城市公交管理系统的设计与实现

城市公交管理系统的设计与实现内容摘要：

间没有建立联系，因而 数据冗余度大。 增加新的应用，必须同时增加新的文卷。 因此，文卷系统中的文卷是无结构的、不易扩充的信息集合。 数据库则不仅描述数据本身，而且描述数据之间的联系。 它的数据结构反映了某一部门的整体信息结构，数据冗余度小、易于扩充新的应用，因而是面向数据总体结构的信息集合，可为多个用户共享。 体系特征：一切数据都有逻辑和物理两个侧面。 在数据库系统中，数据逻辑结构的描述称为逻辑模式。 逻辑模式又分为描述全局逻辑结构的全局模式 （ 简称模式 ） 和描述某些应用所涉及的局部逻辑结构的子模式。 数据物理结构的描述称为存储模式。 这两种模式 总称为数据库模式。 数据库系统中，用户根据子模式编制程序。 子模式与模式模式与存储模式之间有软件进行映射。 因此 ,程序与数据之间具有两级独立性：物理独立性和逻辑独立性。 数据的存储模式改变，而模式可以不改变，因而不必改写应用程序，这称为物理独立性。 模式改变时 ,子模式可能不改变，也就不必改写应用程序，这称为逻辑独立性。 由于数据库系统具备比较高的程序与数据的独立性，可以使程序员在编制应用程序时集中精力考虑算法逻辑，不必过问物理细节，而且可以大大减少应用程序维护的工作量。 控制特征：数据库数据数量庞大，结构复杂，又 为多个用户所共享。 因此，必须由数据库管理系统在定义、建立、运行以及维护时进行统一管理和控制，以保证数据库数据的安全性、完整性和并发操作的一致性。 此外，还必须有数据库管理员专门负责对数据库的管理、控制监督和改进。 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 2章 关键技术介绍 5 由于数据库系统具有上述特征，它的出现使信息系统的研制从围绕加工数据的程序为中心，转变到围绕共享的数据库来进行。 这便于数据的集中管理，有利于应用程序的研制和维护。 数据减少了冗余度和提高了相容性，从而提高了作出决策的相容性。 因此，大型复杂的信息系统大多以数据库为核心，数据库系统在计算机应用中起着越来越 重要的作用。 研究课题，数据库研究的课题，主要涉及三个领域。 数据库管理系统软件的研制 DBMS 是数据库系统的基础。 研制 DBMS 的基本目标，是扩大功能，提高性能 可用性，从而提高用户的生产率。 70 年代以来，研制的重点是探索关系数据库管理系统的设计，内容包括关系数据语言、查询优化、并发控制和系统性能等。 另一类课题是对 DBMS 标准化的研究，即研究 个统一的 DBMS 体系结构的规范。 数据库设计：这是在计算机系统具有的数据库管理系统的基础上，按照应用要求以及计算机系统所提供的数据模型和功能，设计一个结构良好、使用 方便、效率较高的，以数据库为核心的应用信息系统。 这一领域主要的研究课题，是数据库设计方法学和设计工具的探索。 例如，运用软件工程的方法和工具指导数据库设计；研究数据库设计各个阶段中完备 的方法和工具；以关系数据库的规范化理论为指南进行数据库逻辑设计。 数据库理论：主要研究关系数据库理论。 关系数据库理论研究的意义，一方面在于它为数据库学科奠定了理论基础。 另一方面它为数据库设计提供了判别标准，从而成为数据库设计的有力指南。 研究的主要内容是关系的规范化理论。 关系规范化理论已应用于数据库设计的各个阶段。 发展数据库技术 是计算机科学中发展最快的领域之一，新的领域越来越多。 分布式数据库系统：随着 70 年代后期分布计算机系统的发展，相应地研究成功分布式数据库系统。 分布式数据库系统是一个在逻辑上完整，而在物理上分散在若干台互相连接的结点机上的数据库系统。 它既具有分布性又具有数据库的综合性。 这是数据库系统发展的一个重要方向。 分布式数据库系统结构复杂，其中最复杂的是分布式数据库管理系统。 数据库机器：新的计算机系统的体系结构。 它把由中央处理器包办的数据库操作分散给一些局部的部件来执行，或转移到一个与主计算机相连的专用计算机去执行 ，以提高并行性。 数据库机器的发展，包括智能控制器和存储器，专用处理机和数据库计算机。 数据库语义模型：数据库的数据模型基本上属于语法模型，语义体现很不完备，不能明显地含有现实世界的意义。 