基于.NET的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計

摘 要 學(xué)校實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)是典型的設(shè)備信息管理系統(tǒng)（ EMIS），要求能為學(xué)校實驗室管理提供信息化動態(tài)化的管理，方便學(xué)校實驗室設(shè)備的管理工作，提高學(xué)校設(shè)備管理質(zhì)量和使用效率。而且系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)備管理的有關(guān)規(guī)定，包括機房的管理和使用記錄、設(shè)備的管理及出入庫記錄、設(shè)備的維修和報廢記錄和設(shè)備的借用歸還功能等。能滿足日常工作的基本需要，并達(dá)到操作過程中的直觀、方便、實用和安全等有關(guān)要求。此系統(tǒng)能夠完成設(shè)備基本信息的輸入維護和查詢 ， 并提供系統(tǒng)的維護功能 ,使用戶能方便進行數(shù)據(jù)查詢和設(shè)備維護。本文對設(shè)備管理系統(tǒng)進行了 全面的分析與實現(xiàn) ,包括設(shè)備管理系統(tǒng)的需求分析 ；系統(tǒng)環(huán)境的選擇 ； 視圖層、控制層、模型層工作流程的分析與編碼實現(xiàn) ， 視圖層采用 JSP 技術(shù)來實現(xiàn) ,封裝了常用的頁面標(biāo)簽與頁面驗證模塊 ； 控制層由 Server 響應(yīng)客戶端的請求 ,做分發(fā)處理 ；模型層由 JavaBeans 做業(yè)務(wù)邏輯的處理。本系統(tǒng)框架層次清晰 ， 功能較為豐富 ,有鑒于簡單操作和界面的可視化的優(yōu)勢。并借助于網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢。本系統(tǒng)采用 Asp.Net 語言，后端采用的是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫來完成實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 的設(shè)計與實現(xiàn) ,通過數(shù)據(jù)操作模塊能對本系統(tǒng)的相關(guān)信息 進行各種操作，界面直觀簡潔。 關(guān)鍵詞： Asp.Net； SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫；實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) II Abstract School laboratory equipment management system is a typical device information management system (EMIS), to provide dynamic management of information technology for the school laboratory management to facilitate the management of school laboratory equipment, improve the quality of school facilities management and efficiency of use. Moreover, the system shall comply with the relevant provisions of the Device Manager, including the engine room of the management and use of records, equipment management and storage of records, equipment maintenance and obsolescence of records and equipment to borrow the return of function. Able to meet the basic needs of daily work, and the intuitive operation, convenient, practical and safety-related requirements This system is able to complete the input of the device basic information to maintain and query, and system maintenance functions, allowing users to facilitate data query and equipment maintenance. A comprehensive analysis and implementation of equipment management system, including equipment management system needs analysis； choice of the system environment； view layer, control layer, the model layer workflow analysis and coding, view layer using JSP technology to achieve, the package page label with page validation module； control layer in response to the clients request by the Serviette, distribution processing； model layer by JavaBeans business logic processing. The framework of the system level of clarity is more feature-rich