数据库课程设计报告

数据库课程设计报告PAGEPAGE3第页四川理工学院课程设计书系别计算机学院专业计算机科学与技术班级2006.1题目能源管理收费系统教师朱洪周刚学生李亚陈新林严晓凤摘要经过多年的现代化信息化建设，水、电、气的相关企业已经建成了一系列服务于生产、营销等多方面的计算机信息系统。缴费信息化这种新的缴费方式使原来企业直管直抄不断上升趋势的居民客户的缴费难问题得以解决。本系统是为小区总管部门所专门设计的水电气能源缴费管理系统，它包括各类收费部门所必须的缴费用户的开户登记，用户缴费，用户信息查询，余额查询等功能。系统可以安全、快捷、一目了然的查询用户消费费用的所有信息，并进行费用的缴纳。根据实际需求，能源管理收费系统这个项目采用模块化的设计思想，在WindowsXP操作系统环境下，配置jdk路径，在MyEclipse+Tomcat+SQLServer2000数据库平台下，运用jsp+javaBean技术，实现动态的、交互的web服务器应用程序，实现能源管理收费系统的主要功能。本系统具有多方面特点：系统功能完备，使用方便简捷，人性化的用户界面，安全保密设置齐全，大大减少了操作人员的工作负担。该系统详尽描述了管理系统的全过程，并按软件工程的思想设计的，包括需求分析、系统总体设计、系统详细设计等。设计中，对系统总体方案的设计，采用了“自上而下”的方法，而对于信息系统具体业务采用了“自下而上”的方法。关键词：能源收费；水电气、数据库；JAVA；管理系统；缴费目录引言 3第1章绪论 41.1课题的背景及意义 41.2系统开发的环境及开发模式 4第2章采用技术与实现方法 62.1JSP+JavaBean技术简介 62.2交互式动态网页 72.3SQLServer2000数据库介绍 9第3章系统需求分析 103.1系统总体需求 103.2系统可行性分析 103.3系统功能分析 113.4系统数据流程分析 123.4.1能源价格调整 123.4.2用户交费 12第四章系统数据库设计 134.1系统总体结构设计 134.2概述 144.3概念设计 164.4系统功能模块设计 174.5逻辑设计 18第五章系统测试与实现 195.1系统测试 195.2系统实现 21第六章心得体会及成员分工 24第七章参考文献 26引言信息化建设是供电局建设的重要部分，是一项基础性、长期性和经常性的工作，其建设水平是供电局整体管理水平、供电局形象和地位的重要标志。信息技术的发展可谓日新月异，然而它在管理电费上的应用却比较滞后。近几年，各校的供电局信息化建设都在如火如荼地进行着，“供电局信息化管理”被提的很多，但就目前全国供电局的总体情况来看，大多仍处于信息性阶段，我们仍然在摸索怎样才能更有效地让这些信息技术手段为管理电费服务。供电局相对一般单位而言，拥有更多更专业的人才，掌握着更多的技术和信息，有更活跃的思维，理应在这条路上走在前端。如何将信息化技术引入到现代供电局管理中来，已是摆在我们每一个人员面前的课题。

在这次数据库课程设计中，我们选择了能源收费管理系统作为我们的题目，出发点在于将现代信息化的技术引入到我们群众生活的每一个人角落，即有利于解决在此之前所出现的供电局信息管理不便的各种问题，同时，本系统可同时应用于水、电、气企业的信息管理，或则某小区物业管理中，用现代化的信息技术来解决和管理居民用费缴费问题。本系统在WindowsXP操作系统环境下编写和运行，配置jdk路径，在MyEclipse+Tomcat+SQLServer2000数据库平台下，运用jsp+javaBean技术，最终实现动态的、交互的web服务器应用程序，实现能源管理收费系统的主要功能。第1章绪论1.1课题的背景及意义本课题任务是开发一个小型通用的能源收费管理系统，并撰写符合规范的课程设计说明书以体现设计过程和设计结果一个小型通用的能源收费管理系统主要目的是方便供电公司进行能源收费工作。该系统的应用能使能源公司从繁重的手工劳动中解脱出来。通过录入用户的基本信息和用户所消耗的能源数据建立起原始数据，并能够提供对能源价格进行管理，实现收费工作的信息化，智能化。1.2系统开发的环境及开发模式（1）硬件配置及外围设备配置硬件环境：硬件平台是指开发与运行所需要的硬件环境，主要包括计算机机型及硬件配置。由于本系统是一个小型互动交流系统，因此对计算机硬件的要求不高，比较经济，只要配备如表1-1所示的就可以：内容最低配置建议配置主机PⅢPⅢ以上内存256MB256MB以上硬盘80GB80GB以上显示器SVGA以上——表1-1系统开发环境基本配置表（2）系统开发模式—B/S模式C/S，即Client/Server，采用Intranet技术，适用于局域网环境，可重用性差。服务器通常采用高性能的PC、工作站或小型机，并采用大型数据库系统，如Oracle、Sybase、Informix或

