计算机科学与技术专业本科毕业论文.doc
《计算机科学与技术专业本科毕业论文.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《计算机科学与技术专业本科毕业论文.doc(36页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、湖南广播电视大学毕业设计(论文)计算机科学与技术专业本科毕业论文题 目:公 交 查 询 系 统学 号: 021220753 姓 名: X X 学 校: 开放教育学院 指导教师: X X 答辩日期: 2011年6月 论文成绩: 湖南广播电视大学目 录摘 要3第一章 绪 论 41.1数据库技术41.1.1数据库的体系结构41.1.2数据库管理系统(DBMS)41.2公交查询系统51.2.1计算机网络51.2.2系统功能61.2.3系统运行环境61.2.4系统开发工具61.2.5现状与前景61.3本文所作工作7第二章 数据库理论基础82.1 关系型数据库82.1.1关系模型的基本概念82.1.2数据
2、库的设计理论92.2 SQL语言介绍102.2.1SQL的组成112.2.2SQL的数据查询112.2.3SQL的数据更新12第三章 技术背景介绍1443.1JSP技术介绍1443.1.1JSP与ASP 的简单比较1443.1.2JSP运行环境3.1.1JSP与ASP 的简单比较1443.1.3 JSP页面示例1453.2B/S系统介绍1883.2.1 B/S架构具备极大的优越性:193.2.2采用JAVA语言实现20第四章 公交查询系统设计分析2114.1 应用需求分析2114.2 系统功能模块划分2114.3 系统数据库设计2124.3.1 概念设计2124.3.2 逻辑设计214第五章
3、公交查询系统应用程序设计(部分)255.1查询模块的功能实现2555.2管理更新的功能实现2885.2.1公交站点管理2885.2.2公交线路管理311第六章 结束语366摘 要本文结合公交查询系统的实际需要,通过对B/S模式、JDK开发环境及工具、Web发布服务、数据库以及SQL语言的深入学习及实践,主要完成了公交查询系统的需求分析、数据库设计、应用程序设计的工作。关键词:B/S结构,计算机网络,数据库,SQL语言,JSP,WEB服务器 第一章 绪 论1.1数据库技术数据库技术作为数据管理技术,是计算机软件领域的一个重要分支,产生于60年代末。现已形成相当规模的理论体系和实用技术。优秀的数据
4、库设计是应用成功的基石。万万丈高楼平地起,数据库设计如同高楼的基石,是开发高品质应用的前提。1.1.1数据库的体系结构 数据的体系结构分成三级:内部级(Internal),概念级(Conceptual)和外部级(External)。这个三级结构有时也称为“三级模式结构”。 1、外部级:最接近用户,是单个用户所能看到的数据特性。单个用户使用的数据视图的描述称为“外模式”。 2、概念级:涉及到所有用户的数据定义、是全局的数据视图。全局视图的描述称为“概念模式”。 3、内部级:最接近于物理存储设备,涉及到实际数据存储的结构物理存储数据视图的描述称为“内模式”。 数据库的三级模式结构是数据的三个抽象级
5、别。它把数据的具体组织留给DBMS去做,用户只要抽象地处理数据,而不必关心数据在计算机中的表示和存储,这样就减轻了用户使用系统的负担。1.1.2数据库管理系统(DBMS) 数据库管理系统(DBMS)是指数据库系统中管理数据的软件系统。DBMS是数据库系统的核心组成部分。对数据库的一切操作,包括定义、查询、更新及各种控制,都是通过DBMS进行的。 在不同的计算机系统中,由于缺乏统一的标准,即使同种数据模型的DBMS,它们在用户接口、系统功能方面也常常是不相同的。 用户对数据库进行操作,是由DBMS把操作从应用程序带到外部级、概念级、再导向内部级,进而操作存储器中的数据。DBMS的主要目标,是使数
6、据作为一种可管理的资源处理。 DBMS的主要功能为: 1、数据库定义功能:DBMS提供数据定义语言(DDL)定义数据库的三级结构,包括外模式、概念模式、内模式及基相互之间的映象,定义数据的完整性、安全控制等约束。因此,在DBMS中应包括DDL的编译程序。 2、数据库的操纵功能:DBMS提供数据操纵语言(DML)实现对数据库中数据的操作。基本的数据操作分成两类四种: 检索(查询)、更新(插入、删除、修改) 3、数据库的保护功能:数据库中的数据是信息社会的战略资源,对数据的保护是至关重要的大事。DBMS对数据库的保护主要通过四个方面实现: 4、数据库的恢复:在数据库被破坏或数据不正确时,系统有能力
