《数据库系统与应用技术》课件 第10章 数据库应用案例

数据库应用案例医疗预约管理系统主讲:何广赢时间:2026/01/01CONTENTS目录01系统概述医疗预约管理系统简介与核心价值02需求分析系统角色功能与需求详解03系统设计功能架构与模块设计04数据库设计从需求分析到物理实现的完整流程05系统实现JSP+MySQL完整开发流程06本章小结总结与展望01：系统概述01SYSTEMOVERVIEW医疗预约管理系统概述系统定义医疗预约管理系统是一个利用互联网平台，让患者预约诊断医生的信息系统。系统通过Web界面实现医患之间的在线预约，打破传统现场排队的低效模式。核心定位：以数据库为核心的信息应用系统，服务于医疗机构的预约管理需求用户角色1系统用户（管理员）管理医生、患者、系统用户信息2患者在线预约医生、管理预约3医生查看预约信息、诊断患者系统工作流程1患者登录系统使用个人账户登录预约平台2选择医生并预约填写预约信息，选择就诊时间3医生查看预约登录系统查看本人的预约信息4管理员系统维护管理医生、患者、预约数据02：需求分析02REQUIREMENTANALYSIS系统角色与整体需求系统用户系统管理员，负责系统整体管理医生信息管理患者信息管理系统用户管理预约信息查看患者在线预约医生，管理个人预约预约医生查询预约信息删除预约信息其他管理功能医生查看预约信息，诊断患者查看预约信息查看其他医生预约删除预约信息修改预约信息核心需求要点权限分离三种角色权限严格分离，确保数据安全数据管理完整的信息增删改查功能，支持模糊查询关联查询多表关联查询获取患者-预约-医生完整信息ADMINREQUIREMENTS系统用户功能需求医生信息管理对医生基本信息进行增删改查管理主要字段：医生编号、医生姓名、性别、科室、工作年限、登录账户、登录密码患者信息管理对患者基本信息进行增删改查管理主要字段：患者编号、患者姓名、出生日期、性别、电话号码、居住地址、登录账户、登录密码系统用户管理对系统用户基本信息进行增删改查管理主要字段：用户编号、用户姓名、电话、地址、备注、登录账户、登录密码预约管理查看所有患者预约医生的信息主要字段：预约编号、患者编号、患者病情、预约日期和时间、预约的医生编号权限说明：系统用户对预约信息只有查看权限PATIENTREQUIREMENTS患者功能需求预约医生患者登录系统后，在线预约医生，选择合适的科室和就诊时间浏览医生列表，查看医生科室、工作年限等信息选择目标医生，填写病情描述选择预约日期和时间段提交预约申请，等待确认查询预约患者可以查看个人的所有预约记录，了解预约状态查看个人预约列表显示预约编号、病情、日期时间、医生信息支持按条件筛选和查询删除预约患者可以取消已创建的预约，释放预约名额操作流程：在预约列表中找到目标预约，点击"删除"按钮，系统直接删除预约记录预约信息说明预约编号系统自动生成的唯一标识患者编号关联到患者信息表患者病情患者填写的病情描述预约日期和时间约定的就诊时间医生编号关联到医生信息表DOCTORREQUIREMENTS医生功能需求查看预约信息医生登录系统后，可查看患者的预约信息功能说明：显示预约列表，包含患者姓名、病情、预约时间等详细信息权限限制医生只能查看本人的预约信息权限说明：系统通过医生登录账户自动过滤，仅显示与该医生相关的预约记录操作限制不能查看其他医生的预约信息限制说明：医生无法进行删除、修改、创建预约等操作，权限受到严格控制医生端预约信息展示内容预约编号唯一标识患者信息姓名、编号患者病情病情描述预约时间日期、时间REQUIREMENTSUMMARY需求分析总结功能权限矩阵功能模块系统用户患者医生医生信息管理增删改查——患者信息管理增删改查——系统用户管理增删改查——预约信息管理查看增删查查看系统用户拥有系统的全部管理权限，负责医生、患者、用户信息的增删改查，以及预约信息的查看患者专注于预约功能，可以创建、查看、删除个人预约，是系统的核心使用者医生权限最简化的角色，仅可查看本人的预约信息，为诊断患者提供信息支持03：系统设计03SYSTEMARCHITECTURE系统功能架构图医疗预约管理系统系统用户医生信息管理增删改查患者信息管理增删改查系统用户管理增删改查预约信息管理查询患者预约信息管理增加、查询、删除医生预约信息管理查询ADMINMODULES系统用户功能模块医生信息管理模块通过医生信息管理模块对医生的基本信息进行管理核心功能：添加医生修改医生删除医生查询医生患者信息管理模块通过患者信息管理模块对患者的基本信息进行管理核心功能：添加患者修改患者删除患者查询患者系统用户管理模块通过系统用户管理模块对系统用户基本信息进行管理核心功