in view of the advantages of simple operation and interface visualization. With the advantage of the network, the system uses the Asp.Net language, back-end is SQL Server 2000 database to complete the design of laboratory equipment management system, and information on the system to perform various operations through data manipulation module, the interface is intuitive and simple. Key words: Asp.Net； SQL Server 2000 database； laboratory equipment management system 基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 目 錄 摘 要 . I ABSTRACT . II 目 錄 . 1 1 緒論 . 2 1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義 . 2 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 . 3 1.2.1 技術(shù)可行性 . 3 1.2.2 經(jīng)濟可行性 . 3 1.2.3 營運可行性 . 3 1.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 4 2 相關(guān)技術(shù)與開發(fā)工具 . 5 2.1 ASP.NET 簡介 . 5 2.2 ASP.NET 的安全性 . 6 2.3 SQL SERVER 2000 簡介 . 6 2.4 T-SQL 語言介紹 . 6 2.5 系統(tǒng)開發(fā)的環(huán)境介紹 . 7 3 系統(tǒng)需求分析 . 8 3.1 需求分析概述 . 8 3.2 后臺整體功能模塊分析 . 8 3.3 系統(tǒng)流程圖 . 9 4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 . 10 4.1 數(shù)據(jù)庫介紹 . 10 4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 . 10 4.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 11 4.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 11 4.4.1 實體 E-R 圖 . 11 4.4.2 將 E-R 模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型 . 13 4.4.3 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 . 14 4.4.4 設(shè)計外模式 . 14 4.5 物理設(shè)計 . 17 4.6 數(shù)據(jù)庫的實施 . 17 4.7 數(shù)據(jù)庫的運行及維護 . 18 5 系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) . 20 5.1 系統(tǒng)后臺設(shè)計要達(dá)到的目標(biāo) . 20 5.2 系統(tǒng)總體設(shè)計分析 . 20 5.3 系統(tǒng)詳細(xì)功能模塊的設(shè)計與實現(xiàn) . 20 5.3.1 系統(tǒng)登錄 . 20 無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 2 5.3.2 系統(tǒng)管理 . 22 5.3.3 機房管理 . 24 5.3.4 庫房管理 . 26 6 結(jié)論與展望 . 36 6.1 結(jié)論 . 36 6.2 不足之處及未來展望 . 36 致 謝 . 38 參考文獻 . 39 1 緒論 1.1 本課題的 研究內(nèi)容和 意義 學(xué)校實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)是典型的設(shè)備信息管理系統(tǒng)（ EMIS），要求能為學(xué)校實驗室基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 管理提供信息化動態(tài)化的管理，方便學(xué)校實驗室設(shè)備的管理工作，提高學(xué)校設(shè)備管理質(zhì)量和使用效率。而且系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)備管理的有關(guān)規(guī)定，包括機房的管理和使用記錄、設(shè)備的管理及出入庫記錄、設(shè)備的維修和報廢記錄和設(shè)備的借用歸還功能等。能滿足日常工作的基本需要，并達(dá)到操作過程中的直觀、方便、實用和安全等有關(guān)要求。 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及用戶應(yīng)用程序 的開發(fā)兩個方面。對于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性和完整性強、數(shù)據(jù)安全性好的庫。而對于后者則要求應(yīng)用程序功能完備，易使用等特點。