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市政工程设计与管理信息系统的数据库设计与实现

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第 13 卷第 3期 Vol. 13 No. 3

湖 北 工 学 院 学  报   Journal of Hubei Polytechnic Universit y

1998年 9月 Sep. 1998

市政工程设计与管理信息系统的 数据库设计与实现
胡 恬  程学先  曾 玲  胡显波
    (电气工程与计算机科学系 )      (学工部 )
摘   要   讨论客 户机 / 服 务器模式下 的市政工程 设计与管 理信息系统 数据库的 设计与实现 ,对市 政工程设计过程中设计 文档 、图纸 、 规范 、 标准等信息资源 实现共享 , 并具备资料互提 , 设计过程的 动态管理等功能 . 关键词   管理信息 ; 客户机 /服务器 ; 数据库 ; V isual Fo x Pro 中图法分类号   T P 392

数字化信息在最*几年中爆炸般地扩展到各个应用领域 . 数据库研究正处在一个各种技 术因素迅速发展更新和需求快速变化的时代 . 数据库技术作为计算机技术中一个令人瞩目的 分支 ,正顺应技术潮流 , 研究和解决现实世界不断提出的新的技术问题 . 在市政工程设计与管 理信息系统的设计过程中 . 在数据库的设计和实现的问题上 , 必须考虑市政工程设计院和其他 设计院管理中的共性 . 除了大量涉及到办公自动化 、人事、 工资 、后勤等管理外 ,大量的工作是 工程设计和设计文档 (包括工程图纸 )的管理 . 此类计算机应用系统除了必须具备普通的信息 管理系统的功能外 , 更重要的是要求提供工程项目设计管理和辅助工程设计功能 , 包括对设计 过程的动态管理 , 各种文档的辅助生成 , CAD 辅助设计及过程图纸档案的管理 , 辅助概预算 等. 数据库是现代信息化社会信息资源管理和开发利用的基础 . 我们针对市政工程设计院的 具体实际 ,结合 Aut oC AD、数据库技术 , 采用先进的工具软件在 100M 快速以太网上开发适合 勘查设计单位的工程设计与管理信息系统软件 . 随着计算机系统结构发生的变化 , 用户组织 的结构也发生了巨大的变化 , 从集中和封闭的管理变成分布和开放的管理模式 . 从层次型的 控制模式变成了辐射型的控制模式 . 因此业务处理的计算机化已经从面向整个业务过程的手 工系统的自动化变成面向不同特点的个体工作条件的舒适化 , 系统的目标不仅仅是提高整个 过程设计和信息管理的水*和质量 , 而且要提高每个个体的工作效率 [ 1~
4]

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1  市政工程设计和管理信息系统数据库的特点
市政工程设计和管理信息系统的开发实际上是包括工程项目及海量数据的管理信息系统
收稿日期   1998- 04- 08 胡   恬   女   1945年生   副教 授   武汉   湖北工学院电气工程与计算机科学系   430068

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的设计与开发 . 技术关键之一是大量不同功能和结构的数据库的设计及分布 . 在数据库的设 计中要求考虑以下问题 . 1) 系统中工程设计辅助文档与管理信息两大部分彼此紧密联系 . 在工程设计辅助文档 中 , 除利用 AU TOC AD 实现图纸辅助设计外 , 还包括自 49 年解放以来的大量的市政工程设 计文档 . 要求对它们提供各种帮助信息 . 比如 : 有关编码的信息、历史设计文件及相关内容的 调阅与复制、 有关不同专业的设计规范的查阅、 不同专业 、不同设计室之间的技术资料的互提 , 以及必要的汉字等其他信息的帮助 . 2) 几十年来的工程图纸和设计文档的海量数据的保存 , 必须考虑配备可读写光盘机或 磁带机 , 因此必须解决好本地库 、服务器的数据库 (网络数据库 )及已存入光盘的信息的存放、 读取、使用 (查找、 浏览 )等等一系列问题 . 3) 图与文是两种性质不同的文档 , 它们的文本存放格式不同 , 调用方法不同 , 设计辅助 方法也不同 , 但在系统中必须能密切组合 , 拥有一致的用户界面 . 4) 对安全性的要求较高 , 表现在: · 修改和删除操作只限于本人所作且尚未归档的设计文件 . · 某些主管领导及一些被作者赋权的人才有权将某些文档复制成新文档后再作修改 . · 同一项目的设计人员及主管领导和被作者或超级用户授了权的人员才有权访问当前及 有关的历史文件 . · 一个人可参与多个项目 , 一个项目有多人参加 . 项目又可分为当前 、历史、 已存入光盘 等不同情况 ,各个人面向不同的项目及项目的不同阶段 (例如初步设*锥巍 施工图设*锥 等 ) . 甚至技术文档处于不同状态时 , 需要具有不同的权限 , 而且权限可根据具体的需要及规 定经常改变 . 总之 ,系统必须能满足对安全性的多种要求 , 数据库必须有保密环境 . 5) 数据库共享性要求高 . 对历史文件而言 , 其极大的数据量只能集中存放 , 但要供数百 个用户 (全体设计人员及领导 )调用 , 因而经常会发生多个用户同时读取同一文件的并发操作 . 这方面的工作包括并发控制和共享机制 , 交互的设计过程要求新的工作流程管理模型 . 作为 辅助设计的主要数据源 , 必须时刻向全体数据人员开放 , 除要求实时性、 正确性、 准确性外 , 还 要求反应的敏捷和迅速 . 在服务器端 , 不同的数据使用的频度不同 , 对以上所述几方面的要求也不尽相同 . 因此 , 必须对数据结构及处理作精心、 周到的设计 , 处理好共享与速度 、安全性之间的关系 . 同时 , 在 考虑网络性能时 , 还需防止频繁碰撞 , 防止对资源的较长时间的独占 (限制在秒级 )、防止死锁、 死机 . 6) 系统有对网络的依赖性 . 为有效保证系统安全可靠运行 , 掌握设计动态 , 满足设计中 的一切需求 , 必须有完善的通讯手段 , 有可靠易操作的网络和系统管理软件 . 考虑到系统对内 对外的通讯需求、 与 IN T ERN ET 联网的需求 ,必须考虑基于 IN T ERN ERT 的设计访问模式 , 在网络和系统管理的软件设计上作出安排 . 7) 要求友善与统一的用户界面 , 有集成化的软件工具 , 集成化的项目支持环境 .

