基于Web 的高校教材查詢系統(tǒng)的分析與設(shè)計1 開發(fā)背景**高校是一所綜合性高校，其涉及的專業(yè)課程多，教材用書種類多，數(shù)量大，傳統(tǒng)的管理方法存在著效率低，易出錯等諸多弊端，特別是學(xué)生、教師對教材使用情況

基于Web 的高校教材查詢系統(tǒng)的分析與設(shè)計

1 開發(fā)背景

**高校是一所綜合性高校，其涉及的專業(yè)課程多，教材用書種類多，數(shù)量大，傳統(tǒng)的管理方法存在著效率低，易出錯等諸多弊端，特別是學(xué)生、教師對教材使用情況了解相對較少，信息的透明度較低，與當(dāng)前高校管理中倡導(dǎo)的“以人為本”的管理思想存在著很大的差距。為此該校教材科開發(fā)了一套基于C/S的教材管理信息系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要包括以下六項處理功能：系統(tǒng)維護(hù)、教材訂購計劃管理、教材庫存管理、教材銷售處理、學(xué)生預(yù)收款管理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、查詢與分析等功能。但是由于基于C/S的管理信息系統(tǒng)自身存在的使用范圍小、地點固定等缺點，依然不能滿足管理上的需要。如學(xué)生想知道教材科是否有某本書、想了解自己教材款的使用情況，一方面浪費了學(xué)生和教師的時間和精力，另一方面也加大了教材科的工作量，為此教材科希望在原有的基于C/S的教材管理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用高校校園網(wǎng)的強(qiáng)大存儲能力和方便的網(wǎng)絡(luò)查詢能力，采用流行的Browser/Server結(jié)構(gòu)體系，將最終用戶界面統(tǒng)一為瀏覽器，開發(fā)基于Web 的教材信息查詢系統(tǒng)，更好地滿足各類人員對教材信息管理的需求。

2 系統(tǒng)調(diào)查

通過對該高校教材科的業(yè)務(wù)工作進(jìn)行的調(diào)查，我們發(fā)現(xiàn)該教材科的業(yè)務(wù)對象主要有三類：學(xué)生、教師和教材科，其相應(yīng)的日常業(yè)務(wù)也可以分為三類，分別是：

（1）有關(guān)學(xué)生的業(yè)務(wù)

教材科對于學(xué)生的業(yè)務(wù)主要是為學(xué)生提供入學(xué)以來在教材科的購書詳細(xì)資料的查詢，存款詳細(xì)資料的查詢，剩余款項數(shù)額查詢及學(xué)生對所需教材的查詢等等。以往的方式是學(xué)生到教材科，提供自己的姓名、系別、年級，然后教材科在原始記錄中查詢。

（2）有關(guān)教師的業(yè)務(wù)

教師的業(yè)務(wù)主要是登記查詢教師領(lǐng)書的信息，每學(xué)期開學(xué)，各系教師根據(jù)上學(xué)期預(yù)定的教材記錄到教材科領(lǐng)取教材，并登記；每學(xué)期教師可以預(yù)定下學(xué)期所用教材，方式是教師在學(xué)期末到教材科，提供所需教材名稱、教師個人信息等，然后教材科記錄相應(yīng)信息并制定相應(yīng)采購計劃。

（3）有關(guān)教材科的業(yè)務(wù)

教材科的業(yè)務(wù)主要是采購圖書，發(fā)放教材，對庫存圖書、學(xué)生購書信息、教師（院系）領(lǐng)書的信息進(jìn)行管理、統(tǒng)計。這其中涉及到所有有關(guān)教材的各種信息、數(shù)據(jù)，這部分也是教材科最主要、核心的業(yè)務(wù)。

通過對上述業(yè)務(wù)的歸納，可以畫出該系統(tǒng)的業(yè)務(wù)功能體系圖，如圖1所示。

圖1 功能結(jié)構(gòu)圖

3 業(yè)務(wù)流程分析

3.1 業(yè)務(wù)分類

通過對上述業(yè)務(wù)的了解及分析，新系統(tǒng)的業(yè)務(wù)可以分為通用查詢業(yè)務(wù)、專用查詢業(yè)務(wù)和網(wǎng)上預(yù)定業(yè)務(wù)三部分。

（1）通用查詢業(yè)務(wù)

通用查詢業(yè)務(wù)包括教材基本信息查詢業(yè)務(wù)、學(xué)生購書查詢業(yè)務(wù)、學(xué)生存款查詢業(yè)務(wù)、教師領(lǐng)書查詢業(yè)務(wù)、教材零售查詢業(yè)務(wù)等。任何人在學(xué)?；蛐Ｍ舛伎梢允褂米约旱挠脩裘兔艽a在任何一臺能夠上網(wǎng)的電腦上查詢他想要查詢的內(nèi)容（其中教材基本信息查詢不需要用戶名和密碼）。