經(jīng)過分析，我我們使用 Asp.Net 語言，后臺使用的是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫，用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，開發(fā)和設(shè)計了一套設(shè)備信息管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)操作簡單，方便，首先在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)應(yīng)用原型，然后，對初始原型系統(tǒng)進行需求迭代，不斷修正和改進，直到形成用戶滿意的可行系統(tǒng) 。 1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況 可行性活動的主要目標(biāo)是：進一步明確系統(tǒng)的目標(biāo)、規(guī)模與功能，對系統(tǒng)開發(fā)背景、必要性和 意義進行調(diào)查分析并根據(jù)需要和可能提出開發(fā)系統(tǒng)的初步方案與計劃。可行性研究的目的就用最小的代價在盡可能短的時間表內(nèi)確定問題是否能夠解決。通過調(diào)查分析，新系統(tǒng)設(shè)計方案有以下三個可行性： 1.2.1 技術(shù)可行性 本系統(tǒng)采用基于 B/S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)， Asp.Net語言，數(shù)據(jù)庫開發(fā)平臺選用 SQL SERVER 2005，這兩種語言簡單，易懂，因此，在技術(shù)上是可行的。 1.2.2 經(jīng)濟可行性 采用實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)可取代傳統(tǒng)信息管理的業(yè)務(wù)流程，減少人工開支，節(jié)省資金，并且可大大提高信息量的取得，縮短信息處理周期，提高信息管理 的效率，具有用戶使用更簡單、界面更直觀、權(quán)限分配更合理等優(yōu)點大大減少管理成本。 1.2.3 營運可行性 本系統(tǒng)操作簡單，易于理解，只需通過簡單培訓(xùn)，上手較快，一般只要懂一些網(wǎng)絡(luò)維護基礎(chǔ)知識的人都可勝任。 面對于系統(tǒng)設(shè)計還應(yīng)該以 “標(biāo)準(zhǔn)性、安全性、兼容性、高效性、保密性、可維護性 ”為標(biāo)準(zhǔn)，在著眼于當(dāng)前實用的基礎(chǔ)上，為將來系統(tǒng)的擴展，升級留有余地。本系統(tǒng)的開發(fā)應(yīng)能在較長時間內(nèi)滿足學(xué)校的發(fā)展需要。故本系統(tǒng)還滿足以下這幾個標(biāo)準(zhǔn)： 標(biāo)準(zhǔn)性：系統(tǒng)的軟硬件選型都應(yīng)該采用工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，這樣既可以保證系統(tǒng)運行質(zhì)量又可以分享在 此標(biāo)準(zhǔn)上的每一次技術(shù)進步。 安全性：通過系統(tǒng)使用權(quán)限的限制，控制使用者接觸數(shù)據(jù)的權(quán)限，從而確保使用者無法操作與其無關(guān)的數(shù)據(jù)。 兼容性：系統(tǒng)的所有軟硬件理論上都應(yīng)有的兼容性，用以保證軟硬件的可互換性。 高效性：由于員工信息的日積月累，信息每次處理的信息量不斷增加，因此系統(tǒng)對信息的處理能力，響應(yīng)能力都應(yīng)是快速而有效的，在軟件編制過程中應(yīng)充分考慮到這一點。 可維護性：系統(tǒng)軟件設(shè)計時應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化模塊設(shè)計，以便于開發(fā)和維護，也有利于根據(jù)情況隨時進行功能調(diào)整。同時在系統(tǒng)開發(fā)時應(yīng)該充分考慮到用戶的日常維護 ，使之無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 4 能簡便易行。 通過可行性分析研究，認(rèn)為新系統(tǒng)的開發(fā)方案切實可行，可進行開發(fā)。 1.3 本課題 應(yīng)達(dá)到的要求 本系統(tǒng)操作簡單，易于理解，只需通過簡單培訓(xùn)，上手較快，一般只要懂一些網(wǎng)絡(luò)維護基礎(chǔ)知識的人都可 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及用戶應(yīng)用程序的開發(fā)兩個方面。對于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性和完整性強、數(shù)據(jù)安全性好的庫。而對于后者則要求應(yīng)用程序功能完備，易使用等特點。經(jīng)過分析，我們使用 Asp.Net 語言，后臺使用的是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫，用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，開發(fā) 和設(shè)計了一套設(shè)備信息管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)操作簡單，方便，首先在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)應(yīng)用原型，然后，對初始原型系統(tǒng)進行需求迭代，不斷修正和改進，直到形成用戶滿意的可行系統(tǒng)。 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)的大致功能模塊介紹如下： 機房管理： 對機房的信息管理，機房使用記錄管理，可進行增刪改等操作。 庫房管理： 包括：設(shè)備基本信息管理，設(shè)備出入庫操作，設(shè)備庫存管理，設(shè)備出庫記錄，設(shè)備維修記錄管理和設(shè)備借還記錄管理。 相關(guān)統(tǒng)計： 包括：機房使用率統(tǒng)計，設(shè)備更新率統(tǒng)計，設(shè)備維修記錄查詢和設(shè)備報廢記錄查詢。 