数据库应用系统的开发

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11.2.1 数据库的连接方式
数据提供器用于建立数据源与数据集之间的联系，它能连接各种类型的数据，并能按 要求将数据源中的数据提供给数据集，或者从数据集向数据源返回编辑后ห้องสมุดไป่ตู้数据。
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11.1.1 软件定义
2．软件需求信息获取 ① 考察现场或跟班作业，了解现场业务流程。 ② 进行市场调查。 ③ 访问用户和应用领域的专家。 ④ 查阅与原应用系统或应用环境有关的记录。 3．用户需求的描述方法 描述用户需求传统的方法大多采用结构化的分析方法（Structured Analysis，SA）， 即按应用部门的组织结构，对系统内部的数据流进行分析，逐层细化，用数据流程图 （Data Flow Diagram，DFD）描述数据在系统中的流动和处理，并建立相应的数据字典 （Data Dictionary，DD）。 ① 数据流程图使用的主要符号如图11.1所示。
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图11.2 学生选课系统需求分析的顶层数据流程图
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11.1.1 软件定义
② 数据字典的主要内容。 ● 数据项：包括数据项名、类型、长度等。 ● 数据结构：反映了数据之间的组合关系，包括数据结构名、含 义说明及定义。 ● 数据流：数据流是数据在系统内传输的路径，包括数据流名、 说明、数据的源和目标等。 ● 数据存储：是数据停留或保存的地方，包括数据存储名、说明 等。 ● 处理过程：主要包括：过程名、输入参数、输出参数、说明等。
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11.1.2 软件开发
编码阶段应注意遵循编程标准、养成良好的编程风格，以便编写出正确的便于理解、 调试和维护的程序模块。 编码与单元测试的阶段性成果：通过单元测试的各功能模块的集合、详细的单元测试 报告等文档。 4．组装测试 根据概要设计提供的软件结构、各功能模块的说明和组装测试计划，将数据加载到数 据库中，对经过单元测试检验的模块按照某种选定的策略逐步进行组装和测试，检验应用 系统在正确性、功能完备性、容错能力、性能指标等方面是否满足设计要求。 阶段性成果：① 满足概要设计要求的详细设计报告；② 可运行的软件系统和源程序 清单；③ 组装测试报告等文档。 5．验收测试 又称为确认调试，主要任务：按照验收测试计划对软件系统进行测试，检验其是否达 到了需求规格说明中定义的全部功能和性能等方面的需求。 阶段性成果：验收测试报告、项目开发总结报告、软件系统、源程序清单、用户操作 手册等文档资料。 最后，由专家、用户负责人、软件开发和管理人员组成软件评审小组对软件验收测试 报告、测试结果和应用软件系统进行评审，通过后，软件产品正式通过验收，可以交付用 户使用。
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11.2.1 数据库的连接方式
图11.5 ODBC数据库接口
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11.2.1 数据库的连接方式
2．OLE DB数据库接口 OLE DB即数据库链接和嵌入对象（Object Linking and Embedding DataBase）。 OLE DB是微软提出的基于COM思想且面向对象的一种技术标准，目的是提供一种统一的 数据访问接口访问各种数据源，这里所说的“数据”除了标准的关系型数据库中的数据之 外，还包括邮件数据、Web上的文本或图形、目录服务（Directory Services），以及主机 系统中的文件和地理数据和自定义业务对象等。OLE DB标准的核心内容就是提供一种相 同的访问接口，使得数据的使用者（应用程序）可以使用同样的方法访问各种数据，而不 用考虑数据的具体存储地点、格式或类型，其结构图如图11.6所示。
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11.1.2 软件开发
2．详细设计 详细设计又称为过程设计。通过对概要设计的模型表示进一步细化和转换，得到软件 详细的数据结构和算法。详细设计的主要内容如下： ① 对于数据建模，根据概念模型设计数据库的逻辑模型，根据系统对数据安全性和完 整性的要求，确定数据的完整性和安全性规则及实现策略； ② 在功能设计方面采用结构化的设计方法对概要设计产生的功能模块进一步细化，形 成可编程的结构模块，并设计各模块的单元测试计划。 详细设计的阶段性成果：详细设计规格说明书、单元测试计划等设计文档。 3．编码与单元测试 主要任务包括如下内容： ① 基于某一数据库管理系统实现数据库的逻辑模型，如创建数据库、表等，按照数据 的完整性和安全性实现策略，实现数据的完整性和安全性，并进行相应的测试工作，同时 做好测试记录； ② 选定某一程序设计语言实现各功能模块，并进行相应的测试。 一般来说，对软件系统各功能模块所采用的分析方法、设计方法、编程方法，以及所 选用的程序设计语言应尽可能保持一致。
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11.2 数据库应用系统
11.2.1 数据库的连接方式
