[課堂案例分析]案例51 基于Web 的高校教材查詢系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)1. 開發(fā)背景**高校是一所綜合性高校，其涉及的專業(yè)課程多，教材用書種類多，數(shù)量大，傳統(tǒng)的管理方法存在著效率低，易出錯(cuò)等諸多弊端，特

[課堂案例分析]

案例51 基于Web 的高校教材查詢系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)

1. 開發(fā)背景

**高校是一所綜合性高校，其涉及的專業(yè)課程多，教材用書種類多，數(shù)量大，傳統(tǒng)的管理方法存在著效率低，易出錯(cuò)等諸多弊端，特別是學(xué)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(dāng)前高校管理中倡導(dǎo)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(fā)了一套基于C/S的教材管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括以下六項(xiàng)處理功能：系統(tǒng)維護(hù)、教材訂購計(jì)劃管理、教材庫存管理、教材銷售處理、學(xué)生預(yù)收款管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、查詢與分析等功能。但是由于基于C/S的管理信息系統(tǒng)自身存在的使用范圍小、地點(diǎn)固定等缺點(diǎn)，依然不能滿足管理上的需要。如學(xué)生想知道教材科是否有某本書、想了解自己教材款的使用情況，一方面浪費(fèi)了學(xué)生和教師的時(shí)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(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用高校校園網(wǎng)的強(qiáng)大存儲(chǔ)能力和方便的網(wǎng)絡(luò)查詢能力，采用流行的Browser/Server結(jié)構(gòu)體系，將最終用戶界面統(tǒng)一為瀏覽器，開發(fā)基于Web 的教材信息查詢系統(tǒng)，更好地滿足各類人員對教材信息管理的需求。 2. 系統(tǒng)調(diào)查

通過對該高校教材科的業(yè)務(wù)工作進(jìn)行的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)該教材科的業(yè)務(wù)對象主要有三類：學(xué)生、教師和教材科，其相應(yīng)的日常業(yè)務(wù)也可以分為三類，分別是：

（1）有關(guān)學(xué)生的業(yè)務(wù)

教材科對于學(xué)生的業(yè)務(wù)主要是為學(xué)生提供入學(xué)以來在教材科的購書詳細(xì)資料的查詢，存款詳細(xì)資料的查詢，剩余款項(xiàng)數(shù)額查詢及學(xué)生對所需教材的查詢等等。以往的方式是學(xué)生到教材科，提供自己的姓名、系別、年級(jí)，然后教材科在原始記錄中查詢。

（2）有關(guān)教師的業(yè)務(wù)

教師的業(yè)務(wù)主要是登記查詢教師領(lǐng)書的信息，每學(xué)期開學(xué)，各系教師根據(jù)上學(xué)期預(yù)定的教材記錄到教材科領(lǐng)取教材，并登記；每學(xué)期教師可以預(yù)定下學(xué)期所用教材，方式是教師在學(xué)期末到教材科，提供所需教材名稱、教師個(gè)人信息等，然后教材科記錄相應(yīng)信息并制定相應(yīng)采購計(jì)劃。

（3）有關(guān)教材科的業(yè)務(wù) 教材科的業(yè)務(wù)主要是采購圖書，發(fā)放教材，對庫存圖書、學(xué)生購書信息、教師（院系）領(lǐng)書的信息進(jìn)行管理、統(tǒng)計(jì)。這其中涉及到所有有關(guān)教材的各種信息、數(shù)據(jù)，這部分也是教材科最主要、核心的業(yè)務(wù)。

通過對上述業(yè)務(wù)的歸納，可以畫出該系統(tǒng)的功能體系圖，如圖1所示。

3. 業(yè)務(wù)流程分析

3.1 業(yè)務(wù)分類

通過對上述業(yè)務(wù)的了解及分析，新系統(tǒng)的業(yè)務(wù)可以分為通用查詢業(yè)務(wù)、專用查詢業(yè)務(wù)和網(wǎng)上預(yù)定業(yè)務(wù)三部分。

（1）通用查詢業(yè)務(wù)

通用查詢業(yè)務(wù)包括教材基本信息查詢業(yè)務(wù)、學(xué)生購書查詢業(yè)務(wù)、學(xué)生存款查詢業(yè)務(wù)、教師領(lǐng)書查詢業(yè)務(wù)、教材零售查詢業(yè)務(wù)等。任何人在學(xué)?；蛐Ｍ舛伎梢允褂米约旱挠脩裘兔艽a在任何一臺(tái)能夠上網(wǎng)的電腦上查詢他想要查詢的內(nèi)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(yè)務(wù)

