根据上述的要求，将本数据库的关系模式进行规范化检查，如下：

        顾客信息表（账号，姓名，性别，身份证号，联系电话）

        该表的码为：账号

        函数依赖：账号→姓名，账号→性别，账号→身份证号，账号→联系电话

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

        服务员信息表（工号，姓名，性别，电话）

        该表的码为：工号

        函数依赖：工号→姓名，工号→性别，工号→电话

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

        KTV房间表（房间号，房间价格，推荐人数，房间状态）

        该表的码为：房间号

        函数依赖：房间号→房间价格，房间号→推荐人数，房间号→房间状态

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

        房间预约单表（单号，顾客账号，顾客姓名，房间号，价格）

        该表的码为：单号

        函数依赖：单号→顾客账号，单号→顾客姓名，单号→房间号，单号→价格

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

        房间使用记录表（账号，房间号，开始使用时间，结束使用时间）

        该表的码为：账号，房间号

        函数依赖：（账号，房间号）→开始使用时间，（账号，房间号）→结束使用时间

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

        用户登录表（账号，密码，身份）

        该表的码为：账号

        函数依赖：账号→密码，账号→身份

        由该表函数依赖分析可知，不存在对候选码的部分依赖，满足2NF；不存在传递依赖，满足3NF，每一个决定属性因素都包含码，满足BCNF。

第3章 数据库定义与操作

3.1 数据库及数据表定义

数据库的创建：

• CREATE  DATABASE    manage

数据表的创建及定义：

• 使用查询语句SHOW  CREATE  TABLE  表名
• 顾客信息表

CREATE TABLE `customer` (

  `customer_id` varchar(255) NOT NULL,

  `customer_name` varchar(255) NOT NULL,

  `customer_sex` varchar(255) default NULL,

  `customer_idcard` varchar(255) NOT NULL,

  `customer_phone` varchar(255) NOT NULL,

  PRIMARY KEY  (`customer_id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

• 服务员信息表

CREATE TABLE `waiter` (

  `waiter_id` varchar(255) NOT NULL,

  `waiter_name` varchar(255) NOT NULL,

  `waiter_sex` varchar(255) NOT NULL,

  `waiter_phone` varchar(255) NOT NULL,

  PRIMARY KEY  (`waiter_id`)

) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

• KTV房间表

CREATE TABLE `room` (
  `room_id` varchar(255) NOT NULL,
  `room_price` double(255,0) NOT NULL,
  `room_number` varchar(255) NOT NULL,
  `room_conditon` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY  (`room_id`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

• 房间预约单表

CREATE TABLE `bill` (
  `bill_id` int(255) NOT NULL auto_increment,
  `bill_user` varchar(255) NOT NULL,
  `bill_name` varchar(255) NOT NULL,
  `bill_room` varchar(255) NOT NULL,
  `bill_price` double(255,0) NOT NULL,
  PRIMARY KEY  (`bill_id`)
) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=61 DEFAULT CHARSET=utf8

• 房间使用记录表

CREATE TABLE `record` (
  `record_id` varchar(255) NOT NULL,
  `record_room` varchar(255) NOT NULL,
  `record_firsttime` varchar(255) NOT NULL,
  `record_endtime` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY  (`record_id`,`record_room`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

• 用户登录表

CREATE TABLE `login` (
  `user` varchar(255) NOT NULL,
  `password` varchar(255) NOT NULL,
  `identify` varchar(255) NOT NULL,
  PRIMARY KEY  (`user`)
) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8

3.2 数据查询操作

        由于表名字和属性过长，股灾写关系代数时将部分表名字和属性简写，规则如下：

表3.2.1 名称简写表

• 查询登录账号为11对应的顾客姓名：

• 查询登录账号为s对应的预约编号：

• 查询预约了房间号为A003的顾客联系方式：

• 查询登录账号为xyr预约的顾客身份证号、房间号以及价格：

• 查询登录账号为xxx预约的房间状态、开始使用时间以及结束时间：

πr_c,re_f,re_e(σuser='xxx'(login)⋈πb_u,b_r(bill)⋈πr_i,r_c(r)⋈πre_r,re_f,re_e(re))

3.2.2 SQL实现 

1）

SELETE customer_name FROM customer
   WHERE customer_id IN (SELETE user FROM login
	WHERE user = ‘11’)

