數(shù)據(jù)庫校園一卡通管理系統(tǒng)

1、題 目：校園一卡通管理系統(tǒng)摘要：校園一卡通將管理、生活、消費、身份認證等多種功能集中于一體，提高了學生校園生活的效率。該校園一卡通管理系統(tǒng)包括三個子系統(tǒng)：校園卡日常管理、消費管理、身份認證。每個子系統(tǒng)又包括多個功能模塊，并提供了對各功能模塊的查詢和更新功能。該系統(tǒng)開發(fā)由系統(tǒng)需求分析階段、概念設計階段、邏輯設計階段、物理設計階段、數(shù)據(jù)庫實施階段等階段組成。關鍵字：一卡通 日常管理 消費管理 身份認證 1 系統(tǒng)需求分析階段1.1 需求分析目標針對山東大學學生日常生活和學習管理情況的實地調查加自己的親身體驗，了解了目前應用關于山東大學的校園一卡通管理系統(tǒng)的應用情況，并充分體會到該模式相對于人工管理模

2、式的簡單、高效?；谝陨锨闆r，目的是自行設計一個模擬山東大學校園一卡通的管理系統(tǒng)，在設計過程中，加深對校園一卡通的了解，增強對數(shù)據(jù)庫知識的理解及SQL語言的實際應用，訓練設計開發(fā)數(shù)據(jù)庫的能力。1.2 需求分析任務（1）處理對象：該系統(tǒng)主要處理的對象有：學生基本信息、校園卡基本信息、校園卡日常管理基本信息、餐廳消費基本信息、超市基本信息、身份認證基本信息、圖書管理基本信息、校車管理基本信息等。各個對象包括信息如下所示（詳細的數(shù)據(jù)見于數(shù)據(jù)字典）：1學生基本信息(Student)：包括學生身份證號、學生學號、學生姓名、學生性別、學生出生年份、學生所在院系、學生的專業(yè)、學生所在班級等方面的信息，可以方

3、便學生信息的查詢和更新；2“校園卡”基本信息(Card)：包括校園卡的卡號、持卡人學生學號、持卡學生姓名、持卡學生性別、校園卡的狀態(tài)、校園卡內(nèi)的余額；3校園卡日常管理基本信息(CardManage)：包括四個數(shù)據(jù)結構辦卡信息、掛失信息、解掛信息、充值信息,每個數(shù)據(jù)結構中的數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；4餐廳基本信息(cateen)：包括餐廳編號、餐廳名稱、餐廳負責人、餐廳位置，具體的數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；5超市基本信息(supmanage)：包括超市編號、超市名稱、超市負責人、超市位置,具體的數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；6校車管理基本信息（Busmanage）:包括校車編號、校車類型、校車司機，具體數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；

4、7消費基本信息（Busmanage）:包括消費編號、消費地點、卡號、消費時間、消費金額，具體數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；8. 身份認證基本信息(Identity)：包括四個數(shù)據(jù)構DormInf (學生宿舍樓基本信息),DormPress(學生歸宿刷卡信息),LibInf（圖書館基本信息），LibPress（借書基本信息），具體的數(shù)據(jù)項見數(shù)據(jù)字典；（2）處理功能要求系統(tǒng)主要完成一下幾個功能：1學生基本信息查詢與更新；2校園卡日常事務管理情況基本信息查詢與更新；3校園卡在某個時刻所處狀態(tài)的查詢；4餐廳基本信息的查詢和修改；5超市基本信息的查詢和修改； 6學生消費額（包括餐廳，超市，校車消費）基本信息的查詢；

5、7. 學生進出宿舍次數(shù)查詢；（3）安全性和完整性要求描述學生基本信息、校園卡日常事務管理基本信息、“校園卡”基本信息、餐廳消費基本信息、超市消費基本信息、校車管理基本信息、身份認證基本信息中數(shù)據(jù)項能否為null，以及一些用戶自定義完整性（符合實際要求）。1.2.3 需求分析階段成果（1）校園卡一卡通管理系統(tǒng)業(yè)務流程圖校園卡日常管理業(yè)務流程圖：校園卡中心充值提交費用申請辦卡學生審批提交個人信息辦理掛失辦理解掛辦理業(yè)務合格超市消費業(yè)務流程圖：累計本次消費總價格超市銷售員累計本次消費挑選商品學生消費夠本次消費刷卡不夠本次消費取消卡內(nèi)信息宿舍身份認證管理業(yè)務流程圖：存儲刷卡人信息刷卡回宿舍學生是否為該