客户端应用程序或应用服务器向数据库服务器请求服务时，首先必须和数据库建立 连接。虽然RDBMS都遵循SQL标准，但不同厂家开发的数据库管理系统有差异，存在适 应性和可移植性等方面的问题，因此，人们开始研究和开发连接不同RDBMS的通用方法、 技术和软件。 1．ODBC数据库接口 ODBC即开放式数据库互连（Open Database Connectivity），是微软公司推出的 一种实现应用程序和关系数据库之间通信的接口标准。符合标准的数据库就可以通过 SQL语言编写的命令对数据库进行操作，但只针对关系数据库。目前所有的关系数据库 都符合该标准（如SQL Server，Oracle，Access，Excel等）。ODBC本质上是一组数据 库访问API（应用程序编程接口），由一组函数调用组成，核心是SQL语句，其结构如图 11.5所示。
图11.1 数据流程图使用的主要符号
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11.1.1 软件定义
图11.2为学生选课系统需求分析顶层数据流程图，图11.3为第二层 的数据流程图，图11.4是对图11.3中的“查询”进一步细化的数据流程 图。在需求分析过程中数据流程图的细化程度取决于后继代码实现的 需要，有兴趣的同学可对图11.3中的“编辑”和“统计”进一步细化。
图11.6 OLE DB数据库接口
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11.2.1 数据库的连接方式
3．ADO数据库接口 ADO（ActiveX Data Objects）是微软公司开发的基于COM的数据库应用 程序接口，通过ADO连接数据库，可以灵活地操作数据库中的数据。 什么是COM？ 所谓COM（Componet Object Model，组件对象模型），是 一种说明如何建立可动态互变组件的规范，此规范提供了为保证能够互操作， 客户和组件应遵循的一些二进制和网络标准。通过这种标准将可以在任意两 个组件之间进行通信而不用考虑其所处的操作环境是否相同、使用的开发语 言是否一致以及是否运行于同一台计算机。 COM的优点？ 首先：用户一般 希望能够定制所用的应用程序，而组件技术从本质上讲就是可被定制的，因 而用户可以用更能满足他们需要的某个组件来替换原来的那个。其次，由于 组件是相对应用程序独立的部件，我们可以在不同的程序中使用同一个组件 而不会产生任何问题，软件的可重用性将大大的得到增强。第三，随着网络 带宽及其重要性的提高，分布式网络应用程序毫无疑问的成为软件市场上越 来越重要的买点。组件价构可以使得开发这类应用程序的过程得以简化。
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11.1.3 软件的使用与维护
软件开发工作结束后，软件系统即可投入运行，但由于软件的应用环境不断变化， 因此，在软件的整个运行期内，有必要对应用系统有计划地维护，使软件系统持久地满 足用户的需求。软件使用和维护阶段的主要工作内容如下： ① 在软件使用过程中，及时收集被发现的软件错误，并撰写“软件问题报告”， 以便改正软件系统中潜藏的错误； ② 根据数据库维护计划，对数据库性能进行监测，当数据库出现故障时，对数据 库进行转储和恢复，并做相应的维护记录； ③ 根据软件系统恢复计划，当软件系统出现故障时，进行软件系统恢复，并做相 应的维护记录。
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11.2.1 数据库的连接方式
4．数据库接口 使用数据模型。该模型从ADO发展而来，但它不只是对ADO的 改进，而是采用了一种全新的技术。主要表现在以下3个方面： ① 不是采用ActiveX技术，而是与.NET框架紧密结合的产物。 ② 包含对XML标准的完全支持，这对于跨平台交换数据具有重要的意义。 ③ 既能在与数据源连接的环境下工作，又能在断开与数据源连接的条件 下工作。 提供了面向对象的数据库视图，并且在对象中封装了许多数据 库属性和关系。最重要的是， 通过很多方式封装和隐藏了很多数据库访问的 细节。可以完全不知道对象在与 对象交互，也不用担心数据移动到另外一个 数据库，或者从另一个数据库获得数据的细节问题。架构如图11.8所示。 数据集是实现断开式连接的核心，从数据源读取的数据先缓存到数据集 中，然后被程序或控件调用。数据源可以是数据库或者XML数据。
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图11.3 学生选课系统需求分析的第二层数据流程图
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11.1.1 软件定义
图11.4 对图11.3中的“查询”进一步细化的数据流程图
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11.1.2 软件开发
1．概要设计 概要设计又称为总体设计，是对需求规格说明中提供的软件系统逻辑模型进一步 分解，其完成的主要工作有： ① 数据建模。将应用需求中的数据对象、对象的属性、对象之间的联系抽象为信 息世界的概念模型，并对其进行描述，例如，用E-R模型描述学生管理系统的概念模型。 ② 在软件的功能设计方面，建立软件系统的总体结构和各子系统之间、各模块之 间的关系，定义各子系统接口和各功能模块的接口。 ③ 生成概要设计规格说明和组装测试计划。 ④ 评审概要设计的质量，重点评审概要设计是否支持软件需求规格说明。 ⑤ 进一步充实数据字典。 概要设计的目标：总体结构具有层次性，尽量降低模块接口的复杂度。 进行概要设计时，可提出多种设计方案，并在功能、性能、成本、进度等方面对 各种方案进行比较，选出一种“最佳方案”。 概要设计的阶段性成果：概要设计说明书、数据库的概念模型设计、扩充后的数 据字典、组装测试计划等文档。
第11章 数据库应用系统的开发
11.1 软件开发周期及各阶段的任务 11.2 数据库应用系统 11.3 创建应用系统数据库 11.4 VB/SQL Server学生成绩管理系统 11.5 (C#)/SQL Server学生成绩管理系统