（电力电子与电力传动专业论文）大型航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究.pdf

人玳航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 a b s t r a c t t h er a p i dd e v e l o p m e n to fa v i a t i o nm a k e sa i r s h o wf l o u r i s h p l e n t i f u la i r s h o wd a t a n e e d u r g e n t l y a g o o dm a n a g e m e n ts y s t e m t h et h e s i s t a l k sa b o u tt h ea i r s h o wd a t a m a n a g e m e n ts y s t e md e t a i l e d l y t h ew h o l es y s t e m c o n s i s t so ft w o p a r t s t 1 1 e f r o n t a p p l i c a t i o na n d t h eb a c k g r o u n dd a t a b a s e s u r r o u n d i n gt h ep r o c e d u r eo fc o n s t r u c t i n gt h ed a t a b a s e ，t h et h e s i ss t u d i e st h em a t h m o d e l ，t h e o r yo fc o n s t r u c t i n gr e l a t i o nd a t a b a s em o d e l t h et h e s i si n t r o d u c e sd e t a i l e d l yt h e s t e p so fc o n s t r u c t i n gt h ed a t a b a s ea n dk e m e lt e c h n i q u ei n c l u d i n gc o n s t r u c t i n go p t i m i z a t i o n d a t a m o d e l ，c l a s s i f y i n gd a t a ，d e s i g n i n g d a t ar e l a t i o na f t e r a s s i m i l a t i n g ，a n a l y z i n g ， c o o r d i n a t i n g a b u n d a n ta i r s h o wd a t a ，w ec o n s t r u c tt h e b a c k g r o u n d d a t a b a s en a m e d a i r s h o w u s i n gs q l s e r v e r t h et h e s i sd i s c u s s e st h ei n t e r f a c et e c h n o l o g yo fd a t a b a s e ，i n t r o d u c e sa n dc o m p a r e s t h e t e c h n o l o g y w h i c hi si nc o m m o nu s e ，a l s o ，g i v e sa e x a m p l e d e a l i n g w i t ht h e m u l t i m e d i ad a t ai nt h ed a t a b a s e t ot a l ka b o u tt h ek e r n e lt e c h n o l o g ya n dt h ef l o wo f u s i n g a d o s u r r o u n d i n gt h ec o n s t r u c t i n go ft h ef r o n ta p p l i c a t i o n ，t h et h e s i s s t u d i e st h es t e p so f c o n s t r u c t i n gt h em o d u l e s f u n c t i o n 、f r a m e w o r k 、k e r n e lt e c h n o l o g yo fe v e r ya p p l i c a t i o n m o d u l ea n dm u t u a lf u n c t i o nb e t w e e n p e o p l ea n dc o m p u t e r t h ew h o l e s y s t e m r u n sw e l li n p r a c t i c e w h i c hp r o v e st h a tt h e d e s i g n m e n t i s p r a c t i c a b l e k e y w o r d s ：d a t a b a s e m o d e l i n g i n t e r f a c et e c h n o l o g yo fd a t a b a s ea d o d a t a b a s ea p p l i c a t i o n 南京航空航天大学硕士学位论文 第一章绪论 1 1 引言 信息技术的发展使得数据库技术成为现代社会信息处理的主流技术，数据库系统 的出现彻底改变了人们的生活模式，它的条理性，内在机制的完备性，将人们的生活 提高到了一个新的层次。