6、宿舍樓學生獲取信息成功刷卡否報警是校車管理業(yè)務流程圖：上車累計本次消費學生消費夠本次消費刷卡不夠本次消費取消卡內(nèi)信息（3）數(shù)據(jù)流程圖頂層數(shù)據(jù)流程圖：身份確認申請審批記錄D0審批信息事務申請消費信息請求學生個人信息學生個人信息P0學生事務處理事務申請校園卡事務管理系統(tǒng)校園卡中心身份確認反饋消費反饋圖2.0 頂層數(shù)據(jù)流程圖第1層數(shù)據(jù)流程圖：P0身份認證反饋身份認證申請消費反饋消費信息請求學生個人信息P1審批信息事務申請學生個人信息P3P2學生事務申請日常事務處理身份認證處理消費事務處理事務處理校園卡中心第1層數(shù)據(jù)流程圖第2層數(shù)據(jù)流程圖： 從日常事務處理角度出發(fā)：P1充值記錄D1.4充值申請P1.2

7、P1.1費用辦卡管理充值管理充值申請個人資料掛失申請辦卡申請辦卡申請審批審批個人資料個人資料學生辦卡記錄D1.1掛失申請P1.3審批掛失管理解掛申請解掛記錄掛失記錄D1.2個人資料P1.4審批解掛申請解掛管理D1.3D1.3第2層數(shù)據(jù)流圖（從日常管理角度）第2層數(shù)據(jù)流程圖： 從校園卡消費管理角度出發(fā)：P2飯菜名目飯菜價格P2.2P2.1P2付費選擇校車購物名目學生消費管理超市購物餐廳買飯物品價格消費反饋消費請求消費記錄D2P2.3乘坐校車第2層數(shù)據(jù)流圖（從消費角度）第2層數(shù)據(jù)流程圖：從校園卡的身份認證管理角度出發(fā):P3借書刷卡身份確認身份認證請求P3.2P3.1P3學生門禁刷卡身份確認身份認證

8、宿舍圖書館身份確認D3身份認證記錄第2層數(shù)據(jù)流圖（從身份認證角度）（4）數(shù)據(jù)字典（a）數(shù)據(jù)項：系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)項有50項表1.1 數(shù)據(jù)項列表數(shù)據(jù)項編號數(shù)據(jù)項名稱簡述類型及寬度取值范圍DI-1Sid學生身份證號char(18)DI-2Sno學生學號char(8)DI-3Sname學生姓名char(10)DI-4Sage學生性別char(4)男、女DI-5Sbirth學生出生年char(10)DI-6Sdept學生所在院系char(20)DI-7Sspecial學生所在專業(yè)char(20)DI-8Sclass學生所在班級char(20)DI-9Saddr學生生源地char(6)DI-10Cardno

9、校園卡卡號char(8)DI-11Cardstate校園卡狀態(tài)char(6)可用、不可用DI-12Cardmoney校園卡內(nèi)余額FloatDI-13Cardstyle校園卡類型char(10)“學生卡”、“教師卡”DI-14Cardtime辦理時間char(10)DI-15CCno校園卡中心編號char(10)Di-16CCaddr校園卡中心地址char(20)DI-17jbr校園卡日常事務負責人姓名char(10)DI-18Gsrq掛失所在時間DatetimeDI-19Gsno掛失次數(shù)編號IntDI-20Jgrq解掛的時間DatetimeDI-21Czrq充值的時間DatetimeDI-22

10、Czje充值金額FloatDI-23Czno充值次數(shù)編號IntDI-24Supno超市編號IntDI-25Supname超市名稱char(40)DI-26Supmanage超市負責人姓名char(10)DI-27Supaddr超市所在校區(qū)char(10)DI-28Dinno餐廳編號char(8)DI-29Dinname餐廳名稱char(10)DI-30Dinmanage餐廳負責人姓名char(10)DI-31Dinaddr餐廳所在校區(qū)char(10)DI-32Busno校車編號IntDI-33Busstyle校車類型char(20)DI-34Busdriver校車司機名char(10)DI-3