2  系统的总体设计
本系统采用 Window sN T 4. 0为操作*台 , 以支持分散化管理和分布式处理 . 采用 Client /

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Serv er 模式 , 在服 务器端采用了 M S SQL Serv er 数据库管理系统 , 在客户机端采 用 Vi sua l Fox Pro 5. 0等软件对系统开发 . 整个系统软件的开发在 100兆交换式快速以太网的基础上进 行 . 我们 用了 1 台 BAY 28115R 24 台 10 兆 /100 兆交 换机 , 20 台 i ntel 100 兆 /10 兆堆 迭式 HUB,到系统正式投入使用时 ,将有 300台左右的 586以上微机联用 , 网络管理软件为 Opivit e Int el landesk Net wo rk M anag er.

3  前后台数据库设计
在整个数据库设计过程中 , 客户端与服务器端的数据库设计与实现成功与否 , 直接影响着 网络数据管理的性能 , 但是 , 利用 Vi sua l Fox Pro 特有的升迁向导 , 实现 Client / Serv er 体系结 构的数据库应用系统并不困难 . 具体设计方法如下 : 3. 1  设计客户端的 Visual Fox Pro 数据库 · 规划好放在本地及服务器端的数据库 例如对于已经存档的历史文件、 图纸 、各种规范标准等不需经常更新 , 但需共享的数据表 以及数据量大、 需经常查询的表和各种设计文件 、图纸文档等应放在后台数据库服务器上 . 当 前设计和管理使用的表及各种帮助库及需要经常更新的表则放在前台 (本地 ) . · 利用 Visual Fo x Pro 提供的数据库设计器等功能 ,设计好各类数据库 ,并在数据库中造 好待升迁表的主控索引等 . · 建立表与表之间的关系 , 包括 一对一 、 一对多 、 多对多 关系 . 其中一方表索引是主 索引 ,多方表索引是普通索引 . · 设计数据参照的完整性 , 满足表的 IN SERT , DEL ET E , UPDAT E 定义要求 . · 为将来表的升迁创造一个连接 , 表的升迁和访问都基于这个连接进行 . 3. 2  将本地的表升迁到后台的 SQL Serv er 端 利用 Vi sual Fox Pro 的升迁向导 ,可将原计划应当存放在后台 SQL Serv er 上的数据库中 的表、视图、索引、 规则 、触发器等顺利地升迁到后台服务器上 . 升迁过程中要注意以下几个问题 : · 最好选择基于连接的升迁 , 且要在本地建立远程视图 , 按照升迁向导一步步地完成升 迁. · 升迁完成后将本地已建立的表删除 , 且修改远程视图 ,按照原本地表的主索引 ,设置主 关键字和要更新的段 , 更新方法为 SQL UPDA T E 和 " DEL ET E然后 INSERT "两种方法之 一. · 打开 SQL Serv er 数据库上每一个升迁的表 , 设置聚集索引的主键 (要与前台相应远程 视图的主关键字一样 ) , 并且为每个字段设置默认值 .

