1、编 号无锡太湖学院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目： 基于.NET 的实验室设备管理系统 信 机 系 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业学 号： 学生姓名： 指导教师： （职称：副教授）（职称： ）2013 年 5 月 25 日无锡太湖学院本科毕业设计（论文）诚 信 承 诺 书源程序代码，加 153893706本人郑重声明：所呈交的毕业设计（论文） 基于.NET 的实验室设备管理系统 是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的成果，其内容除了在毕业设计（论文）中特别加以标注引用，表示致谢的内容外，本毕业设计（论文）不包含任何其他个人、集体已发表或撰写的成果作品。班 级： 计科 94 学 号
2、： 0921151 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日III无 锡 太 湖 学 院信 机 系 计 算 机 科 学 与 技 术 专 业毕 业 设 计 论 文 任 务 书一、题目及专题：1、题目 基于.NET 的实验室设备管理系统 2、专题 二、课题来源及选题依据随着互联网技术的飞速发展，计算机技术的开发与应用已经深入人心。 作为计算机 应用的一部分， 计算机专业实验课程的信息化应用已经被放在了迫在眉睫的位置。 然而，在计算机专业实验课程中，大量的数据录入和人员管理使得原来的日常工作非常繁琐。.NET 就是微软的程序开发框架，能 够写单机桌面窗口程序，web 网页程序。还可以生成安装程序。
3、特点是编写代码过程中，有很好地编辑环境，纠错提示等等。这使我们计算机专业实验课程的管理系统日常的数据录入和管理变得非常方便和明了。 三、本设计（论文或其他）应达到的要求： 以 .NET 为开发工具，需要安装 SQL2005 和 VS2008 等工具，开发并应用实验课程管理系统; II 熟 练掌握 Microsoft XML Web services 平台； 熟 练掌握 SQL2005 和 VS2008 等工具; 掌握各种 Web 控件的使用方法 ; 能 够 ASP.NET 应用程序与网页的生命周期， 以及相关对象( 比如 httpcontext，response，request)的用途。 四、
4、接受任务学生：计科 94 班 姓名 五、开始及完成日期：自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日六、设计（论文）指导（或顾问）：指导教师 签名签名签名教 研 室 主 任学科组组长研究所所长 签名系主任 签名2012 年 11 月 12 日III摘 要学校实验室设备管理系统是典型的设备信息管理系统（EMIS） ，要求能为学校实验室管理提供信息化动态化的管理，方便学校实验室设备的管理工作，提高学校设备管理质量和使用效率。而且系统应符合设备管理的有关规定，包括机房的管理和使用记录、设备的管理及出入库记录、设备的维修和报废记录和设备的借用归还功能等。能满足日常工作的基本
5、需要，并达到操作过程中的直观、方便、实用和安全等有关要求。此系统能够完成设备基本信息的输入维护和查询，并提供系统的维护功能,使用户能方便进行数据查询和设备维护。本文对设备管理系统进行了全面的分析与实现,包括设备管理系统的需求分析;系统环境的选择；视图层、控制层、模型层工作流程的分析与编码实现，视图层采用 JSP 技术来实现 ,封装了常用的页面标签与页面验证模块；控制层由 Server 响应客户端的请求,做分发处理;模型层由 JavaBeans 做业务逻辑的处理。本系统框架层次清晰，功能较为丰富,有鉴于简单操作和界面的可视化的优势。并借助于网络的优势。本系统采用Asp.Net 语言，后端采用的是
6、 SQL Server 2000 数据库来完成实验室设备管理系统的设计与实现,通过数据操作模块能对本系统的相关信息进行各种操作，界面直观简洁。关键词：Asp.Net；SQL Server 2000 数据库；实验室设备管理系统IVAbstractSchool laboratory equipment management system is a typical device information management system (EMIS), to provide dynamic management of information technology for the school lab
7、oratory management to facilitate the management of school laboratory equipment, improve the quality of school facilities management and efficiency of use. Moreover, the system shall comply with the relevant provisions of the Device Manager, including the engine room of the management and use of reco