專用查詢業(yè)務(wù)是針對教材科的業(yè)務(wù)，這部分業(yè)務(wù)不對外開放，因?yàn)樗鼪]有對外開放的必要，這部分業(yè)務(wù)主要是輔助教材科對庫存中教材的數(shù)量，更新速度等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、預(yù)測、分析。具體業(yè)務(wù)應(yīng)包括：教材庫存統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)、教材零售統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)、學(xué)生購書統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)和學(xué)生退書統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)及教師（院系）領(lǐng)書情況的統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)。

（3）教材預(yù)訂業(yè)務(wù)

網(wǎng)上教材預(yù)訂業(yè)務(wù)是辦公自動(dòng)化優(yōu)越性的體現(xiàn)。在新業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，各系要預(yù)訂教材不用像以前跑到教材科進(jìn)行登記了。只要在預(yù)定系統(tǒng)中輸入所要預(yù)定的教材的信息，就可以完成對教材的預(yù)定，這樣大大提高了工作效率。為完成網(wǎng)上預(yù)定的過程，相應(yīng)的應(yīng)該完成一系列的業(yè)務(wù)，包括：預(yù)定教材信息錄入、預(yù)定教材信息的修改、預(yù)定教材信息查詢和預(yù)定教材信息統(tǒng)計(jì)等內(nèi)容。

3.2 業(yè)務(wù)流程圖

由于業(yè)務(wù)較多，在此僅對通用查詢業(yè)務(wù)和網(wǎng)上教材預(yù)定業(yè)務(wù)分別舉例加以說明。

（1）通用查詢業(yè)務(wù)

以學(xué)生查詢業(yè)務(wù)為例，該業(yè)務(wù)是學(xué)生向系統(tǒng)輸入用戶名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，認(rèn)證成功的學(xué)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(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。

（2）教材預(yù)訂業(yè)務(wù)

教師進(jìn)行教材預(yù)訂的業(yè)務(wù)流程是教師首先輸入自己的用戶名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，然后在教材預(yù)訂系統(tǒng)中輸入自己下學(xué)期所上課程要使用的教材基本信息，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，教師也可以對已輸入的教材信息進(jìn)行查詢和修改，超過了預(yù)定的時(shí)間，該信息將被轉(zhuǎn)移到教材計(jì)劃表中。該業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示。

4、數(shù)據(jù)流程分析

數(shù)據(jù)流程分析是在對上述業(yè)務(wù)流程圖進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的科學(xué)性、管理的合理性和實(shí)際運(yùn)行的可行性角度出發(fā)，將信息處理的功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下、逐層分解，在邏輯上精確地描述新系統(tǒng)應(yīng)具有的功能、數(shù)據(jù)輸入、

圖3 教材預(yù)訂業(yè)務(wù)流程圖

4.1 數(shù)據(jù)流程圖

由于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖較多，我們依然只對學(xué)生查詢業(yè)務(wù)和教材預(yù)訂業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流程圖做詳細(xì)介紹。

（1）學(xué)生查詢子系統(tǒng)

由于學(xué)生要對自己的信息進(jìn)行查詢，涉及個(gè)人機(jī)密，所以學(xué)生應(yīng)該首先進(jìn)行身份確認(rèn)，即登錄系統(tǒng)，在身份得到確認(rèn)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(xiàn)有教材的情況，其數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。

（2）教材預(yù)訂子系統(tǒng)

根據(jù)業(yè)務(wù)流程圖對教材預(yù)訂系統(tǒng)的描述，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖如圖5所示。

4.2 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)流程圖只是從數(shù)據(jù)流向的角度描述了系統(tǒng)的組成和各部分之間的聯(lián)系，但卻沒有具體說明各個(gè)組成部分和數(shù)據(jù)流的具體含義，而數(shù)據(jù)字典正好彌補(bǔ)了這一不足，數(shù)據(jù)字典是對數(shù)據(jù)流程的最底層圖中的數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、處理邏輯和外部實(shí)體進(jìn)行了詳細(xì)的說明。由于系統(tǒng)分析中數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容非常多，在此僅對各個(gè)部分分別舉例進(jìn)行說明。

（1） 數(shù)據(jù)項(xiàng)的定義

數(shù)據(jù)項(xiàng)編號(hào)：A01-01

數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：學(xué)號(hào)