能：添加用户修改用户删除用户查询用户预约管理模块对患者预约医生的所有信息进行查看核心功能：查看所有预约记录按患者姓名模糊查询关联查询患者和医生信息PATIENTMODULES患者功能模块增加预约患者在线上预约医生，预约成功后，在约定时间内去医院进行治疗1浏览医生列表查看医生基本信息2选择目标医生点击"预约"按钮3填写预约信息病情、日期、时间4提交预约保存到数据库查询预约患者可以查看个人的所有预约记录，了解预约详情显示内容：•预约编号（唯一标识）•患者编号和姓名•患者病情描述•预约日期和时间•医生编号和姓名删除预约患者可以删除已创建的预约，取消就诊计划操作流程：在预约列表中找到目标预约，点击"删除"链接，系统直接从数据库中删除该预约记录预约信息数据结构预约（Appointments）实体属性：•AppointmentID-预约编号（主键）•PatientID-患者编号（外键）•Problem-患者病情•AppointmentDate-预约日期•AppointmentTime-预约时间•DoctorID-医生编号（外键）DOCTORMODULES医生功能模块预约信息查看医生登录系统后，可查预约信息，但只能查看本人的预约信息功能特点：自动过滤预约数据，仅显示当前登录医生的预约记录显示患者姓名、病情、预约时间等详细信息支持按患者姓名进行模糊查询权限控制：不能查看其他医生的预约信息不能删除预约信息不能修改预约信息权限控制机制1登录验证医生使用用户名和密码登录，系统验证身份2Session存储登录成功后，DoctorID存储到Session中3数据过滤查询预约时，自动添加DoctorID过滤条件4结果返回仅返回与当前医生相关的预约记录技术实现要点SQL查询示例：SELECT*FROMAppointmentsWHEREDoctorID=?DESIGNSUMMARY系统设计总结三层角色架构系统采用系统用户、患者、医生三层角色架构，每层角色具有明确的职责划分系统用户：全局管理患者：预约功能医生：查看功能模块化设计系统按功能划分为多个独立模块，每个模块负责特定的业务逻辑医生信息管理模块患者信息管理模块预约信息管理模块权限分离机制严格的权限控制，确保不同角色只能访问和操作授权范围内的数据数据库驱动以MySQL数据库为核心，所有数据持久化存储，支持复杂查询和事务处理可扩展性模块化设计便于功能扩展，可轻松添加新的功能模块或修改现有功能04：数据库设计04DATABASEDESIGNPROCESS数据库设计六阶段概览1数据需求分析建立在系统需求分析基础上，分析获取系统的数据信息2概念结构设计对信息分析和定义，形成独立于计算机系统的信息模型，使用E-R图表示3逻辑结构设计将概念模型转换为数据库产品支持的数据模型4物理结构设计确定数据在物理存储介质上的存储方式，包括表结构、索引等5数据库实施阶段使用SQL语句或图形界面管理工具建立数据库、数据表等6数据库运行和维护数据库经过试运行后投入运行，不断进行评价、调整与修改设计哲学数据库设计是一个从抽象到具体、从概念到实现的渐进式过程，每个阶段都有明确的目标和产出DATAREQUIREMENTSANALYSIS数据需求分析分析目标用户的需求具体体现在各种信息的提供、保存、更新和查询，这就要求数据库结构能充分满足各种信息的输出和输入。通过对系统需求的分析，得到本系统的数据信息。信息提供为系统用户提供医生、患者、预约的完整信息展示信息维护支持信息的增加、修改、删除和查询操作医生信息医生编号-唯一标识医生姓名-姓名信息性别-性别信息科室-所属科室工作年限-工作经验登录账户、密码-认证信息患者信息患者编号-唯一标识患者姓名-姓名信息出生日期-年龄信息性别-性别信息电话号码-联系方式居住地址-地址信息登录账户、密码-认证信息DATAREQUIREMENTSANALYSIS数据需求分析（续）系统用户信息用户编号-唯一标识用户姓名-姓名信息电话-联系方式地址-地址信息备注-补充说明登录账户、密码-认证信息预约信息预约编号-唯一标识患者编号-外键关联患者病情-病情描述预约日期-就诊日期预约时间-就诊时间医生编号-外键关联关键设计原则唯一标识每个实体都有唯一主键，确保数据唯一性和可追溯性关联关系通过外键建立实体之间的关联，维护数据完整性安全认证用户表存储登录凭证，支持身份验证和权限控制CONCEPTUALDESIGN概念结构设计：实体识别实体识别根据数据库需求分析，识别系统中的核心实体。