信息数据的管理经过了人工管理、文件管理阶段，一直到 2 0 世纪6 0 年代术期发展起来的数据库管理阶段，它的出现改变了传统的信息管理模 式，扩大了信息管理的规模，提高了信息的利用和多重利用能力，缩短了信息传播的 过程，实现了世界信息一体化的管理目标。7 0 年代是数据库蓬勃发展的年代。层次 系统和网状系统占据了整个商用市场，而关系系统仅处于实验阶段。8 0 年代关系系 统逐步代替层次和网状系统而占领了市场，关系模型对数据库理论和实践产生很大的 影响，成为当今最流行的数据库模型。目前，数据库技术仍在同新月异地发展，数据 库技术的应用在继续深入社会。但是它的技术领域还存在着许多盲点，存在着巨大的 发展潜力，这就吸引着大批的人员在这个领域中不断地进行开拓和探索，寻求更为行 之有效的信息管理模式。具体到各个领域，相关的工作人员也在探索针对本领域的管 理模式，世界航空航展的领域也不例外，在这个领域，目前还没有一种统一完备的管 理模式，本课题就是在这样的背景下提出来的。 随着软件技术的发展，软件生产的自动化成为人们追求的目标，在对象技术被广 泛应用的今天，源码级上的代码可重用性大大提高了软件的开发效率，但是这种对象 仅仅在单个程序中使用，外界无法访问该对象，而且这些对象不是独立于编程语言的， 基于组件的软件技术f 代表了新一代软件技术发展的未来。使用( c o m p o n e n t ) 作为 构造、7 下发、装配、维护的基本单位，将不依赖于编程语言，并可以把多个供应商的 各种软部件组合起来，快速、高效地建立应用系统，这就是c o m ( c o m p o n e mo b j e c t m o d e l ) 技术。把以c o m 技术为基础的a c t i v e x 技术应用到应用程序开发中去必将 极大地提高软件编制效率。a d o 就是这样一种技术，目前被广泛应用到数据库应用 程序的构建中去，也是本课题所采用的关键技术之一。 1 2 课题研究的依据 从1 9 0 9 年巴黎国际航空展览会至今，在这近百年的时间罩，世界上大大小小的 航展已经举办了很多届，但是这些资料的分散性、无条理性给相关技术人员和 航展工作者带来了很多的困惑，在航空航天领域中，国内目前还没有一个完备的数据 库管理系统，能够依据航展管理系统的特点来管理这些纷杂的资料。另一方面，对于 一般的用户，当他们需要了解世界航展的资料的时候，也希望能够有的放矢地去寻找， 而不是盲目地在网上或者通过其它途径，颇费精力的去查找。本课题就是在大量航展 l 人型航肥数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 资料的基础上研究其管理系统的数据库建模理论和交互机制以实现获取数据资料的 快速、准确和方便性。 大型航展数据库跟其他的各种数据库有相通的地方，同时也有它本身的特点和要 求。由于航展中存在大量的声、图、文等多媒体数据，因此数据库所要容纳的媒体数 据特别多，目前，些多媒体数据库中的解决方案是采用文件管理系统，媒体数据不 是真正地存入数据库中，在某种意义上不是真正的多媒体数据库系统。采用支持大二 进制数据类型的数据库管理系统，实现媒体数据真正地入库出库，实现数据的保密性、 完整性，并实现基本的存耿功能，也是本课题要解决的一个问题。同时航展数据库本 身的数据量大，更新速度很快，所创建的数据库应用程序应同时具有快速方便的数据 更新功能，所有这些都涉及到前台程序和后台库的合理设计以及接1 ：3 、通汛机制等方 面问题的研究。 1 3 课题研究中采用的主要技术 1 3 1c + + 面向对象编程技术 传统的程序设计方法其过程主要是围绕设计解题过程来进行，称为面向过程的程 序设计，程序的主要目的是进行数学计算，程序设计者的主要工作是设计求解问题的 过程，其主导思想是将程序自上而下地分解成为许多具体的模块，便于丌发和维护， 这种丌发方法有很大的局限性，它把数据和处理数据的过程分离为相互独立的实体， 当数据结构改变时，所有相关的处理过程都要进行相应的修改。每一种相对于老问题 的新方法都要带来额外的丌销。图形用户界面的应用，很难用过程来描述和实现，开 发和维护都很困难。 面向对象技术更接近人类思维的方式，它突破了传统上结构化的程序设计模式， 利用计算机来模拟客观世界的各种活动。它把程序看成是彼此独立而又相互协作的对 象的集合，对象之间通过发送消息而相互作用。程序模块间的关系更为简单，程序模 块的独立性、数据的安全性就有了良好的保障。通过继承与多态性，可以大大提高程 序代码的可重用性，使得软件的开发和维护都更为方便| 9 j 。 c + + 是从c 演化来的面向对象的程序设计语言，v c + 十是微软公司开发的可视化 的c + + 编程工具，实现了所见即所得的效果，利用它的强大功能，能够快速、方便地 丌发出功能完备的应用程序。 