 2）

SELECT bill_id FROM bill
   WHERE bill_user IN (SELETE user FROM login
WHERE user = ‘s’)

3）

SELECT customer_phone FROM customer
   WHERE customer_id IN (SELETE bill_user,bill_room FROM bill
   WHERE bill_room = ‘A003’)

4）

SELECT login.user ,c. c_i, c.id,bill.b_u,b_r,b_p
   FROM login,c,bill
   WHERE login.user = c.c_i AND c.c_i = bill.b_u AND login.user = bill.b_u 
AND login_user = ‘xyr’

5）

SELECT login.user,r.r_c,re.re_i,re.re_r,re.re_f,re.re_e 
FROM login,r,re
WHERE login.user = re.i AND re.re_r = r.r_id AND login.user = ‘xxx’

4）5）两部分的SQL语句比较多，所以使用了关系代数表格中的简写。

3.3 数据增删改操作 

• 数据增加

（1）INSERT  INTO  room  VALUES(‘A010’, ‘200’, ‘6’, ‘空闲中’)
（2）INSERT INTO customer VALUES (‘1234’, ’Lily’, ‘女’, ‘330881200111011312’, ‘17816653172’)
（3）INSERT  INTO	  bill  VALUES(?, ‘1234’, ‘Daming’, ‘A004’, ‘200’)
（4）INSERT  INTO	  login  VALUES(‘login’, ‘root’, ‘顾客’)
（5）INSERT  INTO	  record  VALUES(‘123’, ‘A011’, ’12:35’, ’17:55’)

• 数据删除

（1）DELETE	FROM	customer
	  where	customer.customer_id = 
	  (
			select  user  from  login
		)
（2）DELETE	FROM 	record
     where   record_id = 
     (
 			selste  user  from  login
	  )
（3）delete   from   room
     where   room_id = ‘A002’
（4）delete   from   login
     where   identify = ‘顾客’
（5）delete   from   login
     where   identify = ‘顾客’

• 数据修改

（1）	update  room
        set  room_number = ‘3’
        where  room_id = ‘A001’
（2）	update  record
        set  record_room = ‘A002’, record_firsttime = ’11:05’, record_endtime = ’13:35’
        where  record_id = ‘11’
（3）	update  customer
        set  customer_name = ?, customer_sex = ?, customer_idcard = ?, customer_phone = ?
        where  customer_id =
        (
          selete  user  from
          login
        )
（4）	update  waiter
        set  waiter_name = ?, waiter_sex = ?, waiter_phone = ?
        where waiter_id = ?
（5）	update  bill
        set  bill_name = ?, bill_room = ?, bill_price = ?
        where  bill_user = ?

 3.4 索引及视图应用

        在关系数据库中，索引是一种独立的、物理的对数据库表中一列或多列的值进行排序的一种存储结构，它是某个表中一列或 若干列值的集合和相应的指向表中物理标识这些值的数据页的逻辑指针清单。

        索引提供指向存储在表的指定列中的数据值的指针，然后根据指定的排序顺序对这些指针排序。数据库使用索引以找到特定值，然后 顺指针找到包含该值的行。这样可以使对应于表的SQL语句执行的更快，可快速访问数据库表中的特定信息。

        当表中有大量记录时，若要对表进行查询，第一种搜索信息方式是全表搜索，是将所有记录——取出，和查询条件进行一一对比，然后返回满足条件的记录，这样做会消耗大量的数据库系统时间，并造成大量磁盘I/O操作；第二种就是在表中建立索引，然后在索引中找到符合查询条件的索引值，最后通过保存在索引中的ROWID（相当于页码）快速找到表中对应的记录。

        基于第二种搜索信息方式的优点，选取其中一个示例测试索引的用途，操作如下图所示：

• 在test表中插入5万~10万条数据：

 图3. 4. 1 数据总数图

• 在未加索引的情况下直接查询某一个数据：

图3. 4. 2 未加索引的查询结果 

 图3. 4. 3 未加索引需要花费的时间

• 对比前面2）结果可知，查询一条数据需要花费0.048秒，为了提高查询效率，可以创建一个索引，创建索引的语句为：

图3. 4. 4 建立索引语句 

• 创建索引后，在表中就有了索引和主键自带的主键索引，如下图所示：

 图3. 4. 5 索引图

• 创建好索引后，再次执行与2）相同的语句，结果如下图所示：

图3. 4. 6 添加索引后查询到的结果 

• 结论：通过两次对比结果可以发现，在执行相同语句时，建立索引后的查询时间为0.001秒，而未建立索引的时间为0.048秒，提高了查询的效率。本次使用是简单的查询操作以及表的数据不算太大，所以在时间差上并不是很大，但是当实际操作复杂的业务时，会发现索引能大大的提高的效率。

