论文校园网网络设备管理系统.docx
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论文校园网网络设备管理系统
毕业设计
题目:
校园网网络设备管理系统
入学年月_2010年_
姓名_____
学号____
专业_计算机科学与技术
联系方式____
学习中心__________
指导教师__________
完成时间______年____月____日
摘要
本文结合校园网网络设备管理系统的实际需要,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,主要完成了校园网网络设备管理系统的需求分析、数据库设计、应用程序设计的工作。
鉴于中国目前的经济发展状况,网络已经成为生活中必不可少的一部分,所以每个校园的网络设备日益扩增和健全。
校园网是近年出现的新生事物,每个校园的发展状况也是良莠不齐。
目前的校园网网络设备管理系统,基本上具备一下功能:
设备查询、设备添加、设备修改设备删除四种形式,不仅能够查询到设备的信息,同时还能够对设备信息进行更改。
未来的校园网网络设备管理系统,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。
关键词:
B/S结构,计算机网络,数据库,SQL语言,JSP,WEB服务器
目录
摘要2
1绪论2
1.1数据库技术2
1.1.1 数据库的体系结构2
1.1.2 数据库管理系统(DBMS)2
1.2 校园网网络设备管理系统2
1.2.1 计算机网络2
1.2.2系统功能2
1.2.3系统运行环境2
1.2.4系统开发工具2
1.2.5现状与前景2
1.3 本文所作工作2
2数据库理论基础2
2.1 关系型数据库2
2.1.1 关系模型的基本概念2
2.1.2数据库的设计理论2
2.2SQL语言介绍2
2.2.1SQL的组成2
2.2.2SQL的数据查询2
2.2.3SQL的数据更新2
3技术背景介绍2
3.1 JSP技术介绍2
3.1.1 JSP与ASP的简单比较2
3.1.2 JSP运行环境2
3.1.3 JSP页面示例2
3.2 B/S系统介绍2
3.2.1B/S架构具备极大的优越性2
3.2.2采用JAVA语言实现2
4校园网网络设备管理系统设计分析2
4.1应用需求分析2
4.2系统功能模块划分校园网网络设备管理系统功能划分模块如下:
2
4.3 系统数据库设计2
4.3.1 概念设计2
4、联系定义2
4.3.2逻辑设计2
5校园网网络设备管理系统应用程序设计(部分)2
5.1查询模块的功能实现2
5.2管理更新的功能实现2
5.2.1设备增加管理2
5.2.2设备修改管理2
5.2.3设备删除管理2
结论2
参考文献2
1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XX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 校园网网络设备管理系统
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/Server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/2003server,客户机操作为Windows9×/NT/2000/XP/2003/Win7,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JDKJava环境进行开发,数据库服务器为MySQL,WEB发布服务器为TomcatServer;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
校园网网络设备管理系统现状分析:
鉴于中国目前的经济发展状况,网络已经成为生活中必不可少的一部分,所以每个校园的网络设备日益扩增和健全。
校园网是近年出现的新生事物,每个校园的发展状况也是良莠不齐。
目前的校园网网络设备管理系统,基本上具备一下功能:
设备查询、设备添加、设备修改设备删除四种形式,不仅能够查询到设备的信息,同时还能够对设备信息进行更改。
校园网网络设备管理系统的发展前景:
未来的校园网网络设备管理系统,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
首先介绍了校园网网络设备管理系统的应用背景、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校园网网络设备管理系统,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;对校园网网络设备管理系统的具体设计,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。
2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2-1是一张职工登记表,这是二维表格
工号 姓名 年龄 性别 工资
0001 Zhang 26 男 1000
0002 Li 25 女 1500
0003 Liu 29 男 1000
0004 Wang 22 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:
A B C D E
A1A2A3A4 B1B2B3B4C1C2C3C4 D1D2D3D4 E1E2E3E4
图1
2. 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(SuperKey):
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(CandidateKey):
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) 主键:
(PrimaryKey):
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,模式设计方法。
其中数据依赖起着核心的作用。
1. 函数依赖(Functionaldependency,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X→Y。
如果X→Y,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XfY。
若X→Y,但Y不完全函数依赖于X,则称“Y部分函数依赖于X”,记作XPY。
如果X→Y,Y→Z,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(firstnormalform,简称1stNF)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,1stNF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1stNF。
第二范式(secondnormalform,简称2ndNF)是指每个表必须有一个(而且仅一个)数据元素为主关键字(primarykey),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(functionaldepEndence)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(thirdnormalform,简称3rdNF)就是指表中的所有数据元素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2ndNF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。