实体是现实世界中可以独立存在并能相互区分的事物，在医疗预约管理系统中，具有以下实体：医生系统的核心实体，代表医疗机构的医务人员患者系统的核心实体，代表医疗服务的接受者系统用户系统的管理角色，负责系统维护联系识别识别实体之间的联系：患者预约医生这是系统中的核心联系，是患者和医生之间的多对多关系重要说明关于系统用户与医生、患者的关系：系统用户对医生和患者的管理是从权限的角度进行的划分，在功能上没有实质性的联系。在安全审计比较严格的系统中，如果需要记录对医生信息及患者信息的更改记录等，可以建立该联系。在本示例中不需要该联系，故省略。ENTITYATTRIBUTES医生实体属性医生实体及其属性定义实体描述：医生实体代表医疗机构中的医务人员，存储医生的基本信息，包括身份信息、专业信息和认证信息。属性列表医生编号(DoctorID)主键，唯一标识医生实体医生姓名(DoctorName)医生的姓名信息性别(Gender)医生的性别信息科室(Specialization)医生所属的专业科室工作年限(WorkingYears)医生的工作经验年限登录账户、登录密码医生登录系统的认证信息ENTITYATTRIBUTES患者实体属性患者实体及其属性定义实体描述：患者实体代表医疗服务的接受者，存储患者的基本信息，包括身份信息、联系信息和认证信息。属性列表患者编号(PatientID)主键，唯一标识患者实体患者姓名(PatientName)患者的姓名信息出生日期(DateOfBirth)患者的出生日期性别(Gender)患者的性别信息电话号码(PhoneNumber)患者的联系方式居住地址(Address)患者的居住地址登录账户、登录密码患者登录系统的认证信息ENTITYATTRIBUTES系统用户实体属性系统用户实体及其属性定义实体描述：系统用户实体代表系统的管理员角色，负责系统整体维护和管理，存储用户的基本信息和认证信息。属性列表用户编号(UserID)主键，唯一标识系统用户实体用户姓名(Name)系统用户的姓名信息电话(PhoneNumber)系统用户的联系方式地址(Address)系统用户的地址信息备注(Memo)系统用户的补充说明登录账户、登录密码系统用户登录系统的认证信息RELATIONSHIPATTRIBUTES预约联系属性预约联系及其属性定义联系描述：预约是患者和医生之间的联系（关系），代表患者预约医生的行为。由于是多对多关系（一个患者可以预约多个医生，一个医生可以被多个患者预约），预约本身也具有属性。属性列表预约编号(AppointmentID)主键，唯一标识预约记录患者编号(PatientID)外键，关联到患者实体患者病情(Problem)患者的病情描述预约日期(AppointmentDate)预约的就诊日期预约时间(AppointmentTime)预约的就诊时间医生编号(DoctorID)外键，关联到医生实体E-RMODELE-R模型总图实体关系模型患者Patient预约Appointmentmn医生Doctor关系说明关系类型患者与医生之间的关系是多对多（m:n）关系关系描述一个患者可以预约多个医生，一个医生可以被多个患者预约关系属性预约关系本身具有属性：编号、病情、日期、时间LOGICALDESIGN数据库逻辑设计E-R图向关系模型转换逻辑结构设计的任务是将概念结构设计阶段设计的E-R图，转换为与选用的数据库产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。转换规则：实体转换为关系，实体的属性转换为关系的属性，实体的主键转换为关系的主键；多对多联系转换为独立关系，联系的属性转换为关系的属性。医生关系医生(医生编号,医生姓名,性别,科室,工作年限,登录账户,登录密码)下划线属性为主键患者关系患者(患者编号,患者姓名,出生日期,性别,电话号码,居住地址,登录账户,登录密码)下划线属性为主键系统用户关系系统用户(用户编号,用户姓名,电话,地址,备注,登录账户,登录密码)下划线属性为主键预约关系预约(预约编号,患者编号,患者病情,预约日期,预约时间,医生编号)下划线属性为主键，其他为外键PHYSICALDESIGN数据库物理设计：医生信息表医生信息表（Doctors）序号字段名/属性数据类型长度是否为空备注1DoctorIDint32否医生编号，主键，自增2DoctorNamevarchar8否医生姓名3Genderchar2否性别4Specializationvarchar64否科室5WorkingYearsint32否工作年限6UserNamevarchar32否登录账户7Passwordvarchar32否登录密码主键设计DoctorID作为主键，使用自增整数类型，确保唯一性和高效查询数据类型varchar用于可变长度字符串，char用于固定长度，int用于数值非空