SQL

Server。客户端需要安装专用的客户端软件。本系统基于互联网，即B/S模式，Browser/Server模式是一种非常合适的体系结构，客户端采用浏览器，WEB服务器采用Windows2000SQLServer+Tomcat,数据库服务器采用Windows2000Server+SQLServer,Tomcat服务器通过JDBC与数据库连接,WEB服务器平台采用jsp+javaBean技术。WEB服务器作为中间层服务器，单独放置在一台主机上隔离外界与数据库，起到了信息服务器和防火墙的作用。采用B/S网络结构具有以下优点：一是简化了客户端，只需在客户端安装浏览器软件（IE或Netscape），不用在不同的客户端上安装不同的客户运用程序；二是简化了系统的开发和维护，B/S结构的所有功能都在WEB服务器上实现，使开发和维护工作大大减；三是用户的操作使用更加简单；四是网上的信息发布更加便利。（3）B/S模式的三层结构B/S（Browser/Server）即浏览器/服务器结构的简称。从图1-1的B/S结构图来看，该结构的核心是中间层服务器，包括WEB服务器和相关的接口程序。WEB服务器负责接收WEB浏览器的WEB页请求和数据请求，并处理WEB页请求。数据库接口程序将数据请求转换成数据库服务器能够接受的形式（如SQL），并送到数据库服务器。在数据库服务器根据数据请求执行相应的数据库操作（如查询、修改、统计等）后，数据库接口程序再将数据结果转换送回WEB服务器。WEB服务器将结果处理成WEB浏览器能够接受的形式（如HTML）后，发送WEB浏览器。WEB浏览器解释执行结果并将其显示出来[6]。前端前端浏览器中间层服务器后台数据库服务器图1-1Browser/Server模式的三层分布结构第2章采用技术与实现方法2.1JSP+JavaBean技术简介JavaBean是描述Java的软件组件模型，有点类似于Microsoft的COM组件概念。在Java模型中，通过JavaBean可以无限扩充Java程序的功能，通过JavaBean的组合可以快速的生成新的应用程序。对于程序员来说，最好的一点就是JavaBean可以实现代码的重复利用，另外对于程序的易维护性等等也有很重大的意义。JavaBean通过Java虚拟机(JavaVirtualMachine)可以得到正确的执行，运行JavaBean最小的需求是JDK1.1或者以上的版本。JavaBean传统的应用在于可视化的领域，如AWT下的应用。自从Jsp诞生后，JavaBean更多的应用在了非可视化领域，在服务器端应用方面表现出来了越来越强的生命力。在这里我们主要讨论的是非可视化的JavaBean。非可视化的JavaBean，顾名思义就是没有GUI界面的JavaBean。在Jsp程序中常用来封装事务逻辑、数据库操作等等，可以很好地实现业务逻辑和前台程序(如jsp文件)的分离，使得系统具有更好的健壮性和灵活性。一个简单的例子，比如说一个购物车程序，要实现购物车中添加一件商品这样的功能，就可以写一个购物车操作的JavaBean，建立一个public的AddItem成员方法，前台Jsp文件里面直接调用这个方法来实现。如果后来又考虑添加商品的时候需要判断库存是否有货物，没有货物不得购买，在这个时候我们就可以直接修改JavaBean的AddItem方法，加入处理语句来实现，这样就完全不用修改前台jsp程序了。当然，也可以把这些处理操作完全写在jsp程序中，不过这样的jsp页面可能就有成百上千行，光看代码就是一个头疼的事情，更不用说修改了。如果您使用过asp开发过程序的话，相信对这就深有体会了(其实使用ASP+COM组件完全可以实现同jsp+javabean同样的架构，但不知道某种原因网上常见的都是全部写在asp页面中，所以使得维护修改等极为不方便，当然这是题外话了)。由此可见，通过JavaBean可以很好地实现逻辑的封装、程序的易于维护等等。2.2交互式动态网页目前高校校园网上网页一般是静态的,而访问网站数据库需要交互式动态网页。一个网站数据库就是用户利用浏览器作为输入界面,输入需要的数据,然后浏览器将这些数据返回给网站,网站再对这些数据进行处理,最后网站将执行的结果返回给浏览器。所谓交互式动态网页是指用户在浏览某一网页时,可以根据实际需要在网页中进行输入操作,而网页根据输入产生相对应的操作来响应用户。根据用户请求生成交互式动态网页的传统方法有CGI、ISAPI等,这些方法对于一般的用户开发比较困难,访问数据库的程序不容易编写。JSP(JavaServer