11、5Pressno消費次數(shù)編號IntDI-36Pplace消費所在地點char(10)DI-37Pno所在地點刷卡機編號char(4)DI-38Pmoney本次刷卡金額FloatDI-39Ptime本次刷卡所在時間DatetimeDI-40Dormregion宿舍樓所在校區(qū)char(10)DI-41Dormno宿舍樓編號char(10)DI-42Dormstyle宿舍類型Char(10)DI-43Backtime回宿舍時間DatetimeDI-44Backno歸宿編號IntDI-45Libno圖書館編號char(8)DI-46Libname圖書館名字char(40)DI-47Libregion圖

12、書館所在校區(qū)char(40)DI-48Brno借書編號char(10)DI-49Bookno圖書編號char(10)DI-50Booklist已借數(shù)量Int（b）數(shù)據(jù)結構：表1.2 數(shù)據(jù)結構列表數(shù)據(jù)結構編號數(shù)據(jù)結構名稱數(shù)據(jù)結構別名數(shù)據(jù)結構含義數(shù)據(jù)項組成DS-1學生信息Student記錄學生的信息Sid、Sno、Sname、Ssex、Sbirth、Sdept、Sspecial、 Sclass、SaddrDS-2掛失信息LosInf記錄掛失信息Cardno、Sno、Sid、Gsrq、jbrDS-3充值信息FillInf記錄充值相關信息Czno、Cardno、Sno、Czlx、Czje、jbrDS-

13、4校園卡信息Card記錄校園卡信息Cardno、Sno、Sid、Cardstates、CardmoneyDS-5學生餐廳信息DinInf記錄餐廳信息Dinno、Dinname、Dinmanage、DinaddrDS-6超市信息SupInf記錄超市信息Supno、Supname、Supmanage、SupaddrDS-7校車信息BusInf記錄校車信息Busno、Busstyle、BusdriverDS-8消費刷卡信息PressInf消費刷卡記錄Pressno、Pplace、Pno、Cardno、Pmoney、ptime、Pmanage、PaddrDS-9宿舍樓信息DormInf記錄宿舍樓信息D

14、ormno、Dormstle、 DormregionDS-10歸宿刷卡信息DormPress記錄歸宿刷卡信息Sno、Sid、Dormno、BacktimeDS-11圖書館信息LibInf記錄圖書館信息Libno、Libname、LibregionDS-12借書信息LibPress記錄借書信息Brno、Bookno、Cardstate、Borlist、Libno2 概念設計階段2.1 引言概念設計階段主要是將需求分析階段得到的用戶需求抽象為信息結構(概念模型)的過程,它是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵。2.2 概念模型設計（1）各部分E-R圖。（a）學生校園卡關系11學生校園卡擁有分E-R圖1（b）校園卡

15、日常管理關系m1學生校園卡中心服務分E-R圖2（c）校園卡消費關系餐廳刷卡mnn1含有餐廳餐廳刷卡機校園卡分E-R圖3超市刷卡nmn1含有超市超市刷卡機校園卡分E-R圖411m1乘車刷卡校車含有校園卡校車刷卡機分E-R圖5（d）校園卡身份認證圖書館刷卡機1m校園卡分E-R圖6借書刷卡進出刷卡校園卡門禁系統(tǒng)刷卡機1m分E-R圖7（2）各分ER圖中關鍵實體和聯(lián)系的屬性如下所示：學生：（學號，姓名，性別，出生日期，身份證號，學院，專業(yè)，班級，生源地）校園卡：（校園卡卡號，持卡人學號，持卡人姓名，持卡人身份證號，持卡人性別，卡內(nèi)余額，校園卡可用性）服務：（本次服務編號，校園卡卡號，服務類型，服務時間，

16、服務中心地址）校園卡中心：（服務中心編號，服務中心地址，服務中心負責人）超市：（超市編號，超市名稱，超市負責人，超市所在校區(qū)）超市刷卡：（本次消費編號，超市編號，校園卡卡號，消費金額，消費時間）餐廳：（餐廳編號，餐廳名稱，餐廳負責人，餐廳所在校區(qū)）餐廳刷卡：（本次消費編號，餐廳編號，校園卡卡號，消費金額，消費時間）校車：（校車編號，校車類型，校車司機）乘車刷卡：（本次消費編號，校車編號，校園卡卡號，消費金額，消費時間）圖書館：（圖書館編號，圖書館名稱，圖書館所在校區(qū)）借書：（借書編號，校園卡可用性，已借圖書，圖書館編號）宿舍樓：（宿舍樓編號，宿舍樓學生類型，宿舍樓所在校區(qū)）進出刷卡：（歸宿編號