基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 2 相關(guān)技術(shù)與開發(fā)工具 2.1 Asp.NET 簡介 ASP.NET是由微軟公司推出的用于 Web應(yīng)用開發(fā)的全新框架，是 .NET框架（即 .NET Framework）的組成部分，它從現(xiàn)有的 ASP(Active Server Pages,活動服務(wù)器頁 )結(jié)構(gòu)體系上跨出了一大步，是對傳統(tǒng) ASP技術(shù)的重大升級和更新。 ASP.NET是建立在 .NET框架的公共語言運行庫上的編程框架，可用于在服務(wù)器上生成功能強大的 Web應(yīng)用程序 1。 微軟公司的 .NET框架是繼 ActiveX技術(shù)之后，于 2000年推出的用于構(gòu)建新一代 Internet 集成服務(wù)平臺的最新框架，這種集成服務(wù)平臺允許各系統(tǒng)環(huán)境下的應(yīng)用程序通過因特網(wǎng)進行通信和共享數(shù)據(jù)。目前，因特網(wǎng)服務(wù)平臺亟待解決的重要問題是系統(tǒng)間的互通性問題，一些相關(guān)協(xié)議如 XML（ extensible Markup Language,可擴展標(biāo)記語言）、 SOAP（ Simple Object Access Protocol,簡單對象存取協(xié)議）等， .NET平臺將對這些協(xié)議提供支持，其意義可與當(dāng)年 Windows平臺推出的意義相提并論，微軟公司將其稱為 “.NET戰(zhàn)略 ”。也就是說 ， .NET的最終目的就是讓用戶在任何地方、任何時間，利用任何設(shè)備都能訪問所需的信息、文件和程序。用戶不需要知道這些文件放在會地方，只需要發(fā)出請求，然后只管接收即 sk ,而所有后臺的復(fù)雜性是完全屏蔽起來的。同時，對于開發(fā)人員來說，更容易建立 Web應(yīng)用程序和Web服務(wù)，進一步簡化對應(yīng)用程序的開發(fā)。 NET框架具有兩個主要組件：公共語言庫和 .NET Framework類庫。公共語言運行庫是 .NET框架的基礎(chǔ)。從層次上來看， .NET框架包括三個主要組成部分：公共語言運行時（ Common Language Runtime,CLR或稱公共語言運行庫）、服務(wù)框架（ Services Framework）和兩類應(yīng)用模板。兩類應(yīng)用模板包括傳統(tǒng)的 Windows應(yīng)用程序模板（ Windows表單）和基于 ASP. NET的面向 Web的應(yīng)用程序模板（ Web表單和 Web服務(wù)）， Visual Studio .NET 是用于快速生成企業(yè)級 ASP.NET Web 應(yīng)用程序和高性能桌面應(yīng)用程序的工具。 Visual Studio 包含基于組件的開發(fā)工具（如 Visual C#、 Visual J#、 Visual Basic 和 Visual C+） ，以及許多用于簡化基于小組的解決方案的設(shè)計、開發(fā)和部署的其他技術(shù)。 Visual Studio 支持 Microsoft .NET Framework，該框架提供公共語言運行庫和統(tǒng)一編程類； ASP.NET 使用這些組件來創(chuàng)建 ASP.NET Web 應(yīng)用程序和 XML Web services。MSDN Library 也包括在內(nèi)，它包含這些開發(fā)工具的所有文檔。 Asp.NET為開發(fā)人員提供了生成企業(yè)級 Web應(yīng)用程序所需要的服務(wù)、編程模型和軟件基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，同其他 Web開發(fā)平臺相比， Asp.NET具有下面三大優(yōu) 勢。 支持編譯型語言 程序員通過 C#語言，開發(fā)的 Asp.NET程序被編譯成中間語言 ,具有平臺無關(guān)性，由于Asp.NET頁面在執(zhí)行前會被編譯，所以 Asp.NET的性能得到了很大的提高。 程序代碼與頁面內(nèi)容的成功分離 通常的動態(tài)網(wǎng)頁開發(fā)，往往是在一個網(wǎng)頁上混合多種腳本語言。比如在 HTML腳本語言上可以嵌入 JavaScript或 VBScript等客戶端腳本語言，也可以同時嵌入 Asp.Net或 JSP等服務(wù)器端腳本語言。這種多語言混合的 Web開發(fā)模式通行已久，但是它的代碼可讀性很差，程序代碼同頁面內(nèi)容混合在一 起，程序員要在多種語言的思維上頻繁切換。 Asp.NET Web無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 6 集成了 “所見即所得 ”的 HTML編輯器，為開發(fā)人員開發(fā) Web頁提供了方便的圖形化支持。 引入服務(wù)器端控件 Asp.NET中的服務(wù)器端控件會生成發(fā)送給瀏覽器的 HTML代碼，顯示控件，它們還能生成隱藏的 HTML元素來存儲它們當(dāng)前的狀態(tài)。在提交頁面時，這些信息就會傳送回服務(wù)器，控件將自動處理這些信息，改變 HTML，顯示控件。 2.2 Asp.NET 的安全性 所有 Web 客戶端都通過 Microsoft Internet 信息服務(wù) (IIS) 與 Asp.NET 應(yīng)用程序通信。 IIS 根據(jù)需要對請求進行身份驗證，然后找到請求的資源（如 Asp.NET 應(yīng)用程序）。如果客戶端已被授權(quán)，則資源可用。 Asp.NET 是一個已編譯的、基于 .NET 的環(huán)境，把基于通用語言的程序在服務(wù)器上運行。任何 Asp.NET 應(yīng)用程序都可以使用整個 .NET Framework。當(dāng)創(chuàng)建 Asp.NET 應(yīng)用程序時，開發(fā)人員可以使用 Web 窗體或 XML Web services，或以他們認(rèn)為合適的任何方式進行組合。