Pages)是由Sun

Microsystems公司倡导、许多公司参与一起建立的一种动态网页技术标准，其网址为/products/jsp。该技术为创建显示动态生成内容的Web页面提供了一个简捷而快速的方法。JSP技术的设计目的是使得构造基于Web的应用程序更加容易和快捷，而这些应用程序能够与各种Web服务器，应用服务器，浏览器和开发工具共同工作。

JSP规范是Web服务器、应用服务器、交易系统、以及开发工具供应商间广泛合作的结果。在传统的网页HTML文件(*htm,*.html)中加入Java程序片段(Scriptlet)和JSP标记(tag)，就构成了JSP网页(*.jsp)。Web服务器在遇到访问JSP网页的请求时，首先执行其中的程序片段，然后将执行结果以HTML格式返回给客户。程序片段可以操作数据库、重新定向网页以及发送

email

等等，这就是建立动态网站所需要的功能。所有程序操作都在服务器端执行，网络上传送给客户端的仅是得到的结果，对客户浏览器的要求最低，可以实现无Plugin，无ActiveX，无Java

Applet，甚至无Frame。

Dreamweaver2是Macromedia公司最新推出的主页编辑工具。这是一个所见即所得主页编辑器，并带有站点管理功能，让你方便地设计和管理多个站点。而它最棒的地方就是支持最新的DHTML和CSS标准，你可以用它设计出生动的DHTML动画、多层次的页面(layer)以及CSS样式表。2.3SQLServer2000数据库介绍数据库技术是“计算机和信息科学增长最迅速的重要领域之一”。数据库从20世纪60年代中期产生到今天仅仅40多年的历史，但是数据库已从第一代网络状、层次数据库和第二代的关系数据库，发展到第三代以面向对象模型为主要特征的数据库，数据库技术与网络通信、人工智能技术、面向对象程序设计技术、并行计算技术等互相渗透、互相结合，成为当前数据库技术的主要特征。MicrosoftSQLServer是一个可缩放、高性能的数据库管理系统，它全面提升企业级应用系统的安全性、可靠性和性能。它提供了与Windows线程和调度服务、性能监视器和事件浏览器的集成，基于Windows管理界面并提供对多个服务器上的远程数据复制管理、服务器管理、诊断和调整的可视化拖放控制。MicrosoftSQLServer所提供的工具使客户端能够通过多种方法访问服务器上的数据，这些工具的核心部分既是Transact-SQL(事务SQL)代码。Transact-SQL是结构化查询语言（SQL）的增强版本，它提供了许多附加的功能和函数。利用Transact-SQL，你可以创建数据库设备，数据库和其他数据对象，从数据库中提取数据、修改数据，也可以动态的改变SQLServer中的设置。因此，使用Transact-SQL可以大大提高应用程序的实用性SQLServer2000是一项全面完整的数据库与分析产品。从借助浏览器实现的数据库查询功能到内容丰富的扩展标记语言（XML）支持特性均可有力地证明，SQLServer2000不愧为全面支持Web功能的数据库解决方案。与此同时，SQLServer2000还在可伸缩性与可靠性方面保持着多项基准测试纪录，而这两方面特性又都是企业数据库系统在激烈市场竞争中克敌致胜的关键所在。无论以应用程序开发速度还是以事务处理运行速度来衡量，SQLServer2000都堪称最为快捷的数据库系统。第3章系统需求分析3.1系统总体需求通过调研，能源管理收费系统的总体需求是：（1）方便管理员进行用户信息，能源价格，能源用量，用户权限的增加，删除，修改；（2）使用户能够进行能源单价和能源用量的查询；3.2系统可行性分析可行性分析应从经济可行性，技术可行性和操作可行性三个方面考虑，以下是对本系统具体的可行性分析。