1 3 2 数据库系统设计理论 数据库系统的设计包括数据库设计和数据库应用程序的设计两方面的内容，数据 库设计是设计数据库结构特性，即为特定的应用环境构造出最优的数据模型；数据库 2 南京航空航天大学硕士学位论文 应用系统设计是设计数据库的行为结构特性，并建立能满足各种用户对数据库应用需 求的功能模型。数据库及应用程序的设计是开发数据库系统的首要环节和基础问题。 数据库结构特征的设计又被称为静态结构设计，其基本过程是：建立e - - r 图一 得出概念结构模型一转化为数据库的逻辑结构模型表示。 数据库的行为特性设汁又被称为数据库的动态特性的设计，它是指确定用户行为 和动作，并设计出数据库的子模式。基本步骤是：建立流程图，数据字典，进而得出 系统的功能模块和数据库的子模式口l 。 1 3 3 数据库访问接口编程技术 数据库应用程序是非常复杂的软件，编写程序通过某种数据库专用接口与其通信 是非常复杂的工作，为此，产生了数据库的客户访问技术，即数据库访问技术。 目前在w i n d o w s 系统上常见的数据库接口包括：o d b c ( 丌放性数据库互联) 、 m f c ( m i c r o s o f l 基础类) o d b c 类、d a o ( 数据访问对象) 、r d o ( 远程数据对象) 、o l e d b c ；c # 象连接嵌入数据库) 、a d o ( a c t i v e x 数据对象) 。本课题基于多方面的考虑， 主要采用了a d o 数据访问接口技术完成前后台数掘库的通信工作。 1 3 4 动态数据窗口技术 作为辅助丌发工具之一的p o w e r b u i l d e r 是非常强大的数据库丌发软件，数据窗口 是p o w e r b u i l d e r 的强大功能的具体体现，数据窗口技术也在不断的发展完善中。采用 动态数据窗口技术，深入数据窗口底层操作，增加应用程序的灵活交互性。 1 4 课题研究的主要方法 本课题根据航展管理系统的特点来设计后台数据库，并完成前台界面的设计，根 据客户多方面的需求创建一个完整的数据管理系统。利用m i c r o s o f t 公司提供的s q l s e r v e r 开发工具建立后台数据库，s q ls e r v e r 是比较完善的数据库管理系统软 件，被广泛应用于各个领域。用s q ls e r v e r 提供的图形化工具或者s q l 语句建立 数据表、视图、事务、触发器等基本数据库对象，设计关系，建立约束，保证数据库 的完整性。同时s q ls e r v e r 还提供了数据库备份恢复机制、安全模式设定、用户 角色管理等功能来保证数据库的安全性。 数据库的丌发工具有很多，而且各有千秋，本课题选用v c + + 6 0 作为主要的开 发工具，但是v c 在数据库丌发某些方面的实现过程步骤比较繁琐，有些功能不能很 好地实现。为了完善设计，所以选用了p o w e r b u i l d e r 8 0 作为辅助丁1 = 发工具之一，利 用其功能强大的数据窗口技术，完成辅助模块的设计。同时，使用a u t h o r w a r e 多媒 体开发工具，增加程序的生动性和交互性。整个f ； 台程序采用采用模块化的设计，并 l 人型航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 且采用多种技术方案如动态链接库、内存共享技术、应用程序之问的相互调用等技术 实现多个模块之问的通讯和关联。 1 5 课题研究的主要内容 课题以大型航展数据库管理系统的要求为基本出发点，根据数据库软件开发的步 骤要求，完成了后台数据库建模，前后台数据通讯，前台应用程序规划、设计的主要 工作。在丌发的过程中，针对航展数据库数据量大，多媒体数据资料多的特点，完成 了多媒体数据( 包括图片，影像动画等各种格式的数据) 真f 入库和出库的工作，而 并不是仅仅采用链接的方法。探讨合理有效的航展资料的分类组织和管理方法，设计 完成适合航展资料管理的一个完整的系统，同时探讨在完成这项系统工程过程中所必 须研究的人机交互机制，数据库的通讯机制等方面的问题。 大型国际航展的资料目f i i f 有很多，但是分散性比较大，需要多方收集各种资料， 网上能获得最新资料，各种资料库中也能得到有保存价值的资料。在着手建立系统规 划之前，必须对航展各个方面的知识有整体的把握，查阅大量相关技术文档资料，应 用程序的丌发还需要相关软件的支持，这些是本课题必备的一些知识，限于篇幅，这 旱不作洋细介绍，读者可以参阅相关书籍资料。 多方收集航展资料和业内人士、相关人员的建议和要求，并对其进行整理、分析， 进而进行分类、规范化，经过反复研究推敲和探讨，形成数据库的基本设计方案，遵 循数据库的设计流程要求，设计实体关系和实体之间的联系，将其转化为具体的数据 表、视图、关系等数据库对象。并且兼顾具体情况要求，建立触发器，规范、公式等 数据库对象，设计数据库的安全性方案，利用s q ls e r v e r 的工具对大量有规律性 的资料整理入库，并进一步调整和规范化。建立结构合理、针对本领域的并有一定数 据储备量的后台数据库系统。到目前为止，库中某些表的记录已达上万条，整个数据 库的规模达到上百兆。 前台应用程序是与后台密切相关的，是展示给使用者的前台操作界面，不仅与数 据库紧密联系，还要求操作方便，实时交互性强。