7、把数据库恢复到正确的状态。 5、数据库的并发控制:DBMS的并发控制子系统能防止错误发生,正确处理好多用户、多任务环境下的并发操作。 6、数据库的完整性控制:保证数据库中数据及语义的正确性和有效性,防止任何对数据造成错误的操作。 7、数据库的安全性控制:防止未经授权的用户蓄谋或无意地存取数据库中的数据,以免数据的泄露、更改或破坏。 8、数据库的存储管理:把各种DML语句转换成低层的文件系统命令,起到数据的存储、检索和更新的作用。 9、数据库的维护功能:它有许多实用程序提供给数据库管理员: 数据装载程序 备份程序 文件重组织程序 性能监控程序 10、数据字典:数据库系统中存放三级结构定义的数据库
8、称为数据字典(DD)。对数据库的操作都要通过访问DD才能实现,通常DD中还存放数据库运行时的统计信息。1.2公交查询系统1.2.1计算机网络 计算机网络是指将多台具有独立功能的计算机,通过通信线路和通信设备连接起来,在网络软件的支持下实现数据通信和资源共享的计算机系统。 计算机网络的规模有大有小,大的可以覆盖全球,小的仅局限于一个办公室。现在一般按照网络覆盖的地理范围将计算机网络分为三类:局域网(LAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)。1.2.2系统功能1、基于浏览器(B/S模式)的公交线路分类查询;2、数据的录入、修改、添加、删除。1.2.3系统运行环境 该系统采用Browser/Se
9、rver模式进行设计: 在服务器上运行Web发布服务器、数据库程序,服务器操作系统为WindowsNT/2000/XP/2003 server,客户机操作为Windows9/ NT/2000/XP/2003,其上运行浏览器程序,服务器和客户机可为同一设备。1.2.4系统开发工具 该系统采用JDK Java环境进行开发,数据库服务器为MySQL,WEB发布服务器为Tomcat Server;客户端使用浏览器运行程序,整个系统调试成功。1.2.5 现状与前景公交查询系统现状分析:鉴于中国目前的经济发展状况,中国人出行还是以公交车为主,所以每个城市的公交系统都比较庞大发达。公交查询系统是近两年出现的
10、新生事物,每个城市的发展状况也是良莠不齐。目前的公交查询系统,基本上具备一下功能:采用车站站点查询、车次查询、路线分析查询三种查询形式,不仅能够查询到各条线路的起停站点,同时还能够分析出换乘车辆情况。公交查询系统的发展前景:未来的公交查询系统,将是基于B/S架构,通过浏览器查询,通过计算机网络全面联网,实现中心控制、自动更新、更多的查询方式、和GIS系统的互联互通等等更多更强大的功能。1.3本文所作工作首先介绍了城市公交查询系统的应用背景、开发环境以及选用的开发工具与数据库的关系,阐明了计算机互联网络的概念。并对数据库的体系结构、DBMS进行了介绍;介绍关系型数据库的基本概念,着重说明了几个关
11、键概念的定义;然后对SQL语言作了一个介绍说明;从特点和功能入手,介绍Java、JSP;并且介绍了B/S模式的概念、特点;用软件工程的方法分析城市公交查询系统,对整个系统进行了需求分析、功能模块划分,并通过ER图对数据库进行概念设计;对城市公交查询系统的具体设计,描述了查询、录入模块的实现过程。 最后,在结束语的总结部分指出了系统的亮点以及不足之处,简单介绍了自己开发过程中的体会与心得:在摸索中实践,在实践中摸索。第二章 数据库理论基础2.1关系型数据库2.1.1关系模型的基本概念用二维表格结构表示实体集,外键表示实体间联系的数据模型称为关系模型。1.二维表格表21是一张职工登记表,这是二维表
12、格工号姓名年龄性别工资0001Zhang26男10000002Li25女15000003Liu29男10000004Wang22女1500表1二维表格实例为简单起见,对表格数学化,用字母表示表格的内容。表1可用图1表示: ABCDEA1A2A3A4 B1B2B3B4 C1C2C3C4 D1D2D3D4 E1E2E3E4图12.键(KEY)键由一个或几个属性组成,在实际使用中,有下列几种键:1)超键(Super Key):在关系中能惟一标识元组的属性集称为关系模式的超键。2)候选键(Candidate Key):不含有多余属性的超键称为候选键。也就是在候选键中,若要再删除属性,就不是键了。3)主
13、键:(Primary Key):用户选作元组标识的一个侯选键称为主键。一般,如不加说明,则键是指主键。3.关系的定义和性质我们可以用集合的观点定义关系。关系是一个元数为K(K=1)的元组的集合。把关系看成是一个集合,集合中的元素是元组,每个元组的属性个数应相同。在关系模型中,对关系作了下列规范性限制:1)关系中每一个属性值都是不可分解的。2)关系中允许出现相同的元组(没有重复元组)3)由于关系是一个集合,因此不考虑元组间的顺序,即没有行序。4)元组中,属性在理论上也是无序的,但在使用时按习惯考虑列的顺序。2.1.2数据库的设计理论关系数据库的设计理论主要包括三个方面的内容:数据依赖、范式,模式