別 名：無

簡 述：學(xué)生信息表中某個(gè)學(xué)生的學(xué)號(hào)

類 型：字符型

長 度：10個(gè)字節(jié)

取 值 范圍：0000000000-9999999999

圖5 教材預(yù)訂子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

數(shù)據(jù)項(xiàng)編號(hào)：A02-01

數(shù)據(jù)項(xiàng)名稱：教材編號(hào)

別 名：編號(hào)

簡 述：教材信息表中某種教材的編號(hào)

類 型：字符型

長 度：6個(gè)字節(jié)

取 值 范圍：字母＋數(shù)字

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號(hào)：D2

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱：教材信息表

簡 述：教材科庫存教材的信息情況表

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成：教材編碼＋教材名稱＋作者＋出版社＋版別序號(hào)＋印刷批次

＋出版日期＋價(jià)格＋理論庫存量＋實(shí)際庫存量＋庫存位置

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號(hào)：D1

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱：學(xué)生信息表

簡 述：學(xué)生的相關(guān)信息

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成：學(xué)號(hào)＋學(xué)生姓名＋用戶名＋密碼＋當(dāng)前余額

（3）數(shù)據(jù)流的定義

數(shù)據(jù)流編號(hào)：F02-01

數(shù)據(jù)流名稱：登錄信息

簡 述：用戶登錄系統(tǒng)時(shí)需要輸入的用戶信息

數(shù)據(jù)流組成：用戶名 密碼

數(shù)據(jù)流來源：學(xué)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(hào)：P1

處理邏輯名稱：驗(yàn)證登錄信息

簡 述：驗(yàn)證用戶身份

輸入的數(shù)據(jù)流：登錄信息，來源：外部實(shí)體“學(xué)生”、“教師”等

處 理：查詢“學(xué)生信息表”或“教師信息表”，判斷其是否為合法用戶

輸出的數(shù)據(jù)流：合法用戶，去向是處理邏輯“輸入查詢條件”、“輸入教材預(yù)

訂信息”等

非法用戶，去向是外部實(shí)體“學(xué)生”、“教師”等

處 理 頻 率：200次/天

（5）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的定義

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)編號(hào)：D3

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：學(xué)生領(lǐng)書表

簡 述：存放學(xué)生在校期間所有的領(lǐng)書記錄

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：流水號(hào)＋學(xué)號(hào)＋教材編碼＋領(lǐng)書日期＋數(shù)量＋單價(jià)＋業(yè)務(wù)員 關(guān) 鍵 字：學(xué)號(hào)＋教材編碼＋領(lǐng)書日期

相關(guān)聯(lián)的處理：P4(“查詢”) 等

（6）外部實(shí)體的定義

外部實(shí)體編號(hào)：S2

外部實(shí)體名稱：教師

簡 述：本校所有任課教師

輸入的數(shù)據(jù)流：F1（“非法用戶信息”）等

輸出的數(shù)據(jù)流：D02－01（“用戶登錄信息”）等

5、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

5.1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

在開發(fā)一個(gè)網(wǎng)上瀏覽系統(tǒng)時(shí)，特別是基于具有大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)站時(shí)，需要多服務(wù)器的共同支持。雖然這些服務(wù)可以在一個(gè)服務(wù)器上集成，但這樣做可能會(huì)有安全問題。所以針對最典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，至少需要兩臺(tái)服務(wù)器，他們分別是：Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。瀏覽器、Web 服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的三層體系結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖6所示。

校園網(wǎng)Web 服務(wù)器為Sun Ultra Enterprise 450的UNIX 服務(wù)器，不兼容微軟的IIS/ASP平臺(tái)，所以瀏覽系統(tǒng)的Web 服務(wù)器選用HP LH3服務(wù)器，通過在校園網(wǎng)主DNS 服務(wù)器設(shè)定域名進(jìn)行解析。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同樣采用HP LH3服務(wù)器并安裝微軟的SQL Server 7.0數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。

5.1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)全面采用微軟的產(chǎn)品解決方案。Web 服務(wù)器操作系統(tǒng)采用微軟的Windows NT Server 4，Web 服務(wù)器為微軟的Internet Information System 4，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用微軟的 SQL Server 7, 開發(fā)工具采用微軟的Visual InterDev ，采用微軟的Active Server Pages（ASP ）技術(shù)開發(fā)網(wǎng)站。

