火车票网上购票管理系统数据库系统分析与设计.docx

课程设计（论文）课程名称： 数据库系统分析与设计 题 目： 火车票网上购票管理 信息系统数据库设计与实现 院 （系）： 管理学院 专业班级： 信管1001 姓 名： 李朋 学 号： 100440101 指导教师： 张新生 2012年 12 月 4 日西安建筑科技大学课程设计（论文）任务书专业班级： 信管101 学生姓名： 李朋 指导教师（签名）： 一、课程设计（论文）题目 火车票网上购票管理信息系统数据库设计与实现二、本次课程设计（论文）应达到的目的 数据库系统分析与设计课程设计是信息管理与信息系统专业集中实践性环节之一，是学习完数据库数据库系统原理及技术及数据库系统分析与设计课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在与加深对数据库基础理论和基本知识的理解，掌握借助PowerDesigner开发和设计一个小型数据库系统时设计数据库系统模型的基本方法，提高运用数据库解决实际问题的能力。 三、本次课程设计（论文）任务的主要内容和要求（包括原始数据、技术参数、设计要求等） 要求学生能独立完成一个数据库模型的设计与实现，包括：1） 数据库系统需求分析；2） 数据库概念模型设计；3） 数据库逻辑模型设计；4） 数据库物理模型的实现；5） 完成不少于6000字的课程设计报告撰写。四、应收集的资料及主要参考文献： 1 王珊, 萨师煊. 数据库系统概论(第4版). 北京：高教出版社，2006年5月.2 赵韶平等.PowerDesigner系统分析与建模（第2版）. 北京：清华大学出版社，2010.3 Data Modeling and Relational Database Design. Oracle Inc. 2001.五、审核批准意见教研室主任（签字） 设计总说明本次课程设计是要设计一个火车票网上购票管理信息系统数据库的设计与实现。其中数据库设计的主要内容包括管理员信息管理、用户信息管理、乘客信息管理、车票信息管理、订单信息管理、列车信息管理等。并通过PowerDesigner系统分析与建模工具进行设计、软件的实现。利用系统设计结构化思想，利用实现数据库概念数据模型、数据库物理模型，最终生成所设计的数据库。该数据库的前期工作如：系统需求分析阶段、概念设计阶段、逻辑设计阶段，则由具体调查实践完成。随着计算机的广泛普及以及电子商务和网络的发展，人们更加追求愉悦、便捷、快速的订票方式，这对各个交通部门而言即是一次机遇又是一次挑战。所以利用日趋成熟的计算机通信技术和网络优势，来建立网上购票系统成为一种必然，本次设计的初衷就是考虑到此方面。对于网上购票管理信息系统的实现，如何设计功能完善、生命力强大的数据库是重中之重。一个良好的设计不仅可以满足广大用户的需要，而且对于提高铁路部门的办事效率，人员配置等等方面都有着极大的益处。关键字：网上购票，数据库，PowerDesigner，结构化 目 录1 绪论11.1系统简介11.2设计目的11.3设计内容22 需求分析22.1 .需求分析的任务22.2 系统数据流程分析32.3 数据字典43 概念模型设计53.1 概念模型设计的方法和步骤53.2 系统概念模型134 逻辑模型设计144.1 逻辑模型设计的方法144.2 逻辑模型实现154.3 数据完整性约束定义165 物理数据库模型设计与实现195.1 物理数据库模型的图示195.2 物理数据库模型的详细表示215.3 物理数据库模型的实现24总结32参考文献33第 5 页 共 42 页1 绪论1.1系统简介 1.2设计目的本火车票网上购票系统考虑到火车站的管理和规范问题以及火车票的管理问题，是一个困扰我们多年的问题，也是政府管理中的一个难点。虽然订票是客运业务中的一个最基本的业务，表面上看，它只是火车站业务的一个简单的部分，但是它涉及到管理与客户服务等多方面，因此，过去传统的售票方式已经不能满足现代客运业务流量剧增的客观要求，这就要求一种全新的订票方式网上订票，来缓解订票高峰时期的客运压力，并为用户提供方便快捷的订票服务。本次设计便是利用开发工具PowerDesigner，以及结构化的系统设计方法开发的一个火车站网上订票系统，它能方便快捷地运用在火车站订票业务的营运之中。然而设计网上购票系统，数据库设计显得尤为重要。但是在原有的以人工方式进行票务数据管理存在着较多的缺点，如：效率底，保密性差，冗余度大，不便于查找，更新，维护等。诸如这些情况，给各相关部门工作人员带来了很大困难，严重影响了他们的工作效率。运用计算机技术和数据库技术来实现票务信息的现代化管理，具有手工管理所无法比拟的优点，如：检索迅速，查找方便，可靠性高，存储量大，保密性好，寿命长，成本底等。这些优点能够极大地提高信息管理和业务管理的效率。在本系统中，系统用户共有两种, 并根据用户权限的不同而实现不同的功能，如管理员具有添加、修改、删除某火车相关信息及修改自己的个人信息的功能。而用户有对车票信息、车次信息、订票信息查询功能、改签功能及退票功能。所以系统利用计算机中的数据库的高效率大大减轻了学校票点工作人员的劳动强度, 提高了各部门的工作效率。