将整个应用划分为三大主要模块， 采用先进的c o m 组件技术，a d o 数据访问接口，面向对象等技术，建立通用的应 用程序和用户环境，研究在应用创建过程中的人机友好交互界面的设计、程序的运行 机制、前后台的交互研究以及多媒体数据的存取技术、图形图像的显示技术、动态数 据窗口的设计、内存操作技术等重要技术要点和诸多问题的解决方案，设计完成一个 功能完备、满足业内和非专业人士需求的前台应用程序，而且操作快速、方便、准确。 南京航空航天大学硕士学位论文 第二章后台数据库的建模与实现 后台数据库是整个数据管理系统的框架支持和核心部分。它的好坏直接影响到前 台应用程序的复杂程度和创建过程。本章主要内容是：根据航空展览资料的特点，遵 循数据库建模理论，论述了建立航展数据库后台模型的过程；利用m ss q l s e r v e r 自带的开发工具以及存储过程，触发器等数据库对象，进一步完善数据库模型以便更 好地实现为前台服务的功能。本章还给出了整个数据库的整体设计流程图以及实现的 具体步骤。 2 1 开发工具的选择 本课题所选用的数据库管理系统是m i c r o s o f t 公司推出的比较成熟的d b m s 之一 的m ss q ls e r v e r 。它以它的功能的强大性和使用的方便性而被广泛地使用到各个 领域，目| j i 为止，可以晚是最受欢迎的d b m s 之一。 充分利用现有的数据库对象进行数据库的开发能够提高开发效率，下面就介绍一 下s q ls e r v e r 中的数据库对象。 2 1 1s q l s e r v e r 的数据库对象 1 表和视图 表，即基本表，它是在数据库中存放的实际关系。个数据库中的表可多达2 0 亿个，每个表中可以有10 2 4 列( 字段) 和无数个行( 记录) 。 视图是为了用户查询方便或根据数据安全的需要而建立的虚拟表。它可以是一个 表中的数据的子集，也可以出多个表连接而成的。 2 角色 角色是s q ls e r v e r 服务器操作权限和数据库访问许可的管理单位，角色类似 于w i n d o w s n t 2 0 0 0 中的用户组，设置角色的目的是为了方便数据库的管理。 3 存储过程 存储过程( s t o r e dp r o c e d u r e ) 是s q ls e r v e r 服务器上一组预先编译好的 t r a n s a c t - - s q l 语句。使用存储过程可以提高t r a n s a c t - - s q l 语句的运行性能，提高 其执行效率。 4 触发器 触发器本质上运行在服务器上的一种功能强大约束，在对表进行插入，更新，删 除动作的时候它会自动启动并检查，保证数据的完整性和一致性。所谓数据库的完整 性，是指存储在数据库中数据的致性和正确性。 5 约束 e 人型航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 在数据库管理系统中，为了保证数据库的完整性，s q ls e r v e r 内建了许多数据 库对象，如约束、默认、规则、触发器等。在s q ls e r v e r 中的约束包括下面的种 类：p r i m a r yk e y ( 主键约束) 、f o r e i g nk e y ( 外键约束) 、l 州i q u e ( 唯一约束) 、 c h e c k ( 检查约束) 、d e f a u l t ( 默认值约束) 。 2 2 数据库的建模理论 关系数据库是以数学模型为基础的。基于这种理论上的优势，关系模型可以设计 得更加科学，关系操作可以更好地进行优化，关系数据库中出现的各种问题可以很好 的解决。关系数据库的设计理论一关系规范化理论和关系模式分解以及关系数据库操 作的理论一关系数据的查询和优化的理论构成了数据库设计和应用的最主要的理论 基础。 2 2 1 数据库设计的任务 数据库的生命周期可以包括两个阶段：数据库的设计阶段和数据库的实施和运行 阶段。数据库设计的基本任务是：根据一个单位的信息需求、处理需求和数据库的支 持环境( 包括d b m s 、操作系统和硬件) ，设计出数据模式( 包括外模式、逻辑( 概 念) 模式和内模式) 以及典型的应用程序。 2 2 2 数据库设计的方法和设计步骤 数据库有两种不同的设计方法：以信息需求为主，兼顾处理需求的面向数据的设 计方法和以处理需求为主，兼顾信息需求的面向过程的设计方法。 数据库设计步骤可以分为下面几步 1 需求分析：这是数据库设计的第一步，也是最困难、最耗时间的一步。目的 是弄清楚系统要达到的目标和实现的功能，数据库设计者必须对一个单位的组织机 构、各部门的联系、有关事物和活动以及描述他们的数据、信息流程、政策和制度、 报表及其格式和有关的文档等有所了解。收集和分析这些资料的过程称为需求分析。 2 概念设计：是数据库设计的关键。通过对用户需求进行综合、归纳与抽象， 形成一个独立于具体的d b m s 的概念模型，建立e r 图。 3 逻辑设计：是将概念模型转化成具体的d b m s 所支持的数掘类型的过程。可 以包括下面几个步骤： ( 1 ) 实体集的转换规则：概念模型中的一个实体集转换为关系模型中的一个关 系，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码，关系的结构就 是关系模式。 ( 2 ) 实体之间联系的转换规则： 6 南京航空航天大学硕士学位论文 i 1 ：1 的联系的转换规则：一个1 ：1 的联系可以转换为个独立的关 系，或者与实体集的任一端所对应的关系合并。 i i 1 ：n 联系的转换规则：将联系转换成一个独立的关系，该关系的属 性是出该联系本身的属性和与该联系相连的两端实体集的码组成， 另外一种方法是在n 端实体集中增加新的属性，新属性由联系对应 的1 端的实体集的码和该联系本身的属性组成。 i i i m ：1 3 联系的转换规则：一个m ：n 联系转换为一个关系。该关系的 属性为与该联系相连的实体集的码以及联系本身的属性，码为两个 相连的实体码的组合( 多属性构成的组合码) 。 ( 3 ) 关系规范化 利用关系数据库的设计过程中用到的规范化理论( 如下所述) 对转化出的关 系进行规范化，得出最优化数据库模型。 4 物理设计：据库物理设计的任务是在数据库逻辑设计的基础上，为每个关系 模式选择合适的存取方法和存储结构。最常用的存取方法是索引方法。在常用的连接 属性和选择属性上建立索引，可显著提高查询效率。 5 数据库的实施、运行和维护：将数据模型转换成为d b m s 可以接受的源代码， 完成建立数据库结构的工作，最后组织数据入库，运行应用程序进行调试。 2 2 3 关系规范化理论 关系数据库的设计主要是关系模式的设计。将关系模式规范化，使之达到较高的 范式是设计好关系模式的唯途径。否则，所设计的关系数据库会产生一系列的问题。 1 关系中的基本名词 ( 1 ) 元组( t u p l e ) ：关系表中的每一行。 ( 2 ) 属性：关系表中的每- - y 0 。 ( 3 ) 候选码：如果某个属性能唯一的表示一个元组，则称之为候选码，被选中 的候选码成为主码。 ( 4 ) 键码：关系r 中能函数决定该关系所有属性的最小属性集称为关系r 的键 码。即键码的任何真子集都不能函数决定该关系的所有属性。 ( 5 ) 单属性码、多属性码、全码：单个属性和多个属性能唯一的表示一个元组 的情况分别称这个关系是单属性码、多属性码，关系中的属性没有相互决定的情况的 时候称为全码，每个关系必定有码( 主码) 。 2 数据库设计中规范化理论的必要性以及遵守的原则 一个好的关系模式除了满足用户对信息的存储和查询以外，还应该以下面的要求 作为衡量的标准。 ( 1 ) 元组的每个分量( 属性) 必须是不可分割的数据项 人型航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的岍究 关系中的属性必须是基本项，不能是组合属性，这是衡量所建立的表格是否为“关 系”的第一标准，符合此条件的表格称为一个关系，也是平时所说的服从第一范式 ( i n f ) 。 ( 2 ) 数据库中的数据冗余应尽可能的少 数据冗余大是指数据库中重复的数据过多。“数据冗余”是数据库中最忌讳的毛 病，数掘冗余会增加数掘库中的数据量，加重系统负担，浪费大量的存储空间，还会 造成数据的不完整性，增加数掘维护的代价，造成数据查询和统计的困难，很多时候 会得到错误的结果。设计数据库的时候，应该遵守规范化设计的理论，尽可能的将数 据冗余控制在最小的范围内，不必要的冗余应坚决消除。 ( 3 ) 不会出现修改异常 由于冗余的现象的出现，同一个信息在数据库中多次重复存储，这样在修改数据 的时候，就有可能出现有的数据被修改，有的未被修改的情况，从而造成数据的不一 致的问题出现，影响数据库的完整性，其中的数据的可信度降低。 ( 4 ) 不会出现插入异常 “插入异常”是指要插入的数掘由于不能满足数据库的完整性的要求而不能正确 的被插入数据库的异常问题。由于关系设计的不合理，造成多种信息的互相依附存储， 使得信息不能独立插入。 ( 5 ) 不会出现删除异常 “删除异常”是指删除某个信息的时候把其他一些信息也删除了。同样是由于数 据库结构设计的不合理，关系中多种信息捆绑在起，被删除的信息中含有主属性时， 为了满足实体完整性，整个元组都会被删除，即出现所晓的“删除异常”。 ( 6 ) 考虑到查询的要求，组织数据的合理性。 为了使数据查询和数据处理高效简洁，对于那些查询实时性要求高、操作频度大 的数据，可以通过视图、索引和适当增加冗余的方法来解决。 3 函数依赖和关系范式 关系数据库是建立在数学模型基础上的，数据依赖是关系规范化的数学理论基 础，数据依赖包括函数依赖、多值依赖和连接依赖，平时应用比较多的主要是函数依 赖。合理地设计关系数据库中的各种关系是设计关系数据库的目的所在，关系的设计 根据规范化程度的不同可以分为1 n f 、2 n f 、3 n f 和b c n f ，通过分解把属于低级范 式的关系模式转换为几个属于高级范式的关系模式的集合，这一过程称为规范化。 函数依赖的定义：如果关系r 中的两个元组在某个特定的属性集a 上一致，则 它们在某个其他特定属性b 上也一致，就称b 与a 之问的关系称为函数依赖。具体 的说，就是b 函数依赖于a ，或者a 函数决定b 。记作a - b 。 如果a 一 b ，并且对于a 的任何一个真子集a ，都有a b ，则称b 对a 完全 函数依赖，如果a - - b 但是b 不完全依赖于a ，则称b 对a 部分函数依赖。 如果a - - b ，( b 岱a ) ，b a ，b c ，则称c 对a 的传递函数依赖。 