每個功能都能得到同一結(jié)構(gòu)的支持，使您能夠使用身份驗證方 案，緩存經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)，或者對應(yīng)用程序的配置進行自定義。 2.3 SQL server 2000 簡介 Microsoft SQL Server 2000 中文版是基于客戶端 /服務(wù)器模式的新一代大型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS） 1，它在電子商務(wù)、數(shù)據(jù)倉庫和數(shù)據(jù)庫解決方案等應(yīng)用中起著重要的核心作用，可為企業(yè)的數(shù)據(jù)管理提供強大的支持，對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供有效的管理，并采用有效的措施實現(xiàn)數(shù)據(jù)的完整性及數(shù)據(jù)的安全性。 SQL Server2000 是一個全面的、集成的、端到端的數(shù)據(jù)解決方案，它為企業(yè)中的用戶提供了一個 安全、可靠和高效的平臺用于企業(yè)數(shù)據(jù)管理和商業(yè)智能應(yīng)用。 SQL Server 2000 為 IT專家和信息工作者帶來了強大的、熟悉的工具，同時減少了在從移動設(shè)備到企業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的多平臺上創(chuàng)建、部署、管理及使用企業(yè)數(shù)據(jù)和分析應(yīng)用程序的復(fù)雜度。 通過全面的功能集、和現(xiàn)有系統(tǒng)的集成性、以及對日常任務(wù)的自動化管理能力， SQL Server 2000 為不同規(guī)模的企業(yè)提供了一個完整的數(shù)據(jù)解決方案。 論文摘要以濃縮的形式概括論文的中心思想、主要內(nèi)容及論文的理論及現(xiàn)實意義。 2.4 T-SQL 語言介紹 SQL（ Structure Query Language，結(jié)構(gòu)化查詢語言）是一種數(shù)據(jù)庫專用的計算機語言，不管是 Oracle、 MS SQL 、 Access、 MySQL或其他公司的數(shù)據(jù)庫，也不管數(shù)據(jù)庫建立在大型主機或個人計算機上，都可以使用 SQL語言來訪問和修改數(shù)據(jù)庫的內(nèi)容。雖然不同公司的數(shù)據(jù)庫軟件多多少少會增加一些專屬 SQL語法，但大體上，它們還是遵循 ASNI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會）制定的 SQL標(biāo)準(zhǔn)。因為 SQL語言具有易學(xué)習(xí)及閱讀等特性，所以 SQL逐漸被各種數(shù)據(jù)庫廠商采用，而成為一種共通的標(biāo)準(zhǔn)查詢語言。只要你學(xué)會 SQL，即可操作各種數(shù)據(jù)庫 如 Visual FoxPro、 Access、 dBase等等。總之， SQL語言是各種數(shù)據(jù)庫都可以使用的數(shù)據(jù)庫查詢語言 。 SQL語言不僅僅具有查詢數(shù)據(jù)庫的功能，而且可以對數(shù)據(jù)庫完成選取、增刪、更新與跳轉(zhuǎn)等各種操作。 SQL語言是由命令（函數(shù)）、子句、運算符、加總函數(shù)及通配符等組成，分述如下： 基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) SQL的命令可分成數(shù)據(jù)定義語言與數(shù)據(jù)操作語言，數(shù)據(jù)定義語言可用來建立新的數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、字段及索引等，本教程不予介紹；另一為數(shù)據(jù)操作語言，可用來建立查詢表、排序、篩選數(shù)據(jù)、修改、增刪等動作。數(shù)據(jù)定義語言命令常用的有選擇、 添加、刪除和修改這四種。 2.5 系統(tǒng)開發(fā)的環(huán)境介紹 Windows XP可以作為運行 SQL Sserver2000最理想的系統(tǒng)平臺，開發(fā)軟件就是用現(xiàn)學(xué)的 Microsoft Sserver2000 SQL Management Studio,它包括 SQL Sserver2000企業(yè)管理器（ Enterprise Manager）和查詢分析器（ Query Analyzer） ,等方面的功能，給用戶帶來了很大的方便。此外 SQL Sserver2000管理平臺還提供了一種環(huán)境，用于管理 Analysis Services(分析服務(wù) )、 Integration Services(集成服務(wù) )、 Reporting Services（報名服務(wù)）。 SQL Sserver2000管理平臺為我們這樣的開發(fā)者提供一個熟悉的環(huán)境。 無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 8 3 系統(tǒng)需求分析 3.1 需求分析概述 需求分析就是通過與用戶的廣泛交流，得到未來系統(tǒng)必須具備的功能，即了解未來系統(tǒng)必須做什么，定義系統(tǒng)功能和用戶界面，使客戶了解系統(tǒng)，開發(fā)人員了解系統(tǒng)需求，同時作為制定項目計劃的基礎(chǔ)。通常一般用戶對計算機技術(shù)了解不多 ，計算機工程人員對用戶的專業(yè)也不了解，這就阻礙了用戶與計算機工程人員的交流，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)流法和功能分析法等不能有效地解決這個問題。面向?qū)ο蠼７椒榇颂峁┝艘粋€較好的解決方案，引入用例的概念來描述用戶需求。需求階段產(chǎn)生用例模型，用例模型是計算機工程人員從用戶角度運用簡單的圖示描述的系統(tǒng)模型，同時它也是獲取需求、規(guī)劃和控制項目迭代過程的基本工具。 