1、3.33.3 数据与系统数据与系统( (第第 1 课时课时) ) 【教学目标】【教学目标】 了解文件和数据库文件的概念。 了解 GUI 的基本概念，学会设计简单的 GUI。 Access 数据库简单操作。 【教学重点】了解 tkinter 模块，编写简单可交互的 GUI 程序。 【教学难点】掌握数据传递过程（GUI 程序界面向对象及文本文件）。 【教学过程】【教学过程】 一、引入一、引入 1.学生阅读第 67 页任务一探究“旅行线路”之“初看“旅行线路” ，了解“旅行 线路”程序界面及功能， 了解图形用户界面 （GUI） 。 完成填空， 以实现在窗口上添加一个“查 询线路”按钮的功能。 2.上
2、机操作：运行程序，观看运行结果，对照理解每个语句的作用 fromfrom tkintertkinter importimport * *# #导入导入tkintertkinter模块模块 rootroot = = Tk()Tk()# #创建一个窗口创建一个窗口 rooroot.title(t.title(旅行线路旅行线路)# #设置窗口标题设置窗口标题 root.geometry(300 x120)root.geometry(300 x120)# #设置窗口大小设置窗口大小 root.resizable(0,0)root.resizable(0,0)# #禁止调整窗口大小禁止调整窗口大小 #
3、#的窗口上建一个的窗口上建一个“添加线路添加线路”按钮按钮 Button(root,Button(root, text=text=添加线路添加线路, relief=solid,width=10,height=2).pack()relief=solid,width=10,height=2).pack() # #在屏幕上建一个在屏幕上建一个ButtonButton按钮。按钮。 为实现在窗口上添加一个“查询线路”按钮的功能，应该加上一条语句： Button(root, text=查询线路, relief=solid,width=10,height=2). pack() 运行调试程序： 老师检查学生完
4、成情况。可视化编程中，引用模块比较陌生，设计环节多，相互关联 多， 出错可能性大增。 教师要发现问题， 及时解决， 破除学生因屡屡失败而产生的畏难情绪。 二、二、图形用户界面（图形用户界面（GUIGUI） 图形用户界面（Graphical User Interface，GUI）又称图形用户接口，是指采用图形是指采用图形 方式显示的计算机操作用户界面方式显示的计算机操作用户界面。在Python 语言中，tkinter是实现图形用户界面的模块， 可以快速创建GUI应用程序。 我们需要先导入模块， 上面所示的代码用“from tkinter import *”导入tkinter模块，然后就可以运用相
5、应代码创建矩形容器（Frame）、文本框（Entry）、 命令按钮（Button）、文本标签（Label）等交互对象。 在现代程序设计中，我们用“对象”建立计算机世界的实体与客观世界的实体相一致 的映射关系， 问题的解决方案可以用一些彼此交互的对象来形象化表示。 比如在“旅行线路” 例子中， 我们利用Python提供的按钮类创建按钮对象， 通过单击按钮的交互方式完成代码的 执行过程。 三、编程实现三、编程实现“添加线路添加线路”功能功能 fromfrom tkintertkinter importimport * * rootroot = = Tk()Tk()# #创建一个窗口创建一个窗口 r
6、oot.title(root.title(添加线路添加线路)# #设置窗口标题设置窗口标题 root.geometry(600 x100)root.geometry(600 x100)# #设置窗口大小设置窗口大小 root.resizable(0,0)root.resizable(0,0)# #禁止调整窗口大小禁止调整窗口大小 var=StringVar()var=StringVar()# #定义定义StSt ringVar()ringVar()类型类型 defdef intomap():intomap():#Button#Button按钮激发函数按钮激发函数 c=open(c=open(旅
7、行线路旅行线路.txt,a+).txt,a+)# #以追加模式打开文件以追加模式打开文件 c.write(var.get()+n)c.write(var.get()+n)# #在在texttext文件末尾添加文件末尾添加texttext里的内容里的内容 c.closec.close# #关闭文件关闭文件 # #在窗口上建一个文本标签在窗口上建一个文本标签 Label(root,Label(root, text=text=请输入线路请输入线路, font=(Arial,font=(Arial, 10).pack()10).pack() # #在窗口上建一个文本框在窗口上建一个文本框 Entry(