（2）教材科專用查詢業(yè)務(wù)

專用查詢業(yè)務(wù)是針對教材科的業(yè)務(wù)，這部分業(yè)務(wù)不對外開放，因為它沒有對外開放的必要，這部分業(yè)務(wù)主要是輔助教材科對庫存中教材的數(shù)量，更新速度等進(jìn)行統(tǒng)計、預(yù)測、分析。具體業(yè)務(wù)應(yīng)包括：教材庫存統(tǒng)計業(yè)務(wù)、教材零售統(tǒng)計業(yè)務(wù)、學(xué)生購書統(tǒng)計業(yè)務(wù)和學(xué)生退書統(tǒng)計業(yè)務(wù)及教師（院系）領(lǐng)書情況的統(tǒng)計業(yè)務(wù)。

（3）教材預(yù)訂業(yè)務(wù)

網(wǎng)上教材預(yù)訂業(yè)務(wù)是辦公自動化優(yōu)越性的體現(xiàn)。在新業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，各系要預(yù)訂教材不用像以前跑到教材科進(jìn)行登記了。只要在預(yù)定系統(tǒng)中輸入所要預(yù)定的教材的信息，就可以完成對教材的預(yù)定，這樣大大提高了工作效率。為完成網(wǎng)上預(yù)定的過程，相應(yīng)的應(yīng)該完成一系列的業(yè)務(wù)，包括：預(yù)定教材信息錄入、預(yù)定教材信息的修改、預(yù)定教材信息查詢和預(yù)定教材信息統(tǒng)計等內(nèi)容。

3.2 業(yè)務(wù)流程圖

由于業(yè)務(wù)較多，在此僅對通用查詢業(yè)務(wù)和網(wǎng)上教材預(yù)定業(yè)務(wù)分別舉例加以說明。

（1）通用查詢業(yè)務(wù)

以學(xué)生查詢業(yè)務(wù)為例，該業(yè)務(wù)是學(xué)生向系統(tǒng)輸入用戶名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，認(rèn)證成功的學(xué)生就可以查詢其在教材中心的某一筆或全部購書、退書及存取

款記錄。其業(yè)務(wù)流程圖如圖2所示。

圖2 學(xué)生購書查詢業(yè)務(wù)流程圖

（2）教材預(yù)訂業(yè)務(wù)

教師進(jìn)行教材預(yù)訂的業(yè)務(wù)流程是教師首先輸入自己的用戶名和密碼進(jìn)行身份認(rèn)證，然后在教材預(yù)訂系統(tǒng)中輸入自己下學(xué)期所上課程要使用的教材基本信息，在規(guī)定的時間內(nèi)，教師也可以對已輸入的教材信息進(jìn)行查詢和修改，超過了預(yù)定的時間，該信息將被轉(zhuǎn)移到教材計劃表中。該業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)流程圖如圖3所示。

教材預(yù)訂業(yè)務(wù)流程圖

4 數(shù)據(jù)流程分析

數(shù)據(jù)流程分析是在對上述業(yè)務(wù)流程圖進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的科學(xué)性、管理的合理性和實際運行的可行性角度出發(fā)，將信息處理的功能和彼此之間的聯(lián)系自頂向下、逐層分解，在邏輯上精確地描述新系統(tǒng)應(yīng)具有的功能、數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)輸出、數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)來源和去向。

4.1 數(shù)據(jù)流程圖

由于該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖較多，我們依然只對學(xué)生查詢業(yè)務(wù)和教材預(yù)訂業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)流程圖做詳細(xì)介紹。

（1）學(xué)生查詢子系統(tǒng)

由于學(xué)生要對自己的信息進(jìn)行查詢，涉及個人機(jī)密，所以學(xué)生應(yīng)該首先進(jìn)行身份確認(rèn)，即登錄系統(tǒng)，在身份得到確認(rèn)后才可以查詢自己的購書記錄，退書記錄、自己的存款賬戶以及教材科現(xiàn)有教材的情況，其數(shù)據(jù)流程圖如圖4所示。

圖4 學(xué)生查詢子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

（2）教材預(yù)訂子系統(tǒng)

根據(jù)業(yè)務(wù)流程圖對教材預(yù)訂系統(tǒng)的描述，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流程圖如圖5所示。

圖5 教材預(yù)訂子系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖

4.2 數(shù)據(jù)字典

數(shù)據(jù)流程圖只是從數(shù)據(jù)流向的角度描述了系統(tǒng)的組成和各部分之間的聯(lián)系，但卻沒有具體說明各個組成部分和數(shù)據(jù)流的具體含義，而數(shù)據(jù)字典正好彌補(bǔ)了這一不足，數(shù)據(jù)字典是對數(shù)據(jù)流程的最底層圖中的數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、處理邏輯和外部實體進(jìn)行了詳細(xì)的說明。由于系統(tǒng)分析中數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容非常多，在此僅對各個部分分別舉例進(jìn)行說明。