8 南京航空航天大学硕士学位论文 如果a 一 b ，但是b 旺a ，则称a - - b 是非平凡的函数依赖。 如果a 一 b ，但是b a ，则称a 一 b 是平凡的函数依赖。 第一范式( i n f ) ：一个关系模式r 的所有属性都是不可分的基本数据项 第二范式( 2 n f ) ：关系模式r 属于第一范式，且每个非主属性都完全函数依赖 于键码。 第三范式( 3 n f ) ：关系模式r 属于第一范式，且每个非主属性都不传递依赖于 键码。 b c 范式( b c n f )：关系模式r 属于第一范式，且每个属性都不传递依赖于键 码。又被称为扩充的第三范式，它包括3 n f 。 如果一个实体集中满足了b c n f ，则此实体集在函数依赖范畴内就彻底消除了插 入和删除异常的问题。 一个关系模式如果服从b c n f , 有时候还会存在一些弊端。为了改善其性能，还需 要分析多值依赖以及基于多值依赖的第四范式。 多值依赖：设关系模式为r ( a ，b ，c ) ，其中a ，b ，c 均为属性( 集) 。若b ， c 相互独立，且对a 均有多个取值，把属性b ( 或c ) 和a 之间的这种多值相关性 称为多值依赖，在r 中就会出现b ，c 取值集合的各种可能组合。当用对象定义语言 ( o d l ) 定义的类中含有两个或多个多值属性或多值联系时，所转换的关系模式就会 存在多值依赖。 第四范式：关系模式r 中的非平凡多值依赖意味着把只有1 b j 接联系的属性放在 一个模式中，会产生数据冗余和更新异常。在b c 范式基础上消除非平儿多值依赖， 则r 属于第四范式。 2 3 航展数据库的具体设计 数据库的详细设计流程如图2 1 所示。 2 3 1 系统设计目标 1 设计一个航展管理系统，实现航展数据资料管理的规范化、系统化、自动化 提高管理的效率。 2 实现用户查询、使用数据的方便性。 3 以此为依托，熟悉数据库的设计流程，研究和探讨数据库接口技术。 2 3 2 数据库需求分析 通过调查分析各种资利，根据应用系统用户需要操作和处理的数据类型，决定在 9 笠翌堕垦塑笪望墨竺垫塑壁堡型盟丝銎量銮坚塑型堕塑壅 图2 1 数据库设计流挫图 数据库中存储的数据类型以及各种数据之间的关系。得到一份详尽的数据字典。具体 内容如下： 1 参展飞机数据资料情况。包括的数据项有：飞机名称，飞机型号，飞机数量， 参展飞机图片，展示方案，国家，备注，飞行计划，飞行员，参展商名称，航展。 2 参展商基本情况。参展商名称，国家，法人代表地址，邮编，电话，传真， em a i l ，公司展位号，公司简介等。 3 飞行表演情况表。表演队介绍，飞机，飞机类型，表演编制，训练编制等。 4 飞行员信息。飞行员姓名，角色，国籍，个人基本资料，飞行记录及荣誉， 南京航空航天大学硕士学位论文 所属表演队。 5 飞机数据资料库。是指参展飞机的各种具体参数。长度尺寸，面积参数，容 积参数，机载参数，性能参数等。 6 历届航展基本信息。航展名称，时间，地点，参展人数，航展地图，简介等。 7 航展媒体信息。公司名称，媒体类型，媒体人，国家等。 8 航展活动安排表。活动名称内容，起始时间，地点。 9 主办协办支持协助单位表。单位名称，单位性质，单位介绍等。 1 0 用户所需信息。交通路线，交通图，票价，定票信息等。 1 1 用户日志。用于记录用户登录数据库的日志。u s e ri d ，l o g i nt i m e 。 1 2 字典。航空术语的英汉对照翻译。缩略词，英文全称，中文全称。 2 3 3 数据库e r 图 根掘数据调查设计规划出的实体e r 图，下面列出具有代表性的e r 图。 幽2 2 参展飞机数据资料e r 图 图2 3 参展商信息e r 图 - 笠翌堕壁兰! i 堕堡墨竺塑塑壁堕型塑塑鏊量銮皇垫型竺塑壅 图2 4 飞行表演e r 图 幽2 5 航展信息e - - r 幽 图2 6 媒体信息e - - r 图 2 3 4 数据库逻辑与物理结构设计 根据e - - r 图，形成3 3 个基本表，为了满足用户需要，规划出1 1 个视图，同时 为了规范化数据库表之削的关系，利用s q ls e r v e r 中的关系设计工具，设计出三 大关系模块。 1 库的创建 首先是数据库的创建：在s q ls e r v e r 中刨建数据库可以采用图形化和s q l 语 句两种方法。用于创建数据库的s q l 语句： c r e a t ed a t a b a s e a i r s h o w 】 o n ( n a m e = a i r s h o w _ d a t a ， f i l e n a m e = d ：h m s s q l $ s q l 2 0 0 2 d a t a k a i r s h o w d a t a ( 4 11 ) a i r s h o wd a t a m d f s i z e2l7 ，f i l e g r o w t h 。