1.3设计内容在本次TOS(Train tickets online reservation system)数据库设计中，采用的是结构化的系统设计思想，在概念模型中设计了六个实体，它们分别是：管理员、用户、乘客、车票信息、订单信息、列车信息。利用PowerDesigner系统分析与建模工具建立CDM(数据概念模型)，并同过CDM模型生成LDM和PDM(数据物理模型)，并在PDM基础上生成TOS数据库。2 需求分析2.1 .需求分析的任务在本次TOS数据库设计中在准确地理解用户的要求，进行细致的调查分析的基础上，并且将用户非形式的需求陈述转为完整的需求定义，再由需求定义转换到相应的需求规格说明。理解客户需求，询问用户如何看待未来需求变化。让客户解释其需求，而且随着开发的继续，还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。具体的分析任务如下： 、功能需求。对于用户而言，功能需求主要有查询功能，如车票查询，车次查询；购票功能，对所选的票务进行购买；付款功能；改签功能，退票功能等。对于铁路管理而言，功能需求主要有票务管理、查询、跟新、修改等功能。、性能需求。性能需求主要是要求主要有：软件的运行效率，软件的安全性、软件的可持续性、软件的稳定行等性能要求。这一性能要求直接决定这软件的可应用性，如在定义数据库表和字段需求（输入）时，首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图（输出）以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。、表数据编辑创建数据字典和ER 图表ER 图表和数据字典可以让任何了解数据库的人都明确如何从数据库中获得数据。ER图对表明表之间关系很有用，而数据字典则说明了每个字段的用途以及任何可能存在的别名。对SQL 表达式的文档化来说这是完全必要的。2.2 系统数据流程分析火车票网上购票管理信息系统数据库设计与实现-TOS数据库设计的数据流成图（按用户购买火车票流程）如下：（1）顶层数据流程图如图2.2图2.2.1 顶层数据流（2）第一层数据流程图,如图2.2.2：图2.2.2 第一层数据流程图2.3 数据字典在数据流程图中，数据信息和处理过程通过数据字典进行详细描述，在数据字典中主要对数据流程图中的数据流、数据存储和处理过程给出更详细、更准确的说明。、数据流定义，如表2.3.1.表2.3.1 数据流定义名称代码域数据类型长度乘客姓名PassengerNameCharacters (10)10乘客手机号PassengerTelCharacters (11)11乘客票种PassengerTicketTypeCharacters (10)10乘客证件号码PassengerIDNumberCharacters (21)21乘客证件类型PassengerIdTypeCharacters (10)10乘车人姓名TicketPassengerNameCharacters (10)10乘车人身份证号TicketPassengerIDCharacters (21)21列车历时TrainAllTimeDate & Time列车发车时间TrainSetOutTimeDate & Time列车始发站TrainStartCharacters (10)10列车类型TrainTypeCharacters (10)10列车终点站TrainEndCharacters (10)10列车车次TrainNumberCharacters (10)10发车时间TicketSetoutTimeDate & Time席别PassengerClassifyCharacters (10)10座位号TicketSeatCharacters (10)10旅客类型UserTypeCharacters (10)10用户出生日期UserBirthDateDate & Time用户地址UserAddressCharacters (21)21用户姓名UserNameCharacters (10)10用户性别UserSexCharacters (1)1用户手机号码UserTelNumberCharacters (11)11用户电子邮件UserEmailCharacters (15)15用户证件号码UserIdNumberCharacters (21)21用户证件类型UserIdTypeCharacters (10)10用户邮编UserPostlCharacters (10)10票价TicketPrice金额Number (8,2)8票号TicketNumberCharacters (10)10票种TicketTypeCharacters (10)10管理员住址ManagerAddressCharacters (21)21管理员姓名ManagerNameCharacters (10)10管理员性别ManagerSexCharacters (1)1管理员电话ManagerTelCharacters (11)11管理员编号ManagerNumberCharacters (10)10管理员邮编ManagerEmailCharacters (10)10终点站TicketEndCharacters (10)10订单应付金额OrderPayMoney金额Number (8,2)8订单座位信息OrderSeatCharacters (10)10订单支付状态OrderPayStateCharacters (10)10订单支付账户OrderPayNumberCharacters (21)21订单时间OrderTimeDate & Time订单用户OrderUserNameCharacters (10)10订单用户身份证号OrderUserIdCharacters (21)21订单编号OrderNumberCharacters (10)10订单车次信息OrderTrainNumberCharacters (10)10订单车票张数OrderTicketNumberCharacters (10)10起始站TicketStartCharacters (10)10车型TicketTrainTypeCharacters (10)10车次TicketTrainNumberCharacters (10)10、数据实体定义，如表2.3.2.表2.3.2 数据实体定义名称代码父生成数字乘客TOS_PassengerConceptual Data Model TOSTRUE火车信息TOS_TrainInfoConceptual Data Model TOSTRUE用户TOS_UserConceptual Data Model TOSTRUE管理员TOS_ManagerConceptual Data Model TOSTRUE订单信息TOS_OrderConceptual Data Model TOSTRUE车票TOS_TicketConceptual Data Model TOSTRUE2）数据存储定义可以采用如下表格的形式给出系统的主要数据定义，如表2.3.2所示。表2.3.2 系统主要数据存储定义编号名称输入输出数据量存取频度存取方式说明D1乘客乘车信息查看乘客信息输出50000条10000次/天联机处理；检索和更新；随即检索乘客身份证好非空切唯一D2车票信息车票售出信息显示已售车票与车票存于两50000条10000次/天联机处理；检索和更新；随即检索票号唯一且非空D3订单信息订单完成量订单交易总量及金额50000条10000次/天联机处理；检索和更新；随即检索订单号唯一且非空D4列车信息乘客数量乘客上下车信息50000条10000次/天联机处理；检索和更新；随即检索车次唯一且非空3）处理过程可以采用如下表格的形式给出系统的主要处理过程定义，如表2.3.4所示。表2.3 .4系统主要处理过程定义序号处理过程名称输入输出处理说明P1.1乘客管理乘客基本情况乘客乘车记录对乘客乘车信息进行统计P1.2订单管理订单基本信息及订单完成情况订单总交易量及金额统计订单的信息P1.3列车管理列车基本信息列车运营情况统计列车运行效益3 概念模型设计3.1 概念模型设计的方法和步骤在本次数据库设计中采用的是PowerDesigner设计软件进行概念模型设计具体步骤如下： 打开PowerDsigner软件爱你选择 FileNew Model 命令，弹出如图3.1.1所示的窗口，在该窗口中选择要建立的模型类型-Conceptual Data Model(概念模型)图3.1.1 New Model 窗口 单击“确定”按钮，打开如图2所示的CDM工作区。工作区包括左侧的浏览窗口、右侧的设计窗口、下侧的输出窗口和浮动的工具窗口，可以利用工具窗里的图标在设计窗口中设计E-R图。图3.1.2 CDM工作区 单击工具窗口中的“实体”图标，光标变为该图标形状，在设计器窗口中的适当位置单击，再单击的位置上将出现一个实体符号，如图3所示。图3.1.3 创建实体 在设计窗口的空白区域右击使得光标变为箭头形状，然后选中该实体并双击打开如图4所示的Entity Properties(实体属性)窗口。图3.1.4 Entity Properties(实体属性)窗口 定义的五个实体及其属性。图3.1.5管理员实体及其属性图3.1.6乘客实体及其属性图3.1.7火车信息实体及其属性图3.1.8用户实体及其属性图3.1.9订单信息实体及其属性图3.1.10车票实体及其属性 单击工具窗口中的“联系”图标，单击第一个实体“管理员”，保持鼠标左键按下的同时将光标拖动到第二个实体“用户”上然后释放鼠标左键，建立联系。并逐步完成其它联系的建立。图3.1.11建立联系 设置定义域，选择ModelDomains命令，打开List of Domains(域列表)窗口，在其中新增加一个域，如图3.1.12所示。图3.1.12 List of Domains窗口、双击要引用的实体图形符号，在Domain栏中单击，则显示所有预先定义好的域的名称，选择合适的域“金额”，然后单击Apply按钮，即可看到属性的数据类型变为域的数据类型。如下图。图3.1.13 车票实体增加公用域“金额”图3.1.14 订单信息实体增加公用域“金额”、选择ToolsCheck Model命令，打开Check Model Parameters窗口，如图3.1.15所示。