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)設(shè)計必須達(dá)到以下技術(shù)指標(biāo)： 信息的完整性：采用值約束、缺省等多種方法確保信息的完整性。一旦使用人員錄入或修改導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯誤，系統(tǒng)必須明確地給出警告 信息，提示使用者。 系統(tǒng)實用性 :實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)是一個面向?qū)嶋H應(yīng)用的軟件系統(tǒng)。它的建成將取代手工的低效率工作，因此在進行系統(tǒng)建設(shè)的同時必須考慮到人員的使用習(xí)慣。 系統(tǒng)可擴展性 :在開發(fā)完成后，系統(tǒng)必須保證在用戶有新的需求時能方便地增加一些功能或模塊，及時解決用戶實際問題，同時還要與系統(tǒng)的其他部分能夠保持風(fēng)格一致，使得軟件具有較好的可擴展性。 系統(tǒng)安全性 :用戶進入系統(tǒng)時，應(yīng)先經(jīng)過嚴(yán)格的身份驗證，根據(jù)其權(quán)限級別，使用系統(tǒng)的某些功能和數(shù)據(jù)。 3.2 后臺整體功能模塊分析 后臺系統(tǒng)功能圖如圖 3.1 所示。 實 驗 設(shè) 備 管 理 系 統(tǒng)機 房 使用 記 錄管 理設(shè) 備 借還 記 錄管 理設(shè) 備 出庫 記 錄管 理設(shè) 備 維修 記 錄管 理設(shè) 備 庫存 記 錄管 理機 房 信息 管 理設(shè) 備 信息 管 理 圖 3.1 系統(tǒng)功能圖 學(xué)校實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)是典型的設(shè)備信息管理系統(tǒng)（ EMIS），要求能為學(xué)校實驗室管理提供信息化動態(tài)化的管理，方便學(xué)校實驗室設(shè)備的管理工作，提高學(xué)校設(shè)備管理質(zhì)量和使用效率。而且系統(tǒng)應(yīng)符合設(shè)備管理的有關(guān)規(guī)定，包括機房的管理和使用記錄、設(shè)備的管理及出入庫記錄、設(shè)備的維修和報廢記錄和設(shè)備的借用歸還功能等。能滿足日常工作的基本需要，并達(dá)到操作過程中的直觀、方便、實用和安全等有關(guān)要求。 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)開發(fā)主要包括后臺數(shù)據(jù)庫的建立和維護以及用戶應(yīng)用程序的開基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 發(fā)兩個方面。對于前者要求建立起數(shù)據(jù)一 致性和完整性強、數(shù)據(jù)安全性好的庫。而對于后者則要求應(yīng)用程序功能完備，易使用等特點。經(jīng)過分析，我們使用 Asp.Net 語言，后臺使用的是 SQL Server 2000 數(shù)據(jù)庫，用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計思想，開發(fā)和設(shè)計了一套設(shè)備信息管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)操作簡單，方便，首先在短時間內(nèi)建立系統(tǒng)應(yīng)用原型，然后，對初始原型系統(tǒng)進行需求迭代，不斷修正和改進，直到形成用戶滿意的可行系統(tǒng)。 機房管理： 對機房的信息管理，機房使用記錄管理，可進行增刪改等操作。 庫房管理： 包括：設(shè)備基本信息管理，設(shè)備出入庫操作，設(shè)備庫存管理， 設(shè)備出庫記錄，設(shè)備維修記錄管理和設(shè)備借還記錄管理。 相關(guān)統(tǒng)計： 包括：機房使用率統(tǒng)計，設(shè)備更新率統(tǒng)計，設(shè)備維修記錄查詢和設(shè)備報廢記錄查詢。 3.3 系統(tǒng)流程圖 后臺系統(tǒng)流程圖如下圖 3.2 所示：點擊開始會彈出一個登錄界面，用戶輸入密碼后若正確則能進入系統(tǒng)主頁面，如密碼錯誤則不能進入。 “機房信息管理 ”和 “設(shè)備信息管理 ”及“設(shè)備庫存管理 ”是可以進行修改和刪除操作的，具體流程如下圖 3.2 所示： 開 始登 錄是 否 成 功個 人 信 息管 理機 房 信 息管 理機 房 使 用記 錄 操 作設(shè) 備 信 息管 理設(shè) 備 入 庫設(shè) 備 庫 存管 理增 刪 改機 房 信息增 刪 改設(shè) 備 信息增 刪 改庫 存 信息設(shè) 備 維 修 設(shè) 備 借 還成 功失 敗是 否 成 功 是 否 成 功 是 否 成 功失 敗 失 敗 失 敗結(jié) 束成 功成 功成 功 圖 3.2 系統(tǒng)流程圖 無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 10 4 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計 4.1 數(shù)據(jù)庫介紹 實驗室設(shè)備管理系統(tǒng)網(wǎng)狀數(shù)據(jù)庫的設(shè)計是要創(chuàng) 建一個性能良好的、能滿足不同需求的、又能被相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS Database Management System）所實現(xiàn)的數(shù)據(jù)庫建設(shè)方案，這要求數(shù)據(jù)庫的設(shè)計要采用科學(xué)的方法，并遵循一定的規(guī)則。 