8、rds, equipment management and storage of records, equipment maintenance and obsolescence of records and equipment to borrow the return of function. Able to meet the basic needs of daily work, and the intuitive operation, convenient, practical and safety-related requirements This system is able to co
9、mplete the input of the device basic information to maintain and query, and system maintenance functions, allowing users to facilitate data query and equipment maintenance. A comprehensive analysis and implementation of equipment management system, including equipment management system needs analysi
10、s; choice of the system environment; view layer, control layer, the model layer workflow analysis and coding, view layer using JSP technology to achieve, the package page label with page validation module; control layer in response to the clients request by the Serviette, distribution processing; mo
11、del layer by JavaBeans business logic processing. The framework of the system level of clarity is more feature-rich in view of the advantages of simple operation and interface visualization. With the advantage of the network, the system uses the Asp.Net language, back-end is SQL Server 2000 database
12、 to complete the design of laboratory equipment management system, and information on the system to perform various operations through data manipulation module, the interface is intuitive and simple.Key words: Asp.Net; SQL Server 2000 database; laboratory equipment management systemV目 录摘 要 .IIIABSTR
13、ACT IV目 录 V1 绪论 .11.1 本课题的研究内容和意义 .11.2 国内外的发展概况 .11.2.1 技术可行性 11.2.2 经济可行性 11.2.3 营运可行性 11.3 本课题应达到的要求 .22 相关技术与开发工具 .32.1 ASP.NET 简介 32.2 ASP.NET 的安全性 42.3 SQL SERVER 2000 简介 42.4 T-SQL 语言介绍 42.5 系统开发的环境介绍 .53 系统需求分析 .73.1 需求分析概述 .73.2 后台整体功能模块分析 .73.3 系统流程图 .84 系统数据库设计 .94.1 数据库介绍 .94.2 数据库设计概述 .
14、94.3 概念结构设计 .104.4 逻辑结构设计 .104.4.1 实体 E-R 图 104.4.2 将 E-R 模型转换为关系模型 124.4.3 数据模型的优化 134.4.4 设计外模式 134.5 物理设计 .164.6 数据库的实施 .164.7 数据库的运行及维护 .165 系统的设计与实现 .185.1 系统后台设计要达到的目标 .185.2 系统总体设计分析 .185.3 系统详细功能模块的设计与实现 .185.3.1 系统登录 18VI5.3.2 系统管理 205.3.3 机房管理 225.3.4 库房管理 246 结论与展望 .346.1 结论 .346.2 不足之处及未
