biāo)：1、了解項目業(yè)務(wù)背景，調(diào)研數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，了解數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)功能等。2、掌握C++開發(fā)工具和集成開發(fā)環(huán)境(VisualC++6.0或MiscrosoftVisualStudio2010)。3、掌握C++面向?qū)ο蟮木幊?。理解MFC基本框架，重點理解MFC、Dialog對話框編程、常用控件編程、表格控件、樹型控件、編輯與樹視圖、標(biāo)準(zhǔn)窗體等。4、掌握數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的DDL、DML和DCL功能。5、掌握操作系統(tǒng)概念，進(jìn)程和線程操作。6、進(jìn)行項目需求調(diào)研和分析，理解需求和設(shè)計技術(shù)，閱讀并填充項目需求和設(shè)計文檔。7、理解TSP軟件開發(fā)過程，理解軟件結(jié)構(gòu)、迭代開發(fā)和GUI應(yīng)用程序的開發(fā)。事務(wù)目標(biāo)：利用計算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)實現(xiàn)現(xiàn)實數(shù)據(jù)的信息化。根據(jù)自己對sqlserver等現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的認(rèn)識開發(fā)自己的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，達(dá)到數(shù)據(jù)和表的規(guī)范有序、信息查閱快速準(zhǔn)確、事務(wù)處理方便高效的要求。2.2運行環(huán)境Visualstudio20122.3需求概述實現(xiàn)基本的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的DDL、DML和DCL功能；實現(xiàn)具有不同權(quán)限的用戶的訪問限制2.4條件與限制最小的硬件配置CPU：1GHZRAM:128MB為確?？梢赃\行順暢，硬件配置最好滿足以下所給CPU：1.8GHZRAM:1G3．總體設(shè)計3.1Level0DesignDescription程序結(jié)構(gòu)設(shè)計按照邏輯定義，本程序可以分為三個圖層集合：表示層，邏輯層，數(shù)據(jù)訪問層。數(shù)據(jù)在每一層被調(diào)入“實體”類（dataobject）。和業(yè)務(wù)邏輯沒聯(lián)系的公共類可能被用在程序中的“工具類”里面。數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)系統(tǒng)用操作系統(tǒng)中的二進(jìn)制文件存儲數(shù)據(jù)，在文件夾以及文件里面保存數(shù)據(jù)定義和數(shù)據(jù)信息。DBMS系統(tǒng)定義文件包括數(shù)據(jù)庫描述文件，表描述文件，表定義文件，索引描述文件，日志文件等等3.2Level1DesignDescriptionSystemArchitecture該系統(tǒng)根據(jù)根據(jù)“分而治之”的思想進(jìn)行開發(fā)的。功能被單獨的分成很多版塊來進(jìn)行開發(fā)與管理。關(guān)于系統(tǒng)的詳細(xì)版塊分解請看如下示意圖：3.3處理流程對項目的開發(fā)，采用迭代開發(fā)思想進(jìn)行開發(fā)，沿著“框架開發(fā)->界面開->數(shù)據(jù)設(shè)計->功能開發(fā)”這條線路進(jìn)行開發(fā)。其中功能開發(fā)又分為幾個迭代，每個迭代就當(dāng)做一個完整的項目開發(fā)過程(需求->設(shè)計->實現(xiàn))，來進(jìn)行開發(fā)。3.4總體結(jié)構(gòu)和模塊外部設(shè)計4．接口設(shè)計4.1外部接口用戶界面對于系統(tǒng)管理員開發(fā)的接口：數(shù)據(jù)庫的管理接口表的管理接口字段的管理接口記錄的管理接口異常的管理接口數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的安全性、維護(hù)對于普通用戶的接口：表的管理接口字段的管理接口記錄的管理接口4.2內(nèi)部接口程序軟件結(jié)構(gòu)可以按邏輯職責(zé)劃分，分為"表示層"、"業(yè)務(wù)邏輯層"、"數(shù)據(jù)訪問層"三層。各層之間使用"實體類"(數(shù)據(jù)對象)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞。另外，程序中各層中都可能用到且與業(yè)務(wù)無關(guān)的公共類作為"工具類"。表現(xiàn)層通過UI與用戶進(jìn)行交互，包括對話框、框架窗口和用戶相應(yīng)；業(yè)務(wù)邏輯層會處理用戶輸入的數(shù)據(jù)，如判斷輸入數(shù)據(jù)是否為空，判斷數(shù)據(jù)是否可以寫入表中；數(shù)據(jù)訪問層會進(jìn)行文件的讀寫，并接收業(yè)務(wù)邏輯層傳遞過來的數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)庫管理最重要的部分是數(shù)據(jù)，因此保存有數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫描述的文件是重點保護(hù)對象。為了保存多種數(shù)據(jù)，還設(shè)計了多種文件，下面會詳細(xì)介紹。5．?dāng)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法中，數(shù)據(jù)也可以作為一個對象來處理，如果數(shù)據(jù)附屬于某一對象，可以將其納入該對象的屬性管理之中。