10 ) l o go n ( n a m e = a i r s h o w _ l 0 9 1 ， f i l e n a m e5 d ：h m s s q l $ s q l 2 0 0 2 d a t a k a i r s h o w d a t a ( 4 - - 1 1 ) l 气i r s h o w _ l o g l d f s i z e = 9 1 ，f i l e g r o w t h = 1 0 ) 2 表设计 主要表名称如下： 南京航空航天大学硕士学位论文 表2 1 数据库中的表 序号 表名 表描述 1a i r s h o w l n d e x 收集的航展信息总览 2c o n t a c t航展联系方式信息 3 p e r f o r m e r 航展飞行表演队信息表 4 p e r f o r m e r a i r s h o w 飞行表演一航展联系表 5t i c k e ti n f o定票信息表 6 t i c k e t _ p r i c e 票价信息表 7t r a v e l 旅行信息表 8 主办协办支持协助单位表 主办一协办一支持协助单位信息 9 参展商 历届航展参展商相关信息 1 0 参展飞机 历届航展参展飞机相关信息 1 1 图片库存储各种图片 1 2 媒体部门表 历届航展媒体部门信息 1 3 字典 缩略词一全称汉语对照字典 1 4平尾飞机平尾数据资料 1 5 影像晖 各种影像的基本信息 1 6 总体j l n 尺寸 飞机总体几何尺寸基本信息 1 7机翼 飞机机翼数据信息 1 8 机身 飞机机身数据信息 1 9 机载设备 飞机机载设备数据信息 2 0武器装备 飞机武器装备数据信息 2 1用户f l 志 用户登录历史信息 2 2 立尾 飞机立尾数据信息 2 3 航展活动安排表 历届航展活动安排信息 2 4航程与作战半径 飞机航程与作战半径信息表 2 5重量和负荷 飞机重量和负荷数据信息表 2 6飞机型别 各种飞机型别信息表 2 7飞机性能库 各种飞机性能数据信息表 2 8飞机特征数据资料库 各种飞机特征数据资料库( 另一种表示法) 2 9飞机特性参数库 各种资料的综合序号 3 0飞行员资料表 飞行员相关的资料表 3 l飞行表演 历届航展飞行表演详细信息 3 2 高度一速度一距离范围 各种飞机高度一速度一距离范围资料 3 3鸭翼 各种飞机鸭翼数据信息 人州航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 ( 1 ) 下面列出代表性的三个表结构。 表2 2a i r s h o w l n d e x 表 列名数据类型是否为空说明 i di n t ( 4 )n o t n u l l 主键 n a l t l ev a r c h a r ( 2 5 5 )n u l l 【d a t e d a t e t i m e ( 8 )n u l l d a t e c l o s ed a t e t i m e ( 8 )n u l l c i 母 v a r c h a r ( 5 0 )n u l l s t a t ev a r c h a r ( 5 0 )n u l l c o u n t r vv a r c h a r ( 5 0 ) n u l l s i t ed e t a i lv m - c h a r ( 2 5 5 ) n u l l c o n t a c t n a m e v a r c h a r ( 5 0 )n u l l c o n t a c t _ p h o n e v a r c h a r ( 5 0 )n u l l c o n t a c tf a xv a r c h a r ( 5 0 )n u l l c o n t a c t _ e _ m a i l v a r c h a r ( 5 0 ) n u l l r e m a r k t e x t ( 1 6 指针、 n u l l s i t e m a p i m a g e ( 1 6 指针) n u l l 表2 3 参展飞机表 列名数据类型 是否为空说明 i d ji n t ( 4 )n o t n u l l 主键 飞机名称 v a r c h a r ( 5 0 ) n u l l 飞机型号 v a r c h a r ( 5 0 ) n u l l 飞机数量 i n t ( 4 ) n u l l 参展飞机图片i m a g e ( 1 6 指针) n u l l 展示方案 c h a r ( 2 0 ) n u l l 国家 c h a t ( 2 0 ) n u l l 备注 t e x t ( 1 6 指针) n u l l 飞行计划 y a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l 飞行员资料 v a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l 参展商名称 v a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l 航展l d i n t ( 4 ) n o t n u l l 表2 , 4 参展商表 列名 垫塑耋型墨至塑至 堕竺 南京航空航天大学硕士学位论文 参展商i d c h a r ( 2 0 )n o t n u l l 主键 参展商名称n v a r c h a r ( 2 5 5 )n o t n u l l 国家 v a r c h a r ( 2 5 5 )n u l l 法人代表 v a r c h a r ( 5 0 )n u l l 地址n v a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l 