17、，校園卡卡號，學生學號，宿舍樓編號，刷卡時間）（注：由于屬性較多，全都寫到E-R圖中顯得很亂，此處將各屬性列出。）（3）將E-R圖合并，按照要求消除屬性沖突、命名沖突、結構沖突等，得到初步的E-R圖，在此基礎上消除冗余得到下圖的基本E-R圖： m1服務校園卡中心學生擁有1111歸宿檢測借書刷卡宿舍樓圖書館mmm校園卡1mnm1餐廳含有餐廳刷卡機餐廳刷卡mn1m含有超市超市刷卡機超市刷卡乘車刷卡校車刷卡機1111校車含有基本E-R圖3 邏輯設計階段3.1邏輯設計的任務和目標系統(tǒng)邏輯設計的任務是將概念設計階段設計好的基本E-R圖轉換為選用DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結構。具體內(nèi)容包括數(shù)

18、據(jù)組織（將E-R圖轉換成具體的關系模型、模型優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫模式定義、用戶子模式(視圖)設計）、數(shù)據(jù)處理（畫出系統(tǒng)功能模塊圖）兩大任務。3.2數(shù)據(jù)組織3.2.1將E-R圖轉換為關系模型由以上分析，可以將學生實體、校園卡實體、校園卡中心實體、餐廳實體、超市實體、校車實體、宿舍樓實體、圖書館實體分別轉化為單獨的關系模型。為了方便同學查詢餐廳、超市和校車的消費情況，特將消費性刷卡聯(lián)系轉化為獨立關系模式；為了了解同學的歸宿信息，將身份認證型的進出刷卡轉化為獨立關系模式；為了了解同學借閱圖書的情況，將身份認證中的借書刷卡轉化為獨立的關系模式；同時，考慮同學要向校園卡中充值，在學生校園卡聯(lián)系中抽取充值關系轉化

19、為獨立關系模式；考慮同學可能會掛失等，從學生校園卡聯(lián)系中抽取掛失關系轉化為獨立關系模式。具體的關系模式轉化結果如下：學生：student(Sno、Sid、Sname、Ssex、Sbirth、Sdept、Sspecial、Sclass、Saddr) 校園卡：Card(Cardno、Sno、Sid、Cardstyle、Cardstates、Cardmoney、Cardtime) 校園卡中心：CardCenter(CCno、CCaddr、jbr)充值：FillInf(Czno、Cardno、Sno、Czje、Czrq、jbr) 掛失：LosInf(Gsno、Cardno、Sno、Gsrq、jbr)餐

20、廳：DinInf(Dinno、Dinname、Dinmanage、Dinaddr) 超市：SupInf(Supno、Supname、Supmanage、Supaddr) 校車： BusInf(Busno、Busstyle、Busdriver)消費刷卡：PressInf(Pressno、Pplace、Cardno、pmoney、ptime) 宿舍：DormInf(Dormno、Dormstyle、Dormregion) 進出刷卡：DormPress(Backno、Cardno、Sno、Dormno、Backtime) 圖書館：LibInf(Libno、Libname、Libregion)圖書借閱

21、刷卡：BorBookPress(Brno、Bookno、Cardstates、Borlist、Libno)（注：標有直線下劃線的為主屬性，標有波浪線下劃線的是外鍵屬性） 4 物理設計階段4.1物理設計階段的目標與任務數(shù)據(jù)庫的物理設計就是根據(jù)所選用的DBMS和處理需求，進行物理存儲安排，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式，為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用要求的物理結構的過程，在這個階段中要完成兩大任務：（1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結構，在關系數(shù)據(jù)庫中主要是存取方法和存儲結構；（2）對物理結構進行評價，評價的重點是時間和空間效率。4.2數(shù)據(jù)存儲方面為數(shù)據(jù)庫中各基本表建立的索引如下：由于基本表Card，Stud