所以在面向?qū)ο蟮脑O(shè)計過程中，對數(shù)據(jù)的設(shè)計是在對對象的設(shè)計過程中完成的。5.1實體類圖5.2實體類表5.3實體之間的關(guān)系5.4邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建功能。對應(yīng)SQL語句：CREATEDATABASE<databasename>。數(shù)據(jù)庫分為用戶數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫兩種類型，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)創(chuàng)建時由系統(tǒng)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫不可以被刪除。實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的刪除功能。對應(yīng)SQL語句：DROPDATABASE<databasename>。數(shù)據(jù)庫分為用戶數(shù)據(jù)庫與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫兩種類型，用戶數(shù)據(jù)庫可以刪除，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫為系統(tǒng)創(chuàng)建時由系統(tǒng)創(chuàng)建的數(shù)據(jù)庫，此數(shù)據(jù)庫不可以被刪除。1．實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫表的創(chuàng)建功能，對應(yīng)的SQL語句：CREATETABLE<tablename>。創(chuàng)建表格時，將表格的基本信息添加到當(dāng)前數(shù)據(jù)庫的表信息文件中，表描述文件為：[數(shù)據(jù)庫名稱].tb；2.實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫表的修改功能，對應(yīng)的SQL語句：ALTERTABLE<tablename><altertableaction>。當(dāng)表格字段有添加，更新表中字段數(shù)，記錄數(shù)，修改時間，或者路徑；3.實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫表的刪除功能，對應(yīng)的SQL語句：DROPTABLE<tablename>。1.在已建的表中，添加字段。對應(yīng)SQL語句：ALTERTABLE<tablename>ADDCOLUMN<columnname><columndefinition>；2.修改表中的字段信息。對應(yīng)SQL語句：ALTERTABLE<tablename>MODIFYCOLUMN<columnname><altercolumnaction>；3.刪除表中的字段。對應(yīng)SQL語句：ALTERTABLE<tablename>DROPCOLUMN<columnname><dropbehavior>。向數(shù)據(jù)庫表中插入一條記錄。對應(yīng)SQL語句：INSERTINTO<tablename><columnnamelist>VALUES<insertvaluelist>；向數(shù)據(jù)庫表中插入一條記錄。對應(yīng)SQL語句：INSERTINTO<tablename><columnnamelist>VALUES<insertvaluelist>；查詢表中的全部記錄。對應(yīng)SQL語句為：SELECT*FROM<tablename>[WHERE<searchcondition>]；刪除表中的記錄。對應(yīng)SQL語句為：DELETEFROM<tablename>[WHERE<searchcondition>]。5.5物理結(jié)構(gòu)設(shè)計數(shù)據(jù)庫名字.db數(shù)據(jù)庫名字.db如圖是數(shù)據(jù)庫描述文件、表描述文件、表定義文件、記錄文件之間的關(guān)系DBMS的描述文件：數(shù)據(jù)庫描述文件(XXX.db):保存數(shù)據(jù)庫名稱、數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)文件夾全路徑和日志文件等；表描述文件(*.tb):保存表格名稱、記錄數(shù)、表格記錄文件路徑和創(chuàng)建時間等；表定義文件(保存字段信息，*.tdf):字段名稱、字段類型、約束信息等；DBMS的數(shù)據(jù)文件記錄文件(*.trd)：多條記錄日志文件(*.log)：記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)庫進(jìn)行的操作歷史，在操作出現(xiàn)錯誤后可以根據(jù)這個文件回退具體類設(shè)計6.1創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫6.2創(chuàng)建表6.3添加文件6.4數(shù)據(jù)管理6.4．1插入記錄6.4.2查詢記錄7．運行設(shè)計7.1運行模塊的組合說明對系統(tǒng)施加不同的外界運行控制時所引起的各種不同的運行模塊組合，說明每種運行所歷經(jīng)的內(nèi)部模塊和支持軟件數(shù)據(jù)庫管理數(shù)據(jù)庫管理表管理表管理數(shù)據(jù)管理字段管理數(shù)據(jù)管理字段管理管理員普通用戶客戶端管理客戶端管理數(shù)據(jù)庫維護(hù)數(shù)據(jù)庫維護(hù)數(shù)據(jù)庫安全數(shù)據(jù)庫安全7.2運行控制a.說明對系統(tǒng)施加不同的外界運行控制時所引起的各種不同的運行模塊組合，說明每種運行所歷經(jīng)的內(nèi)部模塊和支持軟件。