從 20 世紀(jì) 70 年代末以來，眾多學(xué)者對數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法進行了深入的探討和嘗試，結(jié)合出許多各有優(yōu)點的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，有基于 E-R 模型的數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法，基于 3NF 的設(shè)計方法，基于抽象語法規(guī)范的設(shè)計方法等，較為實用的主流方法有兩種： E-R 模型加規(guī)范化關(guān)系的方法和數(shù)據(jù)元素圖加規(guī)范化關(guān)系的方法。本系統(tǒng)在數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu) 設(shè)計中是采用E-R 模型加規(guī)范化關(guān)系的方法進行設(shè)計的，下面對該方法進行簡單的介紹。 E-R 模型加規(guī)范化關(guān)系的方法在數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)設(shè)計中，主要工作是從需求分析所得到的所有信息以及它們之間的依賴關(guān)系出發(fā)，去構(gòu)造系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型。在構(gòu)模中，最常用的是 E-R模型法。 E-R 模型中最基本的成分是實體、聯(lián)系以及它們的屬性。而實體（或聯(lián)系）與屬性構(gòu)成關(guān)系，因為是否 “規(guī)范化 ”而有 “好 ”、 “壞 ”之分，而關(guān)系的好壞又直接影響數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量。 4.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計概述 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是以數(shù)據(jù)為中心，在數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的支持下進行數(shù)據(jù)的收集、整理、存儲 、更新、加工和統(tǒng)計，進行信息的查詢和傳播等操作的計算機系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計既要滿足用戶的需求，又要與給定的應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)，因此必須采用系統(tǒng)化、規(guī)范化的設(shè)計方法進行設(shè)計 2。 設(shè)計與使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的過程是把現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)經(jīng)過人為的加工和計算機的處理，為現(xiàn)實世界提供信息的過程。在給定的 DBMS、操作系統(tǒng)和硬件環(huán)境下，表達(dá)用戶的需求，并將其轉(zhuǎn)換為有效的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，構(gòu)成較好的數(shù)據(jù)庫模式，這個過程稱為數(shù)據(jù)庫設(shè)計。要設(shè)計一個好的數(shù)據(jù)庫必須用系統(tǒng)的觀點分析和處理問題。數(shù)據(jù)庫及其應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的全過程可分為兩大階段：數(shù) 據(jù)庫系統(tǒng)的分析與設(shè)計階段；數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實施、運行與維護階段。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計分為需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計四個階段。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的生命周期分為兩個重要的階段：一是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計階段，二是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實施和運行階段。其中數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計階段是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)整個生命周期中工作量比較大的一個階段，其質(zhì)量對整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的影響很大。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計有兩種不同的方法：一種是面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法 (data-oriented approach)，這種設(shè)計方法以信息需求為主，兼顧處理需求；另一種是面向過程的設(shè)計方法(process-oriented approach)，這種設(shè)計方法以處理需求為主，兼顧信息需求。用前一種方法設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可以比較好地反映數(shù)據(jù)的內(nèi)在聯(lián)系，不但可以滿足當(dāng)前應(yīng)用的需要，還可以滿足潛在應(yīng)用的需要。