4  数据库的使用
与所有的分布式数据库系统一样 ,市政设计院管理信息系统也是一个数据在物理上分布 存贮和管理 , 在逻辑上统一使用的系统 ,用户可以象操作传统的单一区域数据库系统一样使用 数据库 . 使用数据库尤其是实现前台访问后台 SQL Server 数据库的方法是本系统开发的又一关

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键所在 . 我们可以采用两种方法访问后台数据库 : 一是利用远程视图 , 一是利用传统的 SQ L 语言的传递 . 关于对前台数据访问的方法已是众所周知 , 我们重点介绍对后台的数据访问 . 1) 使用远程视图 远程视图是 Vi sual Fox Pro 新增的功能 , 它是一张存在内存中的表 . 打开时 , 它会自动连 接到服务器上 , 并将 SQL Serv er 上的数据下载到客户端 , 关闭时自动断开与 SQ L Serv er 连 接 . 对它的操作与本地表一样 , 只是在操作后 , 要利用 T ABL EUPDAE ( )函数 ,再把结果回写 到 SQL Serv er 上 . 以修改口令库为例 , 具体说明如下 : O PEN DAT AB ASE WO RKER SHARE&& 以共享方式打开 W ORK ER数据库 U SE WO RKER_ ID SHARE&& 共享方式打开 WO RKER_ ID远程视图并连接到 SQ L Serv er 上 LOC AT E FO R AL L T RIM ( U PP ER ( WO RKER_ ID. N AM E) ) = 'AA '&& 将记录指针 定位到姓名 = 'AA ' REPL AC E WO RKER_ ID. PASSWO RD W IT H 'BB '&& 将口令更改为 'BB ' IF T ABL EUPDA T E( . T. ) = . T. && 向 SQL SERV ER提交更新表的命令 = M ESSAG EBOX( '更 新成功 ', 64, '市 政工程设计与管理信息系统 ') EL SE= AERRO R( ERRIN FO ) && 捕获错误信息存放在 ERRIN FO 数组中 EL SE= M ESSAGEBOX( ERRIN FO( 1, 1) , 16, '市 政工程设计与管理信息系统 ') && 显 示错误信息 EL SE= T ABL EREV ERT ( . T. ) && 清除表缓冲器 , 还原数据 EN DIF U SE IN W ORK ER_ ID&& 关闭视图并断开与 SQL SERV ER的连接 由于每次使用远程视图均须将后台数据下载到客户端 , 而操作完成后又要将结果回写到 SQL Server 上 . 若要对后台的表执行大规模的数据更新、 计算或者待访问的表中数据量很大 时 , 使用远程视图就不如 SQ L语言的效率高 . 2)  SQL语言的传递 SQL语言的传递是把 SQL 语言传递到后台 SQL Serv er 去执行 , 再将执行的结果返回到 前端 ,从而大大减少网络上的数据传输 ,提高了效率 .

5  实现情况
结合市政工程设计与管理信息系统的实际需求情况 , 我们将历史文档、 人事库、 用户口令 及权限库等共享性高 、数据量大 、需经常查询而不常更新的数据库放在后台 SQL Serv e 上 . 在 前台本地数据库就存放一些数据量不大或经常更新的数据库表 . 如各科室的规范文档 , 相关 帮助、汉字辅助等 . 在具体操作上 , 我们是将各数据库表先在本地 Vi sual Fox Pro 成功地原型化 , 采用面向对 象的编程 ( OOP)技术 , 完成对各功能模块 (包括录入、 修改 、查询 、删除、 统计、 打印 、在线帮助 等 )的编码 、测试后 , 再将有关数据通过 V F P的升迁向导升迁到后台 SQL Serv r 上 , 并建立相 应的远程视图 . 然后对于历史文档、 人事库的有海量数据但不需经常更新的后台数据库 , 采用 带参数的远程视图 (有条件的下载数据 )的方法进行访问 , 对于口令库 、权限库等共享性较高、 修改较频繁的数据采用 SQL 语言传递的方式 ,只将结果返回到前台来 ,以提高网络传输效率 ; 对于未归档的文档 、图形文件等就放在本地数据库进行处理 , 待归档后 , 再将它们升迁到后台 ,

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作为历史文件处理 . 按照以上设计方法和原则 , 目前已初步实现了基于客户机 /服 务器模式的武汉市市政工程 设计院工程设计与管理信息系统 .

参 考 文 献 1  曾冬生 ,曾际斌 . 在网络的数据库服务器上实施一个数据库设计 . 北京 : 学苑出版社 1994 2  刘云生 . 数据库系统概论 . 武汉 : 华中理工大学出版社 , 1995 3  李*安 . 分布式数据库概论 . 北京 : 科学出版社 , 1992 4  程东年 . 分布式数据库系统的实现技术初探 . 信息工程学院学报 , 1997

Database f or City Engineering Design and Management Information System
Hu Tian  Cheng Xuex ian  Zeng Ling  Hu Xianbo Abstract   CDN ET based on C / S syst em shares i nf orm atio n resources: such as desig n docum ent s, st andards , norm s, g raphic documents. Also it has di namic ma nagement and t akes o ut desig n docum ent s f rom each o ther. This paper present s some m ethods f or desig n and impletati on of the CDN ET dat abase. Keywords  info rmatio n of manag ement; cli ent /server; data base; Visual Fox pro (责任编辑  张岩芳 )  




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