（1） 數(shù)據(jù)項的定義 數(shù)據(jù)項編號：A01-01 數(shù)據(jù)項名稱：學(xué)號 別 名：無

簡 述：學(xué)生信息表中某個學(xué)生的學(xué)號

類 型：字符型

長 度：10個字節(jié)

取 值 范圍：0000000000-9999999999

數(shù)據(jù)項編號：A02-01

數(shù)據(jù)項名稱：教材編號

別 名：編號

簡 述：教材信息表中某種教材的編號

類 型：字符型

長 度：6個字節(jié)

取 值 范圍：字母＋數(shù)字

（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號：D1

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱：學(xué)生信息表

簡 述：學(xué)生的相關(guān)信息

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成：學(xué)號＋學(xué)生姓名＋用戶名＋密碼＋當(dāng)前余額

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號：D2

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名稱：教材信息表

簡 述：教材科庫存教材的信息情況表

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成：教材編碼＋教材名稱＋作者＋出版社＋版別序號＋印刷批次

＋出版日期＋價格＋理論庫存量＋實際庫存量＋庫存位置

（3）數(shù)據(jù)流的定義

數(shù)據(jù)流編號：F02-01

數(shù)據(jù)流名稱：登錄信息

簡 述：用戶登錄系統(tǒng)時需要輸入的用戶信息

數(shù)據(jù)流組成：用戶名 密碼

數(shù)據(jù)流來源：學(xué)生、教師、教材管理人員

流 通 量：1000份/天

高峰流通量：700份/每天15：00-21：00

（4）處理邏輯的定義

處理邏輯編號：P1

處理邏輯名稱：驗證登錄信息

簡 述：驗證用戶身份

輸入的數(shù)據(jù)流：登錄信息，來源：外部實體“學(xué)生”、“教師”等

處 理：查詢“學(xué)生信息表”或“教師信息表”，判斷其是否為合法用戶

輸出的數(shù)據(jù)流：合法用戶，去向是處理邏輯“輸入查詢條件”、“輸入教材預(yù)訂信息”等

非法用戶，去向是外部實體“學(xué)生”、“教師”等

處 理 頻 率：200次/天

（5）數(shù)據(jù)存儲的定義

數(shù)據(jù)存儲編號：D3

數(shù)據(jù)存儲名稱：學(xué)生領(lǐng)書表

簡 述：存放學(xué)生在校期間所有的領(lǐng)書記錄

數(shù)據(jù)存儲組成：流水號＋學(xué)號＋教材編碼＋領(lǐng)書日期＋數(shù)量＋單價＋業(yè)務(wù)員 關(guān) 鍵 字：學(xué)號＋教材編碼＋領(lǐng)書日期

相關(guān)聯(lián)的處理：P4(“查詢”) 等

（6）外部實體的定義

外部實體編號：S2

外部實體名稱：教師

簡 述：本校所有任課教師

輸入的數(shù)據(jù)流：F1（“非法用戶信息”）等

輸出的數(shù)據(jù)流：D02－01（“用戶登錄信息”）等

5 系統(tǒng)設(shè)計

5.1 系統(tǒng)總體設(shè)計

5.1.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計

在開發(fā)一個網(wǎng)上瀏覽系統(tǒng)時，特別是基于具有大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的網(wǎng)站時，需要多服務(wù)器的共同支持。雖然這些服務(wù)可以在一個服務(wù)器上集成，但這樣做可能會有安全問題。所以針對最典型的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，至少需要兩臺服務(wù)器，他們分別是：Web 服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。瀏覽器、Web 服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間的三層體系結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖6所示。

校園網(wǎng)Web 服務(wù)器為Sun Ultra Enterprise 450的UNIX 服務(wù)器，不兼容微軟的IIS/ASP平臺，所以瀏覽系統(tǒng)的Web 服務(wù)器選用HP LH3服務(wù)器，通過在校園網(wǎng)主DNS 服務(wù)器設(shè)定域名進(jìn)行解析。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器同樣采用HP LH3服務(wù)器并安裝微軟的SQL Server 7.0數(shù)據(jù)庫平臺。

5.1.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計

本系統(tǒng)全面采用微軟的產(chǎn)品解決方案。Web 服務(wù)器操作系統(tǒng)采用微軟的Windows NT Server 4，Web 服務(wù)器為微軟的Internet Information System 4，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用微軟的 SQL Server 7, 開發(fā)工具采用微軟的Visual InterDev ，采用微軟的Active Server Pages（ASP ）技術(shù)開發(fā)網(wǎng)站。