3.4.2 视图的应用 

        视图是指计算机数据库中的视图，是一个虚拟表，其内容由查询定义。同真实的表一样，视图包含一系列带有名称的列和行数据。但是，视图并不在数据库中以存储的数据值集形式存在。行和列数据来自由定义视图的查询所引用的表，并且在引用视图时动态生成。

        由于有时候需要将多张表的信息结合在一起查看，表的多重连接在一定条件下比较麻烦，所以可以创建视图，将多张表的信息汇总在一张视图表中。比如服务员在查看顾客信息时不能同时查看该顾客预约的房间信息，所以可以创建视图如下：

        创建视图语句为：

图3. 4. 7 创建视图语句 

         建立视图后，想要查询相关需求就会很容易，例如：需要查询姓名为“111111”的顾客是否预约了房间号为“A006”的KTV房间，就可以简单的实现，如下图查询将结果所示：

图3. 4. 8 通过视图查询到的结果 

第4章 应用系统实现

         本系统采用Java的Swing来完成应用系统的交互功能，数据库采用MySQL来完成数据的操作。Java与MySQL的连接方式是JDBC。本系统通过MVC三层设计模型实现。用Model + View + Controller实现MVC设计模式的流程，如下图所示：

 图4. 1 MVC设计模式

 4.1 登录窗口

        在包com中创建类，命名为LoginWeb.java，将其作为登录界面的窗口。

4.1.1 页面设计

        登录界面：首先是创建一个窗体，设置窗体名称（setTitle）。左边创建一个JLabel，设置其Icon属性从而达到插入图片的作用。右边从上往下，首先是创建两个新的JLabel用于登录标题展现。之后创建一个JComboBox用于登录时身份的选择（顾客、服务员、管理员）、一个JTextField用于账号输入框以及一个JPasswordField用于密码输入。最下面使用到两个按钮JButton，一个是登录按钮，一个是注册按钮（用于用户注册）。实现后的效果图如下图所示：

图4. 1. 1 登录界面 

4.1.2 功能实现 

4.2 注册页面

         在包zhuce中创建类，命名为Zhuce1.java和Zhuce2.java，并将其作为注册界面的窗体。

4.2.1 页面设计 

         注册界面主要是由JLabel、JTextField、JPasswordField、JRadioButton以及JButton四个控件组成。从上往下看，两个JLabel组成注册界面的标题。第一个JLabel设置Icon用于存放图片，第二个JLabel用于存放“欢迎注册”字体。后面都是一些JLabel和JTextField（或JPasswordField）结合组成注册界面行，JRadioButton主要用于性别“男/女”的选择。JButton主要有“确定”按钮和“重置”按钮。如下图实现效果图所示： 

 图4. 2. 1 注册界面

 4.2.2 功能实现

        注册功能与登录功能差不多，都是连接数据库，查找相对应的表，使用getTxt()获取文本框以及isSelected()获取JRadioButton控件选择的内容，将对应内容添加进表。

        确认按钮主要是在填写完注册内容后“确定”，当注册的账号存在时，提示“此账号已注册”。重置按钮是在点击后清空文本框JTextField以及密码框JPasswordField输入的内容。

        管理员由系统给定，不能随便注册，所以当选择身份为管理员时，点击注册按钮会提示“管理员不能注册”。同理，服务员也不能随便注册，服务员登录账号和密码由统一配置。

4.3 普通用户界面窗口

         在包customer中创建类，命名为CustomerWeb.java作为顾客登录总体界面。在CustomerWeb.java界面下包含：P1.java作为顾客预约KTV房间以及取消KTV房间预约、查看预约记录的界面；P2.java作为个人信息查看界面，包括查看个人信息、修改个人信息、修改密码。所以在P2.java中下还包含：Myself.java用作个人信息查看界面、Change.java用作修改个人信息界