b.

說明每一種外界運行控制的方式方法和操作步驟。

c.

說明每種運行模塊組合將占用各種資源的情況。d.

說明系統(tǒng)運行時的安全控制。7.3運行時間及時相應(yīng)用戶操作8．出錯處理設(shè)計8.1出錯輸出信息出錯后彈出消息提示框，列出詳細(xì)錯誤說明8.2出錯處理對策1.出錯后交給系統(tǒng)開發(fā)者進(jìn)行維修；2.出錯后使用者需重新啟動，但錯誤并不影響系統(tǒng)性能；3.系統(tǒng)每隔一段時間會自動備份已有的數(shù)據(jù)庫描述文件，間隔時間由系統(tǒng)開發(fā)者設(shè)定，系統(tǒng)重啟后若找不到原文件位置可自動讀寫備份文件9.安全保密設(shè)計1.用戶登錄使用的密碼進(jìn)行加密后再存入文檔。2.表中的數(shù)據(jù)也進(jìn)行加密后再存入文檔3.在DBMS外層實現(xiàn)加密和解密選擇適合于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的加密算法應(yīng)該滿足以下的要求：①由于數(shù)據(jù)庫中的記錄保存時間相對較長，因此加密算法強(qiáng)度要求高；②數(shù)據(jù)庫加密以后，明密文數(shù)據(jù)長度相同或者相當(dāng)，不應(yīng)明顯增加，避免數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有較大變動；③對于大型數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)而言，數(shù)據(jù)庫最常見的使用方式是隨機(jī)訪問，所以加脫密速度要足夠快，對數(shù)據(jù)操作響應(yīng)時間的影響應(yīng)在用戶可接受的范圍內(nèi)；④加密算法應(yīng)該能夠直接對記錄或者字段進(jìn)行加密?？紤]到數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)訪問頻繁的特點，數(shù)據(jù)庫加密算法應(yīng)采用對稱密碼算法，并且由于數(shù)據(jù)庫字段的長度一般較小，適合采用小分組加密算法。目前數(shù)據(jù)庫加密常用的算法如下：(1)數(shù)據(jù)加密算法（DataEncryptionAlgorithm，DEA）是一種對稱加密算法，很可能是使用最廣泛的密鑰系統(tǒng)，特別是在保護(hù)金融數(shù)據(jù)的安全中，最初開發(fā)的DEA是嵌入硬件中的。(2)3DES（或稱為TripleDES）是三重數(shù)據(jù)加密算法（TDEA，TripleDataEncryptionAlgorithm）塊密碼的通稱。它相當(dāng)于是對每個數(shù)據(jù)塊應(yīng)用三次DES加密算法。由于計算機(jī)運算能力的增強(qiáng)，原版DES密碼的密鑰長度變得容易被暴力破解；3DES即是設(shè)計用來提供一種相對簡單的方法，即通過增加DES的密鑰長度來避免類似的攻擊，而不是設(shè)計一種全新的塊密碼算法。(3)AES加密算法，密碼學(xué)中的高級加密標(biāo)準(zhǔn)（AdvancedEncryptionStandard，AES），又稱Rijndael加密法，是美國聯(lián)邦政府采用的一種區(qū)塊加密標(biāo)準(zhǔn)。這個標(biāo)準(zhǔn)用來替代原先的DES，已經(jīng)被多方分析且廣為全世界所使用。(4)RC5分組密碼算法是1994由麻薩諸塞技術(shù)研究所的RonaldL.Rivest教授發(fā)明的，并由RSA實驗室分析。它是參數(shù)可變的分組密碼算法，三個可變的參數(shù)是：分組大小、密鑰大小和加密輪數(shù)。在此算法中使用了三種運算：異或、加和循環(huán)。4,。加密粒度選擇較之一般的計算機(jī)數(shù)據(jù)加密技術(shù)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密情況比較復(fù)雜。根據(jù)應(yīng)用場合的不同，可分別選取以文件、記錄或者字段作為加密的基本單位。由于層次不同，這3個加密粒度的適用環(huán)境與實現(xiàn)難度各不相同。(1)以文件為單位進(jìn)行加密把數(shù)據(jù)庫文件作為整體，用加密算法對整個數(shù)據(jù)庫文件加密來保證信息的真實性和完整性。這種方法存在極大的缺點：由于數(shù)據(jù)庫文件只有在解密后才能使用，因此，用戶在使用數(shù)據(jù)庫前需要解密整個數(shù)據(jù)文件。這樣造成用戶操作數(shù)據(jù)庫過程中，數(shù)據(jù)庫文件是以明文形式存放在磁盤上，用戶