用第二種方法設(shè)計的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，可能在使用的初始階段比較好地滿足應(yīng)用的需要，獲得好的性能，但隨著應(yīng)用的發(fā)展和變化，往往會導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的較大變動或者不得不重新設(shè)計。這兩種設(shè)計方法，在實際中都有應(yīng)用。面向過程的設(shè)計方法主要用于處理要求比較明確、固定的應(yīng)用系統(tǒng)。但是在實際應(yīng)用中，數(shù)據(jù)庫一般由基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 許多用戶共享 ，還可能不斷有新的用戶加入，除了常規(guī)的處理要求外，還有許多即席訪問。對于這類數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，最好采用面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法，使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)比較合理地模擬一個組織部門。通常一個組織部門的數(shù)據(jù)是相對穩(wěn)定的，而處理則是相對變動的，為了設(shè)計一個相對穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，一般采用面向數(shù)據(jù)的設(shè)計方法。 4.3 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 概念設(shè)計的目標(biāo)是設(shè)計出反映某個組織部門信息需求的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的概念模式獨立于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)、獨立于數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）、獨立于計算機系統(tǒng)。 概念模式的設(shè)計方法是在需求分析的基礎(chǔ)上， 用概念數(shù)據(jù)模型（例如 E-R 模型）表示數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)之間的相互聯(lián)系，設(shè)計出反映用戶信息需求和處理需求的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式。概念設(shè)計的目標(biāo)是準(zhǔn)確描述應(yīng)用領(lǐng)域的信息模式，支持用戶的各種應(yīng)用，這樣既容易轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)邏輯模式，又容易為用戶理解。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念模式是面向現(xiàn)實世界的數(shù)據(jù)模型，不能直接用于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實現(xiàn)。在此階段，用戶可以參與和評價數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計，從而有利于保證數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設(shè)計與用戶的需求相吻合 3。 4.4 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)應(yīng)該選擇最適于描述與表達(dá)相應(yīng)概念結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)模型，然后選擇最合適的 DBMS。設(shè)計邏輯結(jié)構(gòu)時一般要分三步進行： 4.4.1 實體 E-R 圖 用戶信息 E-R 圖如圖 4.1 所示： 用 戶 信 息 用 戶 編 號用 戶 姓 名用 戶 密 碼 標(biāo) 題下 線 時 間注 冊 時 間 登 錄 次 數(shù) 圖 4.1 用戶信息 E-R 圖 機房信息 E-R 圖如圖 4-2 所示： 機 房 信 息機 房 名 稱 用 戶 名 稱 數(shù) 量機 房 編 號 類 型 名 稱 圖 4-2 機房信息 E-R 圖 無錫太湖學(xué)院 學(xué)士 學(xué)位論文 12 機房使用記錄 E-R 圖如圖 4-3 所示： 機 房 使 用 記 錄登 錄 時 間 機 房 編 號 機 房 名 稱機 房 使 用 編 號類 型 名 稱 用 戶 類 型 教 員 課 程 圖 4-3 機房使用記錄 E-R 圖 設(shè)備基本信息 E-R 圖如圖 4-4 所示： 設(shè) 備 基 本 信 息設(shè) 備 名 稱 型 號設(shè) 備 編 號規(guī) 格 單 價 廠 家 出 廠 日 期 圖 4-4 設(shè)備基本信息 E-R 圖 設(shè)備借還記錄 E-R 圖如圖 4-5 所示： 設(shè) 備 借 還 記 錄借 用 時 間 設(shè) 備 名 稱設(shè) 備 借 用 編 號設(shè) 備 編 號 借 用 用 戶 編 號 用 戶 借 用 時 間 圖 4-5 設(shè)備借還記錄 E-R 圖 設(shè)備出庫記錄 E-R 圖如圖 4-6 所示： 基于 .NET 的實驗室設(shè)備管理系統(tǒng) 設(shè) 備 出 庫 記 錄設(shè) 備 編 號 設(shè) 備 名 稱設(shè) 備 出 庫 編 號出 庫 時 間 機 房 編 號 機 房 名 稱 圖 4-6 設(shè)備借還記錄 E-R 圖 設(shè) 備維修記錄 E-R 圖如圖 4-7 所示： 設(shè) 備 維 修 記 錄設(shè) 備 編 號 設(shè) 備 名 稱設(shè) 備 誒 修 編 號原 因 維 修 用 戶 內(nèi) 容維 修 時 間意 見 圖 4-7 設(shè)備維修記錄 E-R 圖