15、来展望 .34致 谢 .36参考文献 .37基于.NET 的实验室设备管理系统11 绪论1.1 本课题的研究内容和意义学校实验室设备管理系统是典型的设备信息管理系统（EMIS） ，要求能为学校实验室管理提供信息化动态化的管理，方便学校实验室设备的管理工作，提高学校设备管理质量和使用效率。而且系统应符合设备管理的有关规定，包括机房的管理和使用记录、设备的管理及出入库记录、设备的维修和报废记录和设备的借用归还功能等。能满足日常工作的基本需要，并达到操作过程中的直观、方便、实用和安全等有关要求。实验室设备管理系统开发主要包括后台数据库的建立和维护以及用户应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据
16、一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备，易使用等特点。经过分析，我我们使用 Asp.Net 语言，后台使用的是 SQL Server 2000 数据库，用面向对象的设计思想，开发和设计了一套设备信息管理系统，本系统操作简单，方便，首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成用户满意的可行系统。1.2 国内外的发展概况可行性活动的主要目标是：进一步明确系统的目标、规模与功能，对系统开发背景、必要性和意义进行调查分析并根据需要和可能提出开发系统的初步方案与计划。可行性研究的目的就用最小的代价在尽可能短的时间表内确定问题是否
17、能够解决。通过调查分析，新系统设计方案有以下三个可行性：1.2.1 技术可行性本系统采用基于 B/S 系统结构，Asp.Net 语言，数据库开发平台选用 SQL SERVER 2005，这两种语言简单，易懂，因此，在技术上是可行的。1.2.2 经济可行性采用实验室设备管理系统可取代传统信息管理的业务流程，减少人工开支，节省资金，并且可大大提高信息量的取得，缩短信息处理周期，提高信息管理的效率，具有用户使用更简单、界面更直观、权限分配更合理等优点大大减少管理成本。1.2.3 营运可行性本系统操作简单，易于理解，只需通过简单培训，上手较快，一般只要懂一些网络维护基础知识的人都可胜任。面对于系统设计
18、还应该以“标准性、安全性、兼容性、高效性、保密性、可维护性” 为标准，在着眼于当前实用的基础上，为将来系统的扩展，升级留有余地。本系统的开发应能在较长时间内满足学校的发展需要。故本系统还满足以下这几个标准： 标准性：系统的软硬件选型都应该采用工业化标准，这样既可以保证系统运行质量又可以分享在此标准上的每一次技术进步。 安全性：通过系统使用权限的限制，控制使用者接触数据的权限，从而确保使用者无法操作与其无关的数据。 兼容性：系统的所有软硬件理论上都应有的兼容性，用以保证软硬件的可互换性。无锡太湖学院学士学位论文2 高效性：由于员工信息的日积月累，信息每次处理的信息量不断增加，因此系统对信息的处理
19、能力，响应能力都应是快速而有效的，在软件编制过程中应充分考虑到这一点。 可维护性：系统软件设计时应采用结构化模块设计，以便于开发和维护，也有利于根据情况随时进行功能调整。同时在系统开发时应该充分考虑到用户的日常维护，使之能简便易行。通过可行性分析研究，认为新系统的开发方案切实可行，可进行开发。1.3 本课题应达到的要求本系统操作简单，易于理解，只需通过简单培训，上手较快，一般只要懂一些网络维护基础知识的人都可实验室设备管理系统开发主要包括后台数据库的建立和维护以及用户应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备，易使用等特点
20、。经过分析，我们使用 Asp.Net 语言，后台使用的是 SQL Server 2000 数据库，用面向对象的设计思想，开发和设计了一套设备信息管理系统，本系统操作简单，方便，首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成用户满意的可行系统。实验室设备管理系统的大致功能模块介绍如下： 机房管理：对机房的信息管理，机房使用记录管理，可进行增删改等操作。 库房管理：包括：设备基本信息管理，设备出入库操作，设备库存管理，设备出库记录，设备维修记录管理和设备借还记录管理。 相关统计：包括：机房使用率统计，设备更新率统计，设备维修记录查询和设备报废记录查询。基
21、于.NET 的实验室设备管理系统3无锡太湖学院学士学位论文42 相关技术与开发工具 2.1 Asp.NET 简介 ASP.NET是由微软公司推出的用于Web应用开发的全新框架，是.NET框架（即.NET Framework）的组成部分， 它从现有的ASP(Active Server Pages,活动服务器页)结构体系上跨出了一大步，是对传统ASP技术的重大升级和更新。ASP.NET是建立在.NET框架的公共语言运行库上的编程框架，可用于在服务器上生成功能强大的Web应用程序 1。微软公司的.NET 框架是继 ActiveX技术之后，于2000年推出的用于构建新一代Internet 集成服务平台