Active Server Pages程序是在服務(wù)器端工作，并且通過服務(wù)器端的編譯動(dòng)態(tài)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(zhí)行，因而產(chǎn)生各廠商瀏覽器并不完全支持某種腳本語言而造成執(zhí)行錯(cuò)誤的現(xiàn)象；當(dāng)客

戶端瀏覽器向服務(wù)器端要求一個(gè).ASP 文件（Active Server Pages文件后綴名為.asp ）時(shí)，Server 會(huì)將把這個(gè)ASP 文件從頭到尾讀一遍，并加以編譯執(zhí)行（利用核心程序ASP.DLL 的編譯），最后送出標(biāo)準(zhǔn)HTML 格式文件給客戶端，由于送給客戶端的是標(biāo)準(zhǔn)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(jié)構(gòu)示意圖

5.2 代碼設(shè)計(jì)

代碼設(shè)計(jì)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一部分。本系統(tǒng)中設(shè)計(jì)多個(gè)代碼的設(shè)計(jì)，如“學(xué)號(hào)”，為了和學(xué)校中的其他系統(tǒng)保持一致，所以使用學(xué)校目前“學(xué)號(hào)”代碼的設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)規(guī)則如下：

順序號(hào)

年級(jí)

專業(yè)

院系編碼

“教材編碼”的設(shè)計(jì)考慮到教材一般都是各個(gè)院系有自己專用的教材，所以其代碼設(shè)計(jì)如下：

順序號(hào)

院系編碼

由于該高校的院系不超過30個(gè)，所以“院系編碼”的設(shè)計(jì)采用了3位的順序碼。其他代碼設(shè)計(jì)不再一一列舉。

5.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是在選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求，分析各個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，按照DBMS 提供的功能和描述工具，設(shè)計(jì)出規(guī)模適當(dāng)、正確反映數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足各種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。該設(shè)計(jì)過程包括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯

結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

5.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)中，首先要對系統(tǒng)分析得到的數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行分析，分析各數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間的關(guān)系，可采用E －R 圖的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析。本系統(tǒng)中涉及的實(shí)體主要有“學(xué)生”、“教師”、“教材”、“院系”和“學(xué)生預(yù)存款”等，各實(shí)體及其屬性如圖7所示。

a ）（“學(xué)生”實(shí)體及其屬性圖

（b ） “教材”實(shí)體及其屬性

（c ）“教師”實(shí)體及其屬性圖 （d ）“院系”實(shí)體及其屬性圖 （e ）“預(yù)存款”實(shí)體及其屬性圖

圖7 實(shí)體及其屬性圖

各實(shí)體之間具有一定的聯(lián)系，用E －R 圖表示出來，如圖8所示。

n m

m 圖8 E －R 圖

5.3.2 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)就是根據(jù)DBMS 的特征，將上述獨(dú)立于DBMS 的E －R 圖描述的概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)。上述兩個(gè)E －R 圖轉(zhuǎn)換成的規(guī)范的關(guān)系模式為：

（1）學(xué)生信息表XS （學(xué)號(hào)，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(hào)，印刷批次，出版日期，價(jià)格，庫存量，庫存位置）

（3）學(xué)生購書表XSGS （學(xué)號(hào)，教材編碼，購書日期，數(shù)量，單價(jià)，業(yè)務(wù)員）

（4）學(xué)生退書表XSTS （學(xué)號(hào)，教材編碼，購書日期，退書日期，數(shù)量，單價(jià)，業(yè)務(wù)員）

（5）教師信息表JS （教師編號(hào)，姓名，院系編號(hào)）

（6）教師領(lǐng)書表JSLS （教師編碼，教材編碼，領(lǐng)書日期，數(shù)量，業(yè)務(wù)員）

（7）教材預(yù)訂表JCYD （課程號(hào)，計(jì)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(jià)格，需求數(shù)量）

（8）預(yù)存款信息表XSCK （學(xué)號(hào)，存取日期，存取，金額，業(yè)務(wù)員） （9）院系信息表YXXX （院系編碼，院系名稱）

5.3.3 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)主要包括兩個(gè)方面，其一是確定所有數(shù)據(jù)庫文件的名稱及其結(jié)構(gòu)，其二是確定各個(gè)數(shù)據(jù)庫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(tǒng)中部分表的結(jié)構(gòu)如表1－表11所示。

表1

表2

表3 學(xué)生購書信息表（XSGS ）