因此，用户只能按照 DBMS 所提供的数据操纵语言访 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 2章 关键技术介绍 6 问数据库。 语义模型能准确地描述现实世界中某个部门的信息集合及其意义，使用户能基于对现实世界的认识或用类似于自然语言的形式来访问数据库。 这方面的研究已发展为数据语义学。 数据库智能检索：数据库技术和人工智能相结合，根据数据库中的事实和知识进行推理，演绎出正确答案，这就是数据库 的智能检索。 这涉及到自然语言用户接口、逻辑演绎功能和数据库语义模型等问题，如 70 年代末所开始的知识库管理系统和演绎数据库的研究。 办公室自动化系统中的数据库：研究在办公室自动化系统中数据库技术的应用，其中主要研究对各种非格式化数据如图像、声音、正文的处理，以及面向端点用户的高级语言接口。 数据库系统 （ database systems） 由数据库及其管理软件组成的系统。 数据库系统是为适应数据处理的需要而发展起来的一种较为理想的数据处理的核心机构。 计算机的高速处理能力和大容量存储器提供了实现数据管理自动化的条 件。 数据库系统一般由 4 个部分组成： （ 1）数据库 存储在 磁带、磁盘、光盘或外存介质上 按一定结构组织在一起 相关数据 的集合 （ 2） 数据库管理系统 （ DBMS） 它是一组能完成描述、管理、维护数据库的程序系统。 它按照一种公用的和可控制的方法完成插入新数据、修改和检索原有数据的操作。 （ 3） 数据库管理员 （ DBA） （ 4） 用户和应用程序 对数据库系统的基本要求是： ① 能够保证数据的独立性， 节省开发费用。 ② 冗余数据少，数据共享程度高。 ③ 系统的用户接口简单，用户容易掌握，使用方便。 ④ 确保系统运行可靠；保护数据不受非受权者 访问破坏； 防止错误数据的产生。 ⑤ 有重新组织数据的能力， ⑥ 具有可修改性和可扩充性。 ⑦ 能够充分描述数据间的内在联系。 数据库计算机 （ database puter） 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 2章 关键技术介绍 7 实现数据库的存储、管理和控制的一种专用计算机系统。 它能十分快速而有效地完成各种数据库操作，并能适应大型数据库的管理。 由于微处理机技术和简约指令集计算机 （ RISC） 技术的飞速发展，使高档微机和各种工作站 （ 见计算机工作站 ） 的价格越来越低，而处理能力和存储容量却越来越高。 可以说，通用处理机在这方面的发展在较大程度上降低了人们对数据库机的进 一步研究的积极性，使得数据库机的发展在一定程度上处于停顿状态。 面对这种严峻形势，它的进一步发展必须解决成本太高和使用太专等问题，以争得用户。 数据库机的未来发展概括起来大概有以下几方面： （ 1） 充分利用大规模集成电路技术、并行处理和其他先进硬件技术，提高数据库机的性能／价格比。 （ 2） 研究新的数据库机体系结构和相应的并行操作算法和软件，提高整机系统的性能，使它能适应一些特殊应用中对海量数据库进行管理的需求。 （ 3） 将它与人工智能技术结合，做出有一定智能的数据库机，使这种机器不但能对数据进行管理和控制，而且能 支持对知识的加工和运用，从而在知识处理领域发挥作用。 （ 4） 充分利用分布数据库技术，发展面向通用硬件和软件的能在网络环境下使用的数据库机，提高数据库机的通用性。 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 3章 系统分析 8 第 3 章 系统分析 本系统基本功能包括高级查询，用户注册，用户管理，资料修改管理、登录退出管理、车次管理、新闻管理等，可以全方位的为市民服务，系统还提供登录用户的权限管理，使本系统的运行安全可靠。 同时用户也可以进行资料的订阅、咨询或建议等。 增加了网站的交互性。 构架概述 整个系统体系组织结构图，如图 功能构架 所示。 图 系统体系结构 整个系统的功能模块划分包括五个模块，公交线路管理，新闻管理，用户管理和用户登录和新闻点击数。 各模块之间的关系通过表和表之间主外键进行连接，如图 所示。 