22、的最新框架，这种集成服务平台允许各系统环境下的应用程序通过因特网进行通信和共享数据。目前，因特网服务平台亟待解决的重要问题是系统间的互通性问题，一些相关协议如XML（extensible Markup Language,可扩展标记语言）、SOAP（Simple Object Access Protocol,简单对象存取协议）等， .NET平台将对这些协议提供支持，其意义可与当年Windows平台推出的意义相提并论，微软公司将其称为“.NET战略”。也就是说， .NET的最终目的就是让用户在任何地方、任何时间，利用任何设备都能访问所需的信息、文件和程序。用户不需要知道这些文件放在会地方，只需要发
23、出请求，然后只管接收即sk ,而所有后台的复杂性是完全屏蔽起来的。同时，对于开发人员来说，更容易建立Web应用程序和 Web服务，进一步简化对应用程序的开发。NET框架具有两个主要组件：公共语言库和.NET Framework类库。公共语言运行库是.NET框架的基础。从层次上来看，.NET 框架包括三个主要组成部分：公共语言运行时（Common Language Runtime,CLR或称公共语言运行库）、服务框架（Services Framework）和两类应用模板。两类应用模板包括传统的Windows应用程序模板（Windows表单）和基于ASP. NET的面向Web的应用程序模板（Web
24、表单和Web服务），Visual Studio .NET 是用于快速生成企业级 ASP.NET Web 应用程序和高性能桌面应用程序的工具。Visual Studio 包含基于组件的开发工具（如 Visual C#、Visual J#、Visual Basic 和 Visual C+），以及许多用于简化基于小组的解决方案的设计、开发和部署的其他技术。Visual Studio 支持 Microsoft .NET Framework，该框架提供公共语言运行库和统一编程类；ASP.NET 使用这些组件来创建 ASP.NET Web 应用程序和 XML Web services。MSDN Libra
25、ry 也包括在内，它包含这些开发工具的所有文档。Asp.NET为开发人员提供了生成企业级Web应用程序所需要的服务、编程模型和软件基础结构，同其他Web开发平台相比， Asp.NET具有下面三大优势。 支持编译型语言程序员通过C#语言，开发的Asp.NET程序被编译成中间语言 ,具有平台无关性，由于Asp.NET页面在执行前会被编译，所以Asp.NET的性能得到了很大的提高。 程序代码与页面内容的成功分离通常的动态网页开发，往往是在一个网页上混合多种脚本语言。比如在HTML脚本语言上可以嵌入JavaScript或 VBScript等客户端脚本语言，也可以同时嵌入Asp.Net或JSP等服务器端
26、脚本语言。这种多语言混合的Web 开发模式通行已久，但是它的代码可读性很差，基于.NET 的实验室设备管理系统5程序代码同页面内容混合在一起，程序员要在多种语言的思维上频繁切换。Asp.NET Web集成了“所见即所得 ”的HTML编辑器，为开发人员开发Web 页提供了方便的图形化支持。 引入服务器端控件Asp.NET中的服务器端控件会生成发送给浏览器的HTML代码，显示控件，它们还能生成隐藏的HTML元素来存储它们当前的状态。在提交页面时，这些信息就会传送回服务器，控件将自动处理这些信息，改变HTML，显示控件。2.2 Asp.NET 的安全性所有 Web 客户端都通过 Microsoft
27、Internet 信息服务 (IIS) 与 Asp.NET 应用程序通信。IIS 根据需要对请求进行身份验证，然后找到请求的资源（如 Asp.NET 应用程序）。如果客户端已被授权，则资源可用。Asp.NET 是一个已编译的、基于 .NET 的环境，把基于通用语言的程序在服务器上运行。任何 Asp.NET 应用程序都可以使用整个 .NET Framework。当创建 Asp.NET 应用程序时，开发人员可以使用 Web 窗体或 XML Web services，或以他们认为合适的任何方式进行组合。每个功能都能得到同一结构的支持，使您能够使用身份验证方案，缓存经常使用的数据，或者对应用程序的配置
28、进行自定义。2.3 SQL server 2000 简介Microsoft SQL Server 2000 中文版是基于客户端/服务器模式的新一代大型数据库管理系统（DBMS） 1，它在电子商务、数据仓库和数据库解决方案等应用中起着重要的核心作用，可为企业的数据管理提供强大的支持，对数据库中的数据提供有效的管理，并采用有效的措施实现数据的完整性及数据的安全性。SQL Server2000 是一个全面的、集成的、端到端的数据解决方案，它为企业中的用户提供了一个安全、可靠和高效的平台用于企业数据管理和商业智能应用。SQL Server 2000 为IT专家和信息工作者带来了强大的、熟悉的工具，同时