约束所有字段均设置为非空，确保数据的完整性和有效性PHYSICALDESIGN数据库物理设计：患者信息表患者信息表（Patients）序号字段名/属性数据类型长度是否为空备注1PatientIDint32否患者编号，主键，自增2PatientNamevarchar8否患者姓名3DateOfBirthvarchar32否出生日期4Genderchar2否性别5PhoneNumbervarchar32否电话号码6Addressvarchar64是居住地址7UserNamevarchar32否登录账户8Passwordvarchar32否登录密码可空字段居住地址（Address）字段设置为可空，允许患者不提供地址信息数据完整性关键字段（姓名、出生日期、性别、电话、账户、密码）设置为非空，确保数据完整性PHYSICALDESIGN数据库物理设计：系统用户信息表系统用户信息表（Users）序号字段名/属性数据类型长度是否为空备注1UserIDint32否用户编号，主键，自增2Namevarchar8否用户姓名3PhoneNumbervarchar32是电话4Addressvarchar64是地址5Memovarchar64是备注6UserNamevarchar32否登录账户7Passwordvarchar32否登录密码可空字段电话、地址、备注字段设置为可空，提供更大的灵活性核心字段用户姓名、登录账户、登录密码为非空，确保认证功能正常自增主键UserID使用自增机制，简化用户创建过程PHYSICALDESIGN数据库物理设计：预约信息表预约信息表（Appointments）序号字段名/属性数据类型长度是否为空备注1AppointmentIDint32否预约编号，主键，自增2PatientIDint32否患者编号，外键3Problemvarchar128是患者病情4AppointmentDatevarchar32否预约日期5AppointmentTimevarchar32否预约时间6DoctorIDvarchar32否医生编号，外键外键设计PatientID和DoctorID作为外键，分别关联到患者表和医生表，建立实体之间的关联关系可空字段患者病情（Problem）字段设置为可空，允许患者在预约时不提供详细病情描述DATABASEIMPLEMENTATION数据库实施：创建数据库SQL语句CREATEDATABASEhospitalDEFAULTCHARACTERSETutf8COLLATEutf8_general_ci;参数说明数据库名称hospital-医疗预约管理系统数据库字符集utf8-支持Unicode字符，兼容中文排序规则utf8_general_ci-不区分大小写设计要点UTF8字符集使用UTF8字符集支持多语言，特别适用于中文环境，避免乱码问题排序规则utf8_general_ci表示查询时不区分大小写英文字母，提升用户体验命名规范数据库命名为hospital，直观反映系统用途，便于管理和维护DATABASEIMPLEMENTATION数据库实施：创建医生信息表SQL语句CREATETABLEDoctors(DoctorIDINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,DoctorNameVARCHAR(8),GenderCHAR(2),SpecializationVARCHAR(64),WorkingYearsINT,UserNameVARCHAR(32),PasswordVARCHAR(32));AUTO_INCREMENTDoctorID使用自增机制，插入数据时自动生成唯一IDPRIMARYKEY设置DoctorID为主键，确保每条记录的唯一性VARCHARvsCHARVARCHAR用于可变长度字符串，CHAR用于固定长度，优化存储空间DATABASEIMPLEMENTATION数据库实施：创建患者信息表SQL语句CREATETABLEPatients(PatientIDINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,PatientNameVARCHAR(8),DateOfBirthVARCHAR(32),GenderCHAR(2),PhoneNumberVARCHAR(32),AddressVARCHAR(64),UserNameVARCHAR(32),PasswordVARCHAR(32));Address字段Address字段长度为64，可容纳详细地址信息，且允许为空DateOfBirth字段使用VARCHAR存储出生日期，提供灵活的日期格式支持PhoneNumber字段电话号码使用VARCHAR类型，保留前导零，避免数值类型精度丢失DATABASEIMPLEMENTATION数据库实施：创建系统用户和预约信息表创建Users表CREATETABLEUsers(UserIDINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,NameVARCHAR(8),PhoneNumberVARCHAR(32),AddressVARCHAR(64),MemoVARCHAR(64),UserNameVARCHAR(32),PasswordVARCHAR(32));创建Appointments表CREATETABLEAppointments(AppointmentIDINTAUTO_INCREMENTPRIMARYKEY,PatientIDINT,ProblemVARCHAR(128),AppointmentDateVARCHAR(32),AppointmentTimeVARCHAR(32),DoctorIDINT);实施完成至此，医疗预约管理系统的数据库和数据表创建完成。包括：Doctors医生信息表Patients患者信息表Users系统用户表Appointments预约信息表GRAPHICALTOOLS使用图形工具创建数据库常用图形工具SQLyogMySQL图形化管理工具Navicat强大的数据库管理和开发工具phpMyAdmin基于Web的MySQL管理工具图形工具优势直观可视化操作，降低学习成本自动生成SQL代码，减少手写错误实时预览表结构，方便调整支持数据导入导出和备份恢复提供数据查询和编辑的便捷界面创建步骤1连接数据库配置连接参数2创建数据库设置字符集3设计表结构定义字段类型4设置约束主键、非空5保存执行生成SQL代码05：系统实现05DEVELOPMENTENVIRONMENT开发环境与准备工作开发环境配置操作系统WindowsXP及以上版本开发语言JAVAHTML页面工具Frontpage或Dreamweaver运行环境TOMCAT7.0+JDK1.7以上开发环境Eclipse或MyEclipse或IDEa或UltraEdit数据库MySQL5.5及以上重要注意事项1.驱动配置需将MySQLAPI接口文件mysql-connector-java-版本号-bin.jar拷贝到Tomcat/lib目录下2.数据库配置MySQL安装时使用默认端口3306，用户为root，密码为1234563.编码设置HTML文件和JSP文件的格式要保存为UTF-8，以免中文乱码4.安全说明本系统只为演示如何使用MySQL搭建简单的管理系统，未考虑安全问题技术栈组合HTML前端页面+JSP动态页面+MySQL数据存储+JAVA业务逻辑SYSTEMOVERVIEW系统角色与功能概览系统用户管理员角色医生信息管理患者信息管理系统用户管理查看所有预约患者服务接受者预约医生查看预约删除预约医生服务提供者查看预约仅限本人预约技术架构前端HTML+CSS+JavaScript→业务层JSP+Java→数据层MySQLDatabaseADMINMODULES系统用户功能模块：登录与主页系统用户登录登录地址:8080/hosp/user/login.htm登录验证使用login.jsp连接MySQL的users表进行验证，验证成功后跳转到主页默认账户用户名：admin，密码：admin系统用户主页框架结构主页采用HTML框架，分为上（系统名称）、左（功能菜单）、右（主要内容）三个区域文件组成top.htm（顶部）、left.htm（左侧菜单）、welcome.htm（欢迎页）、home.htm（框架总文件）功能菜单医生信息管理、患者信息管理、系统用户管理、预约信息管理登录流程login.htm登录表单→login.jsp验证处理→home.htm系统主页ADMINMODULES系统用户功能模块：医生信息管理主界面显示医生列表，支持按姓名模糊查询增加doctor_add.htm+doctor_add.jsp修改doctor_edit.jsp+doctor_update.jsp删除doctor_del.jsp核心代码逻辑查询功能SELECT*FROMdoctorsWHEREDoctorNameLIKE'%姓名%'支持按医生姓名进行模糊查询数据展示使用JSP的ResultSet遍历查询结果，动态生成HTML表格显示医生信息操作流程点击"修改"链接→跳转到编辑页面→修改信息→提交更新→返回列表权限控制系统用户拥有完整的增删改查权限，可对医生信