图3.1.15 Check Model Parameters窗口、设置检查选项后，单击“确定”按钮，开始执行检查。完毕后，弹出Result List 窗口，如图3.1.16。图3.1.16 Result List窗口、查看结果并根据提示进行修该，由图3.1.16可知，本CDM模型有警告但无错误,CDM模型建立完毕。3.2 系统概念模型图3.2.1 TOS火车票网上购票CDM模型4 逻辑模型设计4.1 逻辑模型设计的方法LDM是PowerDesigner用于完成信息系统的逻辑设计。虽然LDM仍然是独立于DBMS的，但可以进行外部键、索引、视图等对象的设计工作。CDM生成LDM的具体方法如下：、打开所建的CDM模型，选择ToolsGenerate Logical Data Model命令，打开如图4.1.1所示的LDM Generation Options（生成LDM的选项设置）窗口。图4.1.1 LDM Generation Options窗口、选择Detail选项卡，进行其他选项的设置如图图4.1.2 Detail 选显卡、选择Selection选项卡，可以选择CDM、实体，如图4.1.3.图4.1.3 Selection 选项卡、单击“确定”按钮，开始生成LDM。TOS(火车票网上购票系统)LDM生成的LDM。4.2 逻辑模型实现图4.2.1 PDM模型4.3 数据完整性约束定义根据上面的关系模式，数据库的完整性约束如下所示：1）实体完整性约束、管理员表中的主键是管理员编号。图4.3.1 管理员表列、乘客表中主键为乘客姓名。图4.3.2 乘客表列、火车信息表中的主键为：图4.3.3 火车信息表表列、用户表中的主键为用户姓名图4.3.4 用户表表列、订单信息表的主键为订单号图4.3.5 订单表表列、车票表的主键为票号图4.3.6 车票表表列2）参照完整性约束由1）实体完整性约束中的图可以得到如下的参照完整性：、管理员表由于没有用到其它表中的数据，所一其外键为空。、乘客表中的数据用到用户表、火车信息表、车票表的信息，且乘客一定存在于用户表中，乘客一定在某一火车上和乘客与车票是一对一的联系所以其外键为：客户姓名、列车车次、票号。、火车信息表中的数据没有用到其它表中的数据，所以其外键为空。、管理员表与用户表是一对多的联系，且一个用户一定有管理员，所用户表的外键为管理员编号。、订单一定是由用户都买车票而形成，且由管理员管理，所以其外键为管理员编号和用户姓名。、车票由乘客持有，由订票产生，并对应确定的列车所以其外键为乘客姓名、订单编号和列车车次。由以上分析可知，TOS_PDM模型符合参照完整性约束。5 物理数据库模型设计与实现5.1 物理数据库模型的图示、通过已建立的LDM模型，生成TOS（火车票网上购票）的PDM模型建立过程如下图。图5.1.1 TOS_PDM模型建立图5.1.2 TOS_PDM模型5.2 物理数据库模型的详细表示本环节将以车票表为模型进行详细表示，具体表如下：、车票表的图像表示，如图5.2.1。图5.2.1 车票表图像表示、车票表General选项，如图5.2.2。图5.2.2 车票表“General”选项、车票表的Columns选项，如图5.2.3。图5.2.3 车票表“Columns”选项、车票表的Index选项，如图5.2.4.图5.2.4 车票表“Index”选项、车票表的Keys选项，如图5.2.5.图5.2.5 车票表“Keys”选项、车票表的Physical Options选项，如图5.2.6。图5.2.6 车票表“Physical Options”选项、车票表的Preview选项，如图5.2.7。图5.2.7 车票表 “Preview”选项5.3 物理数据库模型的实现在本次TOS（火车票网上购票）系统设计中，在连接数据库是，使用的是ODBC接口连接数据库，具体步骤及所建数据库结果如下：在PDM模型中选择DatabaseConnet命令，打开Connect to a DataSourse窗口，如图5.3.1所示。图5.3.1 Connect to a Data Sourse 窗口、在ODBC machine data source下拉列表中选择一个建立的数据源，并在ODBC中建立一个数据库，在本设计中已经建立好数据库即TOS数据库，如图5.3.2所示。图5.3.2 数据库建立、查看连接信息选择DatabaseConnection Information命令，可以查看有关连接数据库的信息，如图5.3.3所示。图5.3.3 TOS数据库连接信息、选择DatabaseGenerate Database命令，打开Database Generation窗口，如图3.3.4所示。图5.3.4 Database Generation窗口、选择Option选项卡，如图5.3.5所示，在次选项卡中可以对各类PDM对象生成参数，选择Seclect选项卡，如图5.3.6所示，可以选择需要生成的对象。图5.3.5生成数据库格式设置 图5.3.6生成数据库对象选择、选择Preview选项卡进行预览或单击“确定”生成数据库。从此选项卡中可以看到生成数据库所需的代码。