29、减少了在从移动设备到企业数据系统的多平台上创建、部署、管理及使用企业数据和分析应用程序的复杂度。 通过全面的功能集、和现有系统的集成性、以及对日常任务的自动化管理能力，SQL Server 2000 为不同规模的企业提供了一个完整的数据解决方案。论文摘要以浓缩的形式概括论文的中心思想、主要内容及论文的理论及现实意义。2.4 T-SQL 语言介绍SQL（Structure Query Language，结构化查询语言）是一种数据库专用的计算机语言，不管是Oracle、MS SQL 、Access 、MySQL或其他公司的数据库，也不管数据库建立在大型主机或个人计算机上，都可以使用SQL语言来访问
30、和修改数据库的内容。虽然不同公司的数据库软件多多少少会增加一些专属SQL语法，但大体上，它们还是遵循 ASNI（美国国家标准协会）制定的SQL标准。因为SQL语言具有易学习及阅读等特性，所以SQL逐渐被各种数据库厂商采用，而成为一种共通的标准查询语言。只要你学会SQL，即可操作各种数据库如Visual FoxPro 、Access 、dBase 等等。总之，SQL 语言是各种数据库都可以使用的数据库查询语言 。 SQL语言不仅仅具有查询数据库的功能，而且可以对数据库完成选取、增删、更新与跳转等各种操作。无锡太湖学院学士学位论文6SQL语言是由命令（函数）、子句、运算符、加总函数及通配符等组成，
31、分述如下：SQL的命令可分成数据定义语言与数据操作语言，数据定义语言可用来建立新的数据库、数据表、字段及索引等，本教程不予介绍；另一为数据操作语言，可用来建立查询表、排序、筛选数据、修改、增删等动作。数据定义语言命令常用的有选择、添加、删除和修改这四种。2.5 系统开发的环境介绍Windows XP可以作为运行SQL Sserver2000 最理想的系统平台，开发软件就是用现学的Microsoft Sserver2000 SQL Management Studio,它包括SQL Sserver2000企业管理器（Enterprise Manager）和查询分析器（Query Analyzer）
32、,等方面的功能，给用户带来了很大的方便。此外SQL Sserver2000 管理平台还提供了一种环境，用于管理 Analysis Services(分析服务 )、Integration Services( 集成服务 )、Reporting Services（报名服务）。SQL Sserver2000管理平台为我们这样的开发者提供一个熟悉的环境。基于.NET 的实验室设备管理系统7无锡太湖学院学士学位论文83 系统需求分析3.1 需求分析概述需求分析就是通过与用户的广泛交流，得到未来系统必须具备的功能，即了解未来系统必须做什么，定义系统功能和用户界面，使客户了解系统，开发人员了解系统需求，同时作
33、为制定项目计划的基础。通常一般用户对计算机技术了解不多，计算机工程人员对用户的专业也不了解，这就阻碍了用户与计算机工程人员的交流，传统的数据流法和功能分析法等不能有效地解决这个问题。面向对象建模方法为此提供了一个较好的解决方案，引入用例的概念来描述用户需求。需求阶段产生用例模型，用例模型是计算机工程人员从用户角度运用简单的图示描述的系统模型，同时它也是获取需求、规划和控制项目迭代过程的基本工具。实验室设备管理系统设计必须达到以下技术指标： 信息的完整性：采用值约束、缺省等多种方法确保信息的完整性。一旦使用人员录入或修改导致数据错误，系统必须明确地给出警告信息，提示使用者。 系统实用性:实验室设
34、备管理系统是一个面向实际应用的软件系统。它的建成将取代手工的低效率工作，因此在进行系统建设的同时必须考虑到人员的使用习惯。 系统可扩展性:在开发完成后，系统必须保证在用户有新的需求时能方便地增加一些功能或模块，及时解决用户实际问题，同时还要与系统的其他部分能够保持风格一致，使得软件具有较好的可扩展性。 系统安全性:用户进入系统时，应先经过严格的身份验证，根据其权限级别，使用系统的某些功能和数据。3.2 后台整体功能模块分析后台系统功能图如图 3.1 所示。实验设备管理系统机房使用记录管理设备借还记录管理设备出库记录管理设备维修记录管理设备库存记录管理机房信息管理设备信息管理图 3.1 系统功能
35、图学校实验室设备管理系统是典型的设备信息管理系统（EMIS） ，要求能为学校实验室管理提供信息化动态化的管理，方便学校实验室设备的管理工作，提高学校设备管理质量和使用效率。而且系统应符合设备管理的有关规定，包括机房的管理和使用记录、设备的管理及出入库记录、设备的维修和报废记录和设备的借用归还功能等。能满足日常工作的基本需要，并达到操作过程中的直观、方便、实用和安全等有关要求。实验室设备管理系统开发主要包括后台数据库的建立和维护以及用户应用程序的开基于.NET 的实验室设备管理系统9发两个方面。对于前者要求建立起数据一致性和完整性强、数据安全性好的库。而对于后者则要求应用程序功能完备，易使用等特
36、点。经过分析，我们使用 Asp.Net 语言，后台使用的是 SQL Server 2000 数据库，用面向对象的设计思想，开发和设计了一套设备信息管理系统，本系统操作简单，方便，首先在短时间内建立系统应用原型，然后，对初始原型系统进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成用户满意的可行系统。 机房管理：对机房的信息管理，机房使用记录管理，可进行增删改等操作。 库房管理：包括：设备基本信息管理，设备出入库操作，设备库存管理，设备出库记录，设备维修记录管理和设备借还记录管理。 相关统计：包括：机房使用率统计，设备更新率统计，设备维修记录查询和设备报废记录查询。3.3 系统流程图后台系统流程图如下图 3