（1）经济可行性本系统要求的计算机配置不高，由于学校基本上都有供学生使用的机房，所以不需要专门购买计算机。（2）技术可行性本系统所需的硬件设备，如服务器、PC机、网络配置等，学校机房均具有且能满足系统功能要求。软件上，操作系统采用Windows2000,数据库管理系统采用SQLServer2000，开发工具采用现在网络上广泛应用的dreamweaverh和java平台的MyEclipse，这些软件在互动交流开发中已被大量应用，技术上已经比较成熟。（3）操作可行性实现系统后可提高工作效率，本系统简单易用，无需培训，只要点击IE浏览器打开网页即可完成各种操作。所以在操作上也是可行的。综上所述，开发基于WEB的能源管理收费系统在经济上、技术上、操作上都是可行的。3.3系统功能分析为了创建一个能源管理收费系统的概貌并实现基本功能，需要完成以下模块：是否管理员是否管理员信息管理模块用户信息管理能源价格管理能源用量管理用户权限管理用户查询模块能源单价查询能源用量查询用户身份验证模块图3.3-1系统构造模型用户身份验证模块。使每次进入该系统时会自动提示并验证用户身份，达到安全管理的目的。信息管理模块。方便管理员进行用户信息，能源价格，能源用量，用户权限的增加，删除，修改。用户查询模块。使用户能够进行能源单价和能源用量的查询。3.4系统数据流程分析3.4.1能源价格调整调整能源的价格，首先需要将能源价格信息查询出来，然后由工号输入新的能源价格信息，然后保存信息。选择能源编号输入能源价格选择能源编号输入能源价格管理员用户交费保存信息用户交费保存信息图3.4.1-1能源价格调整流程图3.4.2用户交费收费人员在进行能源收费时，需要显示用户交费情况，以便查看。所以，首先应该输入用户名称，由程序员调出用户交费信息，然后输入欠费应交滞纳金，然后得出应该交的费用，将用户交费信息，用能源信息保存到数据库中。用户交费业务流程如下图：录入用户编号，姓名录入用户编号，姓名显示用户能源交费信息显示用户能源交费信息核算用户交费额核算用户交费额取消取消保存信息保存信息图3.4.2-1用户交费流程第四章系统数据库设计4.1系统总体结构设计开放式机房互动交流系统对用户进行权限设置，保证合法用户最大限度的获得自己的合法操作。用户的每次操作，系统都会对用户的身份作出验证，保证系统的最大安全性。由于系统的数据都保存在数据库中，所以当访问数据时，都要使用ADO进行数据访问，这样可以避免系统直接访问数据库，保证数据的安全。开放式机房互动交流系统主要包括以下功能：（1）用户信息查询（2）能源价格查询（3）能源用量查询系统的总体工作示意图如图4-1所示：能源用量用户登录用户权限能源用量用户登录用户权限用户信息能源价格JAVAJDBCtomcatSQLserver4.2概述数据库是信息系统的基础和核心，数据库设计的质量将直接关系到系统开发的成败和优劣。在信息系统中，数据库设计是指根据业务需求、信息需求和处理需求，确定信息系统中数据库结构、数据操作和数据一致性约束的过程。数据库设计的基本过程可分为需求分析、概念设计、逻辑设计和物理设计四个步骤，见图4-2。在信息系统的开发中，一般不就数据库设计专门进行需求分析，而是在系统分析的需求分析阶段一并考虑。概念设计的任务是确定数据库的结构，确定从不同用户角度看到的外模式，并把外模式集成为全局模式。逻辑设计把概念设计得到的全局模式转换成为所选择的数据库模型，并进行优化处理。