图5.3.7 Preview选项卡、点击“确定”按钮后生成的数据库如图5.3.8所示，共生成六个表：TOS_Manager、TOS_Order、TOS_Passenger、TOS_Ticket、TOS_TrainInfo、TOS_User。图5.3.8 生成数据库六个表、其中TOS_Order表中各列如图5.3.9。图5.3.10 TOS_表中各列显示、生成数据库部分代码：go/*=*/* Table: TOS_TrainInfo */*=*/create table TOS_TrainInfo ( TrainNumber char(10) not null, TrainType char(10) not null, TrainSetOutTime datetime not null, TrainStart char(10) not null, TrainEnd char(10) not null, TrainAllTime datetime not null, constraint PK_TOS_TRAININFO primary key nonclustered (TrainNumber)go/*=*/* Table: TOS_User */*=*/create table TOS_User ( UserName char(10) not null, ManagerNumber char(10) not null, UserSex char(1) not null, UserAddress char(21) not null, UserPostl char(10) not null, UserBirthDate datetime not null, UserIdType char(10) not null, UserIdNumber char(21) not null, UserTelNumber char(11) not null, UserEmail char(15) not null, UserType char(10) null, constraint PK_TOS_USER primary key nonclustered (UserName)go/*=*/* Index: Management_FK */*=*/create index Management_FK on TOS_User (ManagerNumber ASC)goalter table TOS_Order add constraint FK_TOS_ORDE_MAKE1_TOS_USER foreign key (UserName) references TOS_User (UserName)goalter table TOS_Order add constraint FK_TOS_ORDE_MANAGEMEN_TOS_MANA foreign key (ManagerNumber) references TOS_Manager (ManagerNumber)goalter table TOS_Passenger add constraint FK_TOS_PASS_HAVE1_TOS_TRAI foreign key (TrainNumber) references TOS_TrainInfo (TrainNumber)goalter table TOS_Passenger add constraint FK_TOS_PASS_HAVE3_TOS_TICK foreign key (TicketNumber) references TOS_Ticket (TicketNumber)goalter table TOS_Passenger add constraint FK_TOS_PASS_MAKE2_TOS_USER foreign key (UserName) references TOS_User (UserName)goalter table TOS_Ticket add constraint FK_TOS_TICK_HAVE2_TOS_TRAI foreign key (TrainNumber) references TOS_TrainInfo (TrainNumber)goalter table TOS_Ticket add constraint FK_TOS_TICK_HAVE4_TOS_PASS foreign key (PassengerName) references TOS_Passenger (PassengerName)goalter table TOS_Ticket add constraint FK_TOS_TICK_INCLUDE_TOS_ORDE foreign key (OrderNumber) references TOS_Order (OrderNumber)goalter table TOS_User add constraint FK_TOS_USER_MANAGEMEN_TOS_MANA foreign key (ManagerNumber) references TOS_Manager (ManagerNumber)总结通过本次火车票