37、.2 所示：点击开始会弹出一个登录界面，用户输入密码后若正确则能进入系统主页面，如密码错误则不能进入。 “机房信息管理” 和“设备信息管理”及“设备库存管理 ”是可以进行修改和删除操作的，具体流程如下图 3.2 所示：开始登录是否成功个人信息管理机房信息管理机房使用记录操作设备信息管理设备入库设备库存管理增删改机房信息增删改设备信息增删改库存信息设备维修 设备借还成功失败是否成功 是否成功 是否成功失败 失败 失败结束成功成功成功图 3.2 系统流程图无锡太湖学院学士学位论文104 系统数据库设计4.1 数据库介绍实验室设备管理系统网状数据库的设计是要创建一个性能良好的、能满足不同需求的、又能
38、被相应的数据库管理系统（DBMS Database Management System）所实现的数据库建设方案，这要求数据库的设计要采用科学的方法，并遵循一定的规则。从 20 世纪 70 年代末以来，众多学者对数据库设计方法进行了深入的探讨和尝试，结合出许多各有优点的数据库设计方法，有基于 E-R 模型的数据库设计方法，基于 3NF的设计方法，基于抽象语法规范的设计方法等，较为实用的主流方法有两种：E-R 模型加规范化关系的方法和数据元素图加规范化关系的方法。本系统在数据库概念结构设计中是采用 E-R 模型加规范化关系的方法进行设计的，下面对该方法进行简单的介绍。E-R 模型加规范化关系的方法
39、在数据库结构设计中，主要工作是从需求分析所得到的所有信息以及它们之间的依赖关系出发，去构造系统数据模型。在构模中，最常用的是E-R 模型法。E-R 模型中最基本的成分是实体、联系以及它们的属性。而实体（或联系）与属性构成关系，因为是否“规范化” 而有“好”、 “坏” 之分，而关系的好坏又直接影响数据库的质量。4.2 数据库设计概述数据库系统是以数据为中心，在数据库管理系统的支持下进行数据的收集、整理、存储、更新、加工和统计，进行信息的查询和传播等操作的计算机系统。数据库系统的设计既要满足用户的需求，又要与给定的应用环境密切相关，因此必须采用系统化、规范化的设计方法进行设计 2。设计与使用数据库
40、系统的过程是把现实世界的数据经过人为的加工和计算机的处理，为现实世界提供信息的过程。在给定的 DBMS、操作系统和硬件环境下，表达用户的需求，并将其转换为有效的数据库结构，构成较好的数据库模式，这个过程称为数据库设计。要设计一个好的数据库必须用系统的观点分析和处理问题。数据库及其应用系统开发的全过程可分为两大阶段：数据库系统的分析与设计阶段；数据库系统的实施、运行与维护阶段。数据库系统的设计分为需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计四个阶段。数据库系统的生命周期分为两个重要的阶段：一是数据库系统的设计阶段，二是数据库系统的实施和运行阶段。其中数据库系统的设计阶段是数据库系统整个生命周期中工作量
41、比较大的一个阶段，其质量对整个数据库系统的影响很大。数据库系统设计有两种不同的方法：一种是面向数据的设计方法(data-oriented approach)，这种设计方法以信息需求为主，兼顾处理需求；另一种是面向过程的设计方法(process-oriented approach)，这种设计方法以处理需求为主，兼顾信息需求。用前一种方法设计的数据库系统，可以比较好地反映数据的内在联系，不但可以满足当前应用的需要，还可以满足潜在应用的需要。用第二种方法设计的数据库系统，可能在使用的初始阶段比较好地满足应用的需要，获得好的性能，但随着应用的发展和变化，往往会导基于.NET 的实验室设备管理系统11致
42、数据库系统的较大变动或者不得不重新设计。这两种设计方法，在实际中都有应用。面向过程的设计方法主要用于处理要求比较明确、固定的应用系统。但是在实际应用中，数据库一般由许多用户共享，还可能不断有新的用户加入，除了常规的处理要求外，还有许多即席访问。对于这类数据库系统，最好采用面向数据的设计方法，使数据库系统比较合理地模拟一个组织部门。通常一个组织部门的数据是相对稳定的，而处理则是相对变动的，为了设计一个相对稳定的数据库系统，一般采用面向数据的设计方法。 4.3 概念结构设计概念设计的目标是设计出反映某个组织部门信息需求的数据库系统概念模式，数据库系统的概念模式独立于数据库系统的逻辑结构、独立于数据
43、库管理系统（DBMS） 、独立于计算机系统。概念模式的设计方法是在需求分析的基础上，用概念数据模型（例如 E-R 模型）表示数据及数据之间的相互联系，设计出反映用户信息需求和处理需求的数据库系统概念模式。概念设计的目标是准确描述应用领域的信息模式，支持用户的各种应用，这样既容易转换为数据库系统逻辑模式，又容易为用户理解。数据库系统概念模式是面向现实世界的数据模型，不能直接用于数据库系统的实现。在此阶段，用户可以参与和评价数据库系统的设计，从而有利于保证数据库系统的设计与用户的需求相吻合 3。4.4 逻辑结构设计设计逻辑结构应该选择最适于描述与表达相应概念结构的数据模型，然后选择最合适的 DBM