数据库 STRUTS 业务层处理 WEB 页面显示 1 WEB 页面显示 2 WEB 页面显示 3 数据流 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 3章 系统分析 9 图 3. 2 数据库表 公交管理系统模块的业务流程分析 处理过程设计符合各城市公交管理的工作需求，管理原则和管理流程。 而且考虑到今后系统的维护和升级，模块的设计还要符合一定的规范原则。 代码设计：要求和数据库设计符合 ，体现唯一性、合理性、可扩充性、简单性、适用性、规范性的原则。 输入设计：最小量原则、简单性原则、早检验原则、少转换原则。 人机对话设计：要求对话清楚，简单，用词符合用户的观点和习惯；适应不同操作水平的用户，便于维护和修改；关键操作要强调和警告。 管理模块总体流程 业务流程图是表示组织内部与信息处理有关的各项业务、处理顺序、处理内容和处理结果，帮助了解现行系统业务过程的一种工具。 图 的图例分别表示业务流程的各个对象。 用椭圆和方块的名称表示对应过程的操作者；模块功能实现时用到的数据或表是处理 的操作对象；用箭头标志表示数据或表的流动方向或是操作流程的先后顺序；处理过程用方框表示，并在里面标上过程的名。 会员信息 公交线路 新闻 管理员信息 数据库 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 3章 系统分析 10 图 查询模块总体流程 当管理发布公交线路信息，新闻信息后，用户可以通过浏览网站对管理员发布的这些信息进行浏览，在找公交车线路时，可以通过网站的提供的搜索方式进行查询，查询包括二种方式：按公交车号和起点终点来查询。 管理发布信息时，要先输入管理员用户名密码才可管理各种信息，用户通过输入的查询条件查到自己想看 的公交线路后以看点击车次链接，查看该条线路的详细信息。 当用户看到一条新想看其详细信息时，只需点新闻标题即可到新闻详细页面看新闻的详细信息，同时被查看的那条信息的点击数会在之前的点击数上加一。 如果用户是注册用户可以登录可网站里去修改自己的信息。 管理员如果查询到不法用户，可以对其进行删除。 流程图如。 图 查询模块总体流程 公交线路 管理员 新闻信息 用户信息 用户 用户 公交线路 管理员 新闻信息 用户信息 用户 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 3章 系统分析 11 公交管理数据流程图 公交管理系统中的数据是根据实际需求来实现在各模块之间交互的。 当用户注册后也可以去修改自己 的信息，而管理员对注册后的不法或不合理用户可以对其进行删除操作。 当管理员接到城市新开公交线路通知，或某公交线路变化，延线等需要修改公交修改公交线路信息时，管理员就可以对该线路进行添加或修改，当然如一条线路以后不在开通过，这时管理员也可以将这条线路删除掉，当管理员将各公交线路录入到数据库中后，其它用户就可以通过系统方便的查询出他们想乘坐的公交线路。 发布新闻是由管理来操作发布的，管理员发布一点新闻后，用户就可以在首页中看新的标题，并点击标题可以看到新闻的详细内容，点击的同时新表就更新点击数字段，让其自己加一。 这时新闻的点击数会自己提高。 用户注册以及管理员的登录都是从用户信息表和管理员信息表中进行数据的查询和添加的。 图 是数据流程图的图例，其中用长方形来表示外部实体，长方形内标明实体名称；用箭号表示数据流，其方向表示数据流的流向；用框图表示处理过程，并在里面标记标识、处理过程及执行者；数据存储则用右边开口的长方条表示。 图 公交管理数据流程图 用户注册数据流程图 职员管理是对公司所有职员信息的一个管理，可以通过此模块来管理 PC 笔记本的销售数据。 数据流程图如。 图 用户注册数据流程图 用户 注册 用户表 实体 处理过程 数据存储 东北大学东软信息学院毕业设计（论文） 第 3章 系统分析 12 登录数据流程图 注册用户和系统管理员发布信息时要先登录到系统中才可以发布信息。 数据流程图如。 图 登陆数据流程图 信息发布数据流程图 当管理输入正确的管理员用户名和管理员密码后，就会成功登录到系统中去。 然后可以对系统中的。