邮编 c h a r ( 2 0 )n u l l 电话c b a r ( 2 0 ) n u l l 传真 c h a r ( 2 0 )n u l l em a i l v a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l 公司展位号 c h a r ( 2 0 ) n u l l 公司简介 t e x t ( 1 6 指针1 n u u 所属单位 n v a r c h a r ( 2 5 5 )n u l l 航展 i r a ( 4 ) n u l l ( 2 ) s q ls e r v e r 表设计方法 s q l s e r v e r 中的建立表的方法有两种，一种是视图化的操作，在s q ls e r v e r e n t e r p r i s em a n a g e r 界面中有可以利用图形化的方法建立表。另外的方法就是 在查询分析器中利用s q l 语句建立表。上述( a i r s h o w l n d e x 表的s q l 描述语句可 以表述如下： c r e a t et a b l e a i r s h o w l n d e x ( i d i n t i d e n t i t y ( 1 ，1 ) n o t n u l l ， d a m ev a r c h a r ( 2 5 5 ) n o tn u l lc o n s t r a i n td fa i r s h o w l n d e x _ n a m ed e f a u l t f 1 d a t ed a t e t i m en u l l ，d a t e c l o s ed a t e t i m en u l l ， c i t yv a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ，s t a t ev a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ， c o u n t r yv a r c h a r ( 5 0 ) n u l l s i t ed e t a i lv a r c h a r ( 2 5 5 ) n u l l c o n t a c tn a m ev a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ，c o n t a c t _ p h o n ev a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ， c o n t a c tf a xv a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ，c o n t a c te _ m a i lv a r c h a r ( 5 0 ) n u l l ， r e m a r kt e x tc o l l a t en u l l ，s i t e _ m a pi m a g en u l l ， c o n s t r a i n t p ka i r s h o w l n d e x p r i m a r yk e yc l u s t e r e d ( i d 】) o n 【p r i m a r y 】 ) o n p r i m a r y 】t e x t l m a g e o n 【p r i m a r y 其中包括主键约束p ka i r s h o w l n d e x 在( i d ) 字段上t 默认值约束d f _ a i r s h o w l n d e x _ n a m e 在( n a m e ) 字段上，默认值为“n u l l ”。 3 视图设计 视图是指从特定的表中选择所需要的字段以及汇总字段组成，为了满足用户需要 人型航展数据管理系统数据库模型的构架与交互机制的研究 从已经存在的表或者视图中选择特定的列组成的新的关系，视图本质上是一种虚拟的 表，并不占用物理存储空间。视图的创建同样有图形化和s q l 语句两种方法。 ( 1 ) 本课题所设计的视图列表如下： 表2 5 数据库中的视幽 序号视图名称 l v i e w a i r s h o w l n d e x _ p e r f o r m e r 2v i e wp e r f o r m e r _ a i r s h o w l n d e x 3v i e w 航展联系方式 4 视图一历届参展飞机汇总 5 视图一历届航展参展商汇总 6 视图一参展飞机详细资料视图 7 视图航展收录情况表详细资料 8 视图一航展活动表安排表详细资料 9 视图一飞机一航展详细资料 1 0 视图一飞机特征数掘资料库 l l 视图一飞行表演资料 ( 2 ) 视图的具体设计 以视图1 为例，设计视图的s q l 语句可以描述如下： c p e a t ev i e wd b o v i e wa i r s h o w l n d e x p e r f o r m e r a s s e l e c td b o a i r s h o w l n d e x n a m e ，d b o a i