Active Server Pages程序是在服務(wù)器端工作，并且通過服務(wù)器端的編譯動態(tài)的送出HTML 文件給客戶端，而不像一般Script 是在客戶端通過瀏覽器執(zhí)行，因而產(chǎn)生各廠商瀏覽器并不完全支持某種腳本語言而造成執(zhí)行錯誤的現(xiàn)象；當(dāng)客戶端瀏覽器向服務(wù)器端要求一個.ASP 文件（Active Server Pages文件后綴名為.asp ）時，Server 會將把這個ASP 文件從頭到尾讀一遍，并加以編譯執(zhí)行（利用核心程序ASP.DLL 的編譯），最后送出標(biāo)準(zhǔn)HTML 格式文件給客戶端，由于送給客戶端的是標(biāo)準(zhǔn)的HTML 格式文件，所以可以克服瀏覽器互不兼容的問題。

圖6 三層體系結(jié)構(gòu)示意圖

5.2 代碼設(shè)計

代碼設(shè)計是系統(tǒng)設(shè)計中非常重要的一部分。本系統(tǒng)中設(shè)計多個代碼的設(shè)計，如“學(xué)號”，為了和學(xué)校中的其他系統(tǒng)保持一致，所以使用學(xué)校目前“學(xué)號”代碼的設(shè)計，其設(shè)計規(guī)則如下：

** 順序號

年級

專業(yè)

院系編碼

“教材編碼”的設(shè)計考慮到教材一般都是各個院系有自己專用的教材，所以其代碼設(shè)計如下：

*** *** 順序號

院系編碼

由于該高校的院系不超過30個，所以“院系編碼”的設(shè)計采用了3位的順序碼。其他代碼設(shè)計不再一一列舉。

5.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計

數(shù)據(jù)庫設(shè)計是在選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)基礎(chǔ)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計時需要綜合各個子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求，分析各個數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，按照DBMS 提供的功能和描述工具，設(shè)計出規(guī)模適當(dāng)、正確反映數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足各種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。該設(shè)計過程包括概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計和物理結(jié)構(gòu)設(shè)計。

5.3.1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計

在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計中，首先要對系統(tǒng)分析得到的數(shù)據(jù)字典中的數(shù)據(jù)存儲進(jìn)行分析，分析各數(shù)據(jù)存儲之間的關(guān)系，可采用E －R 圖的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分析。本系統(tǒng)中涉及的實體主要有“學(xué)生”、“教師”、“教材”、“院系”和“學(xué)生預(yù)存款”等，各實體及其屬性如圖7所示。

（a ）“學(xué)生”實體及其屬性圖

（b ） “教材”實體及其屬性（c ）“教師”實體及其屬性圖 （d ）“院系”實體及其屬性圖 圖7 實體及其屬性圖 （e ）“預(yù)存款”實體及其屬性圖

各實體之間具有一定的聯(lián)系，用E －R 圖表示出來，如圖8所示。

圖8 E －R 圖

5.3.2 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計

邏輯設(shè)計的任務(wù)就是根據(jù)DBMS 的特征，將上述獨立于DBMS 的E －R 圖描述的概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)。上述兩個E －R 圖轉(zhuǎn)換成的規(guī)范的關(guān)系模式為：

（1）學(xué)生信息表XS （學(xué)號，姓名）

（2）教材信息表JC （教材編碼，教材名稱，作者，出版社，版別序號，印刷批次，出版日期，價格，庫存量，庫存位置）

（3）學(xué)生購書表XSGS （學(xué)號，教材編碼，購書日期，數(shù)量，單價，業(yè)務(wù)員）

（4）學(xué)生退書表XSTS （學(xué)號，教材編碼，購書日期，退書日期，數(shù)量，單價，業(yè)務(wù)員）

（5）教師信息表JS （教師編號，姓名，院系編號）

（6）教師領(lǐng)書表JSLS （教師編碼，教材編碼，領(lǐng)書日期，數(shù)量，業(yè)務(wù)員）

（7）教材預(yù)訂表JCYD （課程號，計劃日期，院系編碼，教師編碼，教材名稱，作者，出版社，出版日期，價格，需求數(shù)量）

（8）預(yù)存款信息表XSCK （學(xué)號，存取日期，存取，金額，業(yè)務(wù)員）

（9）院系信息表YXXX （院系編碼，院系名稱）

5.3.3 物理結(jié)構(gòu)設(shè)計

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)主要包括兩個方面，其一是確定所有數(shù)據(jù)庫文件的名稱及其結(jié)構(gòu)，其二是確定各個數(shù)據(jù)庫文件是否需要建立索引，以及在什么字段上建立索引。本系統(tǒng)中部分表的結(jié)構(gòu)如表1－表11所示。

表1 教材信息表（JC ）

表2 學(xué)生信息表（XS ）

表3 學(xué)生購書信息表（XSGS ）

表4 學(xué)生退書表（XSTS ）