14、设计方法。其中数据依赖起着核心的作用。1.函数依赖(Functional dependency , FD)的定义设R(U)是一个关系模式,U是R的属性集合,X和Y是U的子集。对于R(U)的任何一个可能的关系r,如果r中不存在两个元组,它们在X上的属性值相同,而在Y上的属性值不同,则称“Y函数依赖于X” ,记作XY。如果XY,并且对于X的任一真子集X ,都有Y 不函数依赖于X ,则称“Y完全函数依赖于X” ,记作X f Y 。若XY,但Y不完全函数依赖于X,则称“Y部分函数依赖于X” ,记作X P Y 。如果XY,YZ,且Y X, X不函数依赖于Y,则称“Z传递函数依赖于X”。2. 范式在对表的
15、形式进行了规范化定义后,数据结构还有五种规范化定义,定名为规范化模式,称为范式。在这五种范式中,一般只用前三种,对于常用系统就足够了。而且这五种范式是“向上兼容”的,即满足第五范式的数据结构自动满足一、二、三、四范式,满足第四范式的数据结构自动满足第一、二、三范式,依此类推。第一范式(first normal form,简称1st NF)就是指在同一表中没有重复项出现,如果有则应将重复项去掉。这个去掉重复项的过程就称之为规范化处理。在本文所讨论的开发方法里,1st NF实际上是没有什么意义的。因为我们按规范化建立的指标体系和表的过程都自动保证了所有表都满足1st NF。 第二范式(second
16、 normal form,简称 2nd NF)是指每个表必须有一个(而且仅一个)数据元素为主关键字(primary key),其它数据元素与主关键字一一对应。例如,在图l9.7中如果我们将合同号定义为主关键字(其它数据元素中的记录数据都有可能重名,故不能作为主关键字),故只要知道了一个合同记录的合同号,就可以唯一地在同一行中找到该合同的任何一项具体信息。通常我们称这种关系为函数依赖(functional depEndence)关系。即表中其它数据元素都依赖于主关键字,或称该数据元素唯一地被主关键字所标识。第三范式(third normal form,简称 3rd NF)就是指表中的所有数据元素
17、不但要能够唯一地被主关键字所标识,而且它们之间还必须相互独立,不存在其它的函数关系。也就是说对于一个满足了 2nd NF的数据结构来说,表中有可能存在某些数据元素依赖于其它非关键宇数据元素的现象,必须加以消除。为防止数据库出现更新异常、插入异常、删除异常、数据冗余太大等现象,关系型数据库要尽量按关系规范化要求进行数据库设计。下面以教务管理信息系统为例来进行分析。3. 模式设计方法一个好的模式设计方法应符合下列三条原则:表达性:涉及到两个数据库模式的等价性问题,即数据等价和依赖等价,分别用无损联接和保持函数依赖来衡量。分离性:是指属性间的“独立关系”应该用不同的关系模式表达。独立联系是我们所考虑
18、的“基本信息单位”。实际上分离就是清除存储异常和数据冗余现象。如果能达到这个目的,就分离。分离的基准就是一系列范式,分离与依赖等价有时是不可兼容的。最小冗余性:要求在分解后的数据库能表达原来数据库的所有信息这个前提下实现。目的就是节省存储空间,提高对关系的操作效率,清除不必要的冗余。但要注意,在实际使用中,并不一定要达到最小宙余。因为有时带点冗余对于查询处理是有好处的。关系模式的方法基本上可以分为分解与合成两大类。分解型算法要求输入一个初始模式集和依赖集,而结果满足数据等价要求。对于合成型算法只要求输入初始依赖集,结果满足依赖等要求。但它们依据的基本思想是共同的,即独立的联系独立表示。2.2
19、SQL语言介绍SQL(Structured Query Language)即“结构式查询语言”。SQL虽然名为查询语言,但实际上具有定义、查询、更新和控制等多种功能。由于它使用方便、功能丰富、语言简单易学,很快得到应用和推广。从20世纪70年代末起,在推出的关系数据库系统产品ORACLE、SQL/DS、DB2、SYBASE上实现了SQL语言。很快,SQL语言被整个计算机界认可。1987年6月,国际标准化组织(ISO)采纳为国际标准。随后,ISO对标准进行了大量的修改和扩充。在1992年推出了新的标准SQL2。SQL的标准化工作还在继续,新的标准已被命名为SQL3,将包括许多新的数据库概念,正在
20、不征求意见和进行修改这里将简单介绍基于SQL89和SQL2的语言使用概貌:2.2.1 SQL的组成SQL主要分成四个部分:1)数据定义:这一部分也称为“SQLDDL”,用于定义SQL模式、基本表、视图和索引。2)数据操纵:这一部分也称为“SQLDML”。它分为数据查询和数据更新两类。其中数据更新又分成插入、删除、和修改三种操作。3)数据控制:这一部分包括对基本表和视图的授权,完整性规则的描述,事务控制等内容。4)嵌入式SQL的使用规定:这一部分内容涉及到SQL语句嵌入在宿主语言程序中使用的规则。2.2.2 SQL的数据查询nSELECT语句的语法SELECT目标表的列名或列表达式序列FROM基
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 计算机科学 技术 专业本科 毕业论文