44、S。设计逻辑结构时一般要分三步进行：4.4.1 实体 E-R 图用户信息 E-R 图如图 4.1 所示：用户信息 用户编号用户姓名用户密码 标题下线时间注册时间 登录次数图 4.1 用户信息 E-R 图机房信息 E-R 图如图 4-2 所示：机房信息机房名称 用户名称 数量机房编号 类型名称图 4-2 机房信息 E-R 图无锡太湖学院学士学位论文12机房使用记录 E-R 图如图 4-3 所示：机房使用记录登录时间 机房编号 机房名称机房使用编号类型名称 用户类型 教员 课程图 4-3 机房使用记录 E-R 图设备基本信息 E-R 图如图 4-4 所示：设备基本信息设备名称 型号设备编号规格 单
45、价 厂家 出厂日期图 4-4 设备基本信息 E-R 图设备借还记录 E-R 图如图 4-5 所示：设备借还记录借用时间 设备名称设备借用编号设备编号 借用用户编号 用户借用时间图 4-5 设备借还记录 E-R 图设备出库记录 E-R 图如图 4-6 所示：基于.NET 的实验室设备管理系统13设备出库记录设备编号 设备名称设备出库编号出库时间 机房编号 机房名称图 4-6 设备借还记录 E-R 图设备维修记录 E-R 图如图 4-7 所示：设备维修记录设备编号 设备名称设备诶修编号原因 维修用户 内容维修时间意见图 4-7 设备维修记录 E-R 图设备库存记录 E-R 图如图 4-8 所示：设
46、备库存记录设备编号 设备名称设备库存编号 数量 状态图 4-8 设备库存记录 E-R 图4.4.2 将 E-R 模型转换为关系模型关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。而 E-R 图则是由实体、实体的属性和实体之间的联系三个要素组成的。所以将 E-R 图转换为关系模型实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转化为关系模式，这种转换一般遵循如下原则： 一个实体型转换为一个关系模式。实体的属性就是关系的属性。实体的码就是关系的码。 一个 m:n 联系转换为一个关系模式。与该关系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。 一个 1:n 联系可以转换为一
47、个独立的关系模式，也可以与 n 端对应的关系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该关系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，而关系的码为 n 端实体的码。 一个 1:1 联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模无锡太湖学院学士学位论文14式合并。如果转换为一个独立的关系模式，则与该关系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码。如果与某一端对应的关系模式合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系模式的码和联系本身的属性。 三个或三个以上实体间的一个多元联系转换为一个关系模式。与该多元联系相连的各实体的码
48、以及联系本身的属性均转换为关系的属性。而关系的码为各实体码的组合。 同一实体集的实体间的联系，即自联系，也可按上述 1:1、1:n 和 m:n 三种情况分别处理 4。 具有相同码的关系模式可合并。4.4.3 数据模型的优化为了进一步提高数据库应用系统的性能，通常以规范化理论为指导，还应该适当地修改、调整数据模型的结构，这就是数据模型的优化。数据模型的优化方法为： 数据依赖。 对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。 按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考查是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。 按照需求分析阶段得到的各种应用
49、对数据处理的要求，分析对于这样的应用环境这些模式是否合适，确定是否要对它们进行合并或分解。 对关系模式进行必要的分解。4.4.4 设计外模式在我们将概念模型转换为逻辑模型后，即生成了整个应用系统的模式后，还应该根据局部应用需求，结合具体 DBMS 的特点，设计用户的外模式。设计的表如表 4-1 所示：这是一个用户信息实体表，你可以看到“列名” “数据类型”“长度” “允许空”四个字符，每个字符在程序中都有它的一个作用， “int”代表着长度，后面的数字代表着数值。 “varchar”可变长度，存储 ANSI 字符，根据数据长度自动变化。也就是说：varchar 可变长度，varchar(50)即长度为：50 个字符当有存入值时，就跟据实际的值的大小（长度）存入数据。表 4-1