2.2SQL语言介绍
SQL(StructuredQueryLanguage)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:
2.2.1SQL的组成
SQL主要分成四个部分:
1)数据定义:
这一部分也称为“SQL DDL”,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“SQL DML”。
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。
2.2.2SQL的数据查询
n SELECT语句的语法
SELECT 目标表的列名或列表达式序列
FROM 基本表和(或)视图序列
[WHERE行条件表达式]
[GROUPBY列名序列
[HAVING组条件表达式]]
[ORDERBY列名[ASC|DESC]…]
句法中[]表示该成分可有,也可无。
整个语句的执行过程如下:
a) 读取FROM子句中基本表、视图的数据,执行笛卡尔积操作。
b) 读取满足WHERE子句中给出的条件表达式的元组。
c) 按GROUP子句中指定列的值分组,同时提取满足HAVING子句中组条件表达式的那些组。
d) 按SELECT子句中给出的列名或列表达式求值输出。
e) ORDER子句对输出的目标表进行排序,按附加说明ASC升序排列,或按DESC降序排列。
SELECT语句中,WHERE子句称为“行条件子句”,GROUP子句称为“分组
子句”,HAVING子句称为“组条件子句”,ORDER子句称为“排序子句”。
2.2.3SQL的数据更新
SQL的数据更新包括数据插入、删除和修改等三种操作
1)数据插入
a) 元组值的插入
INSERT INTO 基本表名(列名表)
VALUES(元组值)
或者 INSERT INTO 基本表名(列名表)
(TABLE(元组值),
(元组值),
……)
前一种格式只能插入一个元组,后一种格式可以插入多个元组。
2)数据删除
SQL的删除操作是指从基本表删除元组,其语法如下:
DELETE FROM 基本表名
[WHERE条件表达式]
其语义是从基本表中删除满足条件表达式的元组。
3)数据修改
当需要修改基本表中元组的某些列值时,可以用UPDATE语句实现,其句法如下:
UPDATE 基本表名
SET 列名=值表达式[,列名=值表达式…]
[WHERE条件表达式]
其语义是:
修改基本表中满足条件表达式的那些元组中的列值,需修改的列值在SET子句中指出。
3技术背景介绍
3.1 JSP技术介绍
在Sun正式发布JSP(JavaServerPages)之后,这种新的Web应用开发技术很快引起了人们的关注。
JSP为创建高度动态的Web应用提供了一个独特的开发环境。
按照Sun的说法,JSP能够适应市场上包括ApacheWebServer、IIS4.0在内的85%的服务器产品。
3.1.1 JSP与ASP的简单比较
JSP与Microsoft的ASP技术非常相似。
两者都提供在HTML代码中混合某种程序代码、由语言引擎解释执行程序代码的能力。
在ASP或JSP环境下,HTML代码主要负责描述信息的显示样式,而程序代码则用来描述处理逻辑。
普通的HTML页面只依赖于Web服务器,而ASP和JSP页面需要附加的语言引擎分析和执行程序代码。
程序代码的执行结果被重新嵌入到HTML代码中,然后一起发送给浏览器。
ASP和JSP都是面向Web服务器的技术,客户端浏览器不需要任何附加的软件支持。
ASP的编程语言是VBScript之类的脚本语言,JSP使用的是Java,这是两者最明显的区别。
此外,ASP与JSP还有一个更为本质的区别:
两种语言引擎用完全不同的方式处理页面中嵌入的程序代码。
在ASP下,VBScript代码被ASP引擎解释执行;在JSP下,代码被编译成Servlet并由Java虚拟机执行,这种编译操作仅在对JSP页面的第一次请求时发生。
3.1.2 JSP运行环境
Sun公司的JSP主页在,从这里还可以下载JSP规范,这些规范定义了供应商在创建JSP引擎时所必须遵从的一些规则。
在运行JSP示例页面之前,请注意一下安装JSWDK的目录,特别是“work”子目录下的内容。
执行示例页面时,可以在这里看到JSP页面如何被转换成Java源文件,然后又被编译成class文件(即Servlet)。
JSWDK软件包中的示例页面分为两类,它们或者是JSP文件,或者是包含一个表单的HTML文件,这些表单均由JSP代码处理。
与ASP一样,JSP中的Java代码均在服务器端执行。
因此,在浏览器中使用“查看源文件”菜单是无法看到JSP源代码的,只能看到结果HTML代码。
所有示例的源代码均通过一个单独的“examples”页面提供。
3.1.3 JSP页面示例
下面我们分析一个简单的JSP页面。
您可以在JSWDK的examples目录下创建另外一个目录存放此文件,文件名字可以任意,但扩展名必须为.jsp。
从下面的代码清单中可以看到,JSP页面除了比普通HTML页面多一些Java代码外,两者具有基本相同的结构。
Java代码是通过<%和%>符号加入到HTML代码中间的,它的主要功能是生成并显示一个从0到9的字符串。
在这个字符串的前面和后面都是一些通过HTML代码输出的文本。
<%@pagelanguage="java"%>
<%!
Stringstr="0";%>
<%for(inti=1;i<10;i++){
str=str+i;
}%>
JSP输出之前。
<%=str%>
JSP输出之后。
这个JSP页面可以分成几个部分来分析。
首先是JSP指令。
它描述的是页面的基本信息,如所使用的语言、是否维持会话状态、是否使用缓冲等。
JSP指令由<%@开始,%>结束。
在本例中,指令“<%@pagelanguage="java"%>”只简单地定义了本例使用的是Java语言(当前,在JSP规范中Java是唯一被支持的语言)。
接下来的是JSP声明。
JSP声明可以看成是定义类这一层次的变量和方法的地方。
JSP声明由<%!
开始,%>结束。
如本例中的“<%!
Stringstr="0";%>”定义了一个字符串变量。
在每一项声明的后面都必须有一个分号,就象在普通Java类中声明成员变量一样。
位于<%和%>之间的代码块是描述JSP页面处理逻辑的Java代码,如本例中的for循环所示。
最后,位于<%=和%>之间的代码称为JSP表达式,如本例中的“<%=str%>”所示。
JSP表达式提供了一种将JSP生成的数值嵌入HTML页面的简单方法。
会话状态维持是Web应用开发者必须面对的问题。
有多种方法可以用来解决这个问题,如使用Cookies、隐藏的表单输入域,或直接将状态信息附加到URL中。
JavaServlet提供了一个在多个请求之间持续有效的会话对象,该对象允许用户存储和提取会话状态信息。
JSP也同样支持Servlet中的这个概念。
在Sun的JSP指南中可以看到许多有关隐含对象的说明(隐含的含义是,这些对象可以直接引用,不需要显式地声明,也不需要专门
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