22、ent，DinInf，SupInf的主碼Cardno，Sno，Dinno，Supno經(jīng)常在查詢條件和連接操作的連接條件中出現(xiàn)，且它們的取值唯一，考慮在這四個屬性上分別建立唯一性索引；5 數(shù)據(jù)庫實施階段5.1建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、視圖、索引5.1.1 建立數(shù)據(jù)庫create database sducardsystem;5.1.2 建立數(shù)據(jù)表（1）學生基本信息表的建立：create table Student(Sno char(12) primary key,Sid char(18) not null,Sname char(10) not null,Ssex char(4) check(Ssex=

23、男 or Ssex=女) not null,Sbirth char(10) not null,Sdept char(20) not null,Sspecial char(20) not null,Sclass char(20) not null,Saddr char(20) not null,)；（2）校園卡基本信息表的建立：create table Card(Cardno char(8) primary key,Sno char(12) not null,Sid char(18) not null,Cardstyle char(18) not null,Cardstate char(10)

24、not null,Cardmoney Float not null,Cardtime DateTime not null,foreign key (Sno) references Student(Sno),)；（3）校園卡中心CardCenter：create table CardCenter (CCno char(10) primary key,CCaddr char(40) not null,jbr char(10) not null,)；（4）創(chuàng)建充值信息表FillInf：create table FillInf(Czno Int primary key,Cardno char(8) n

25、ot null,Sno char(12) not null,Czrq DateTime not null,Czje Int not null,jbr char(10) not null,foreign key(Cardno) references Card(Cardno),foreign key(Sno) references Student(Sno),)；（5）創(chuàng)建掛失信息表LosInf：create table LosInf(Gsno Int primary key,Cardno char(8) not null,Sno char(12) not null,Gsrq DateTime no

26、t null,jbr char(10) not null,foreign key(Cardno) references Card(Cardno), foreign key(Sno) references student(Sno),)；（6）餐廳信息表DinInf；create table DinInf(Dinno char(4) primary key,Dinname char(10) not nullDinmanage char(10) not null,Dinaddr char(10) not null,)；（7）超市信息表SupInf： create table SupInf(Supno

27、 char(4) primary key,Supname char(40) not null,Supmanage char(10) not null,Supaddr char(10) not null,)；（8）校車信息表BusInf： create table BusInf(Busno char(4) primary keyBusstyle char(10) not nullBusdriver char(10) not null,);（9）消費刷卡信息記錄表PressInf：create table PressInf(Pressno Int primary key,Pplace char(1

28、0) check(Pplace=餐廳or Pplace=超市or Pplace=校車) not null,Cardno char(8) not null,Pmoney Float not null,Ptime DateTime not null,foreign key(Cardno) references Card(Cardno),)；（10）宿舍信息表DormInf：create table DormInf(Dormno char(10) primary key,Dormstyle char(8) check(Dormstyle=男生or Dormstyle=女生) not null,Sde

29、pt char(20) not null,Dormregion char(10) not null,（11）歸宿刷卡信息表Dormpress：create table DormPress(Backno Int primary key,Backtime DateTime not null,Cardno char(8) not null,Sno char(12) not null,Dormno char(10) not null,foreign key(Cardno) references Card(Cardno),foreign key(Sno) references Student(Sno),

30、foreign key(Dormno) references DormInf(Dormno),)；（12）圖書館信息表LibInf：create table LibInf(Libno char(10) primary key,Libname char(20) not null,Libregion char(20) not null,)；（13）圖書館借閱刷卡記錄BorBookPress：create table BorBookPress (Brno Int primary key,Bookno char(10) not null,Cardstate char(10) not null,Borl

31、ist char(40) not null,Libno char(10) not null,foreign key(Libno) references LibInf(Libno);5.1.3 建立視圖（1）用于查詢的更新學生在各個餐廳刷卡消費信息的視圖定義如下：create view Dinner2asselect *from PressInfwhere Place=餐廳with check option；（2）用于查詢和更新學生在各個餐廳刷卡消費信息的視圖定義如下：create view Supmarketasselect *from PressInfwhere Place=超市with check option;（3）將學生信息表和刷卡消費表連接，用于查詢相關的學生的基本信息create view student_ Pressasselect PressInf.Pressno,PressInf.Pplace, PressInf.Car