业务需求处理需求信息需求业务需求处理需求信息需求需求分析需求分析DBMS特性用户需求DBMS特性用户需求概念设计概念设计概念结构概念结构逻辑设计逻辑设计硬件及系统特性硬件及系统特性逻辑结构逻辑结构物理设计物理设计图4-2数据库设计的基本过程4.3概念设计概念设计是针对现实世界，通过对其中信息实体的收集、分类、聚集和概括，建立数据库概念结构的过程。通常用实体-联系图（E-R图）作为概念设计的工具。numbernamenumbernamedepartmentcompanyuserdepartmentcompanyuserphoneaddressphoneaddress数据库的管理员概念结构：（E—R图）grangranquanxianquanxianpasswordnamepasswordname图4.3-2数据库的能源概念结构：（E—R图）energyenergyusermonthusermonthpriceprice关系图：（E—R图）(图4.3-4)权限权限 p管理管理 m n能源信息用户查询能源信息用户查询4.4系统功能模块设计能源信息管理收费系统的功能模块详细划分如图4-10所示能源管理收费系统能源管理收费系统能源查询能源管理人员管理能源查询能源管理人员管理能源明细报表能源价格管理管理员权限管理用户信息管理能源用量管理能源明细报表能源价格管理管理员权限管理用户信息管理能源用量管理4.5逻辑设计逻辑设计是将现实世界的概念数据模型设计成为适应于特定数据库管理系统的逻辑数据模式。逻辑数据模式也被简称为逻辑模型或数据模式，关系数据库的数据模式是关系模式。如果数据库采用关系数据库，则需要把E-R图或类图描述的概念数据模型转换为等价的关系模式及其约束。权限表：字段名数据类型是否为空是否主键说明numberchar否是工号passwordchar否否密码granchar否否是否管理员2.能源单价表：字段名数据类型是否为空是否主键说明monthlong否是月份waterDecimal是否水单价elecDecimal是否电单价gasDecimal是否气单价3.能源用量表：字段名数据类型是否为空是否主键说明monthlong否是月份numberchar否是工号waternumDecimal是否用水量elecnumDecimal是否用电量gasnumDecimal是否用气量4.用户权限表:字段名数据类型是否为空是否主键说明numberChar否是工号nameChar是否姓名companyChar是否单位departmentChar是否部门addressChar是否住址phoneChar是否电话第五章系统测试与实现5.1系统测试软件系统测试的步骤，具体步骤如图5-16所示：单元测试单元测试软包件软包件综合测试综合测试确认测试确认测试结合其他部分结合其他部分系统测试系统测试图5-3软件测试步骤图单元测试：所采用的是白盒测试法，检查模块控制结构的某些特殊路径，期望覆盖尽可能多的出错点；经过单元侧试后的模块，组装为软件包，对软件包进行综合测试。综合测试：主要测试软件结构问题，因测试建立在各功能模块的接口上，使用黑盒测试法，以便对主要的功能路径进行测试，验收测试根据需求分析时确立的标准检验软件是否满足功能要求、行为和性能方面的要求，这步完全采用黑盒法，整个系统确认后，将与系统其他所有部分集成后进行系统测试检验系统的协调性及功能和性能是否达到要求。确认测试：根据需求分析时确定的验收标准检验软件是否满足功能、行为和性能方面的要求，这一步完全采用黑盒法。系统测试：将子系统与其他部分（如硬件、数据库）集成进行系统测试，检查系统的协调性及功能是否达到了用户要求。5.2系统实现在这个能源管理收费系统中，由登录主界面进行管理员权限确定，从