息进行全面管理ADMINMODULES系统用户功能模块：患者信息管理主界面显示患者列表，支持按姓名模糊查询增加patient_add.htm+patient_add.jsp修改patient_edit.jsp+patient_update.jsp删除patient_del.jsp核心字段•PatientID-患者编号（主键）•PatientName-患者姓名•DateOfBirth-出生日期•Gender-性别•PhoneNumber-电话号码•Address-居住地址•UserName-登录账户•Password-登录密码实现特点查询功能支持按患者姓名模糊查询，方便快速定位患者信息数据完整性关键字段设置为非空，确保患者信息的完整性操作权限系统用户拥有完整的增删改查权限ADMINMODULES系统用户功能模块：系统用户管理主界面显示用户列表，支持按姓名模糊查询增加user_add.htm+user_add.jsp修改user_edit.jsp+user_update.jsp删除user_del.jsp系统用户角色管理员账户默认创建admin账户，拥有系统管理权限权限管理系统用户负责管理医生、患者、用户信息审计功能可记录系统操作日志，便于安全审计数据管理Users表结构：•UserID-用户编号（主键）•Name-用户姓名•PhoneNumber-电话•Address-地址•Memo-备注•UserName-登录账户•Password-登录密码ADMINMODULES系统用户功能模块：预约信息管理预约信息管理系统用户对预约信息只有查看权限，可以查看所有患者预约医生的情况主界面功能显示所有预约记录，包含完整的患者和医生信息查询功能支持按患者姓名进行模糊查询，快速定位预约记录多表关联查询通过关联Appointments、patients、doctors三个表获取完整信息SELECTa.AppointmentID,a.PatientID,p.PatientName,a.Problem,a.AppointmentDate,a.AppointmentTime,a.DoctorID,d.DoctorNameFROMAppointmentsa,patientsp,doctorsdWHEREa.PatientID=p.PatientIDANDa.DoctorID=d.DoctorID预约信息展示内容预约编号患者信息患者病情预约时间PATIENTMODULES患者功能模块：登录与主页患者登录登录地址:8080/hosp/patient/login.htm登录验证使用login.jsp连接MySQL的patients表进行验证Session存储登录成功后，将PatientID存储到Session供后续页面使用示例账户用户名：lisisi，密码：123456患者主页主界面appointments.jsp-显示个人的所有预约记录核心功能预约医生、查看预约、删除预约数据过滤使用Session中的PatientID过滤，仅显示当前患者的预约操作链接每条预约记录提供"删除"链接患者端核心功能预约医生从医生列表中选择并预约查看预约查看个人所有预约记录删除预约取消已创建的预约PATIENTMODULES患者功能模块：预约医生医生列表点击主界面上的"预约医生"链接，显示医生列表界面文件doctor_list.jsp-显示所有医生信息显示内容医生编号、姓名、性别、科室、工作年限查询功能支持按医生姓名进行模糊查询预约流程1选择医生在医生列表中点击"预约"链接2填写信息在appoint_add.jsp页面填写病情、日期、时间3提交预约提交到appoint_save.jsp保存数据4返回主页保存成功后重定向到appointments.jsp预约信息保存appoint_save.jsp从Session获取PatientID，从表单获取DoctorID、Problem、AppointmentDate、AppointmentTime使用INSERT语句将预约信息插入到Appointments表SQL语句INSERTINTOappointments(PatientID,Problem,AppointmentDate,AppointmentTime,DoctorID)VALUES(?,?,?,?,?)PATIENTMODULES患者功能模块：查看与删除预约查看预约患者主页显示个人所有预约记录数据过滤使用Session中的PatientID过滤，仅显示当前患者的预约显示字段预约编号、患者信息、病情、预约时间、医生信息多表查询关联Appointments、patients、doctors表获取完整信息删除预约