8、root,textvariable=var,width=550).packEntry(root,textvariable=var,width=550).pack ()() # #在窗口上建一个在窗口上建一个ButtonButton按钮按钮 Button(root,Button(root, text=text=添加线路添加线路, commandcommand =intomap,re=intomap,relief=solid,width=10).pack()lief=solid,width=10).pack() root.mainloop()root.mainloop() 运行效果如下： 四、文件
9、四、文件 文件是存储在外存储设备中的相关数据的集合。文件是存储在外存储设备中的相关数据的集合。在解决问题的过程中，我们可以根据 需要将数据组织在一起形成 队列、树或图等逻辑结构，这时的数据存储在内存中，当退出 程序时，相关数据也将丢失。如果需要更持久地存储数据，我们可以将数据以文件的形式 存储到外存储设备中。在 “线路数据”程序中是用文件的形式存储在计算机的磁盘里的。 计算机的存储设备按用途可分为主存储器（内存）和辅助存储器（外存）两类。 内存用来临时存放执行的文件，关机后数据将消失；外存是磁性介质或光盘等， 能长期保存信息。 五、五、PythonPython读写文本文件读写文本文件 在Pyt
10、hon语言中，用open函数把外存储器里的文本文件（.txt）打开，用write方法将 内存中的数据存储到外存储器的文件中，文件操作结束时一定要用close方法关闭文件。 Python还提供了读写电子文档和电子表格等多种类型文件的模块，可以很方便地建立 起不同计算工具间的联系。 在数据管理技术的发展历程中，文件的使用有助于长期保存数据，并且实现由专门的 软件对数据进行管理，从而减轻人工管理数据的负担。 数据的存储传统上是使用单独的没有关联的文件。 比如：在程序“添加线路”使用文件“旅行线路.txt”。现在，我们也可以将一些文 件建立关联，形成数据库文件。 练一练：练一练： 只有一个“添加线路”
11、的功能，请在此例程基础上，增加一个“查询线路”的按钮， 并实现功能：单击该按钮，在文本框中显示文本文件旅行线路.txt中的已有全部内容。 【附】参考程序及运行结果 fromfrom tkintertkinter importimport * *# #导入导入tkintertkinter模块模块 importimport tkinter.messageboxtkinter.messagebox# #弹窗库弹窗库 rootroot = = Tk()Tk()# #创建一个窗口创建一个窗口 root.title(root.title(线路操作线路操作)# #设置窗口标题设置窗口标题 root.geom
12、etry(580 x220root.geometry(580 x220)# #设置窗口大小设置窗口大小 root.resizable(0,0)root.resizable(0,0)# #禁止调整窗口大小禁止调整窗口大小 var=StringVar()var=StringVar()# #定义定义StringVar()StringVar()类型类型 defdef intomap():intomap():#Button#Button按钮按钮 添加线路添加线路 激发函数激发函数 ifif var.get().strip()=:var.get().strip()=: tkinter.messagebox
13、.showerror(tkinter.messagebox.showerror(错误错误,输入内容不能为空！输入内容不能为空！) else:else: c=open(c=open(旅行线路旅行线路.txt,a+).txt,a+)# #以追加模式打开文件以追加模式打开文件 c.write(var.get()+n)c.write(var.get()+n)# #在文件末尾添加在文件末尾添加texttext里的内容里的内容 c.closec.close# #关闭文件关闭文件 tkinter.messagebox.showinfo(tkinter.messagebox.showinfo(提示提示,录入成
14、功！录入成功！) var.set()var.set()# #清除录入内容以免重复录入清除录入内容以免重复录入 entry.focus_set()entry.focus_set()# #输入框获得焦点输入框获得焦点 defdef query():query():#Button#Button按钮按钮 查询线路查询线路 激发函数激发函数 c=open(c=open(旅行线路旅行线路.txt,r).txt,r)# #以只读模式打开文件以只读模式打开文件 var=c.readlines()var=c.readlines()# #读取文件全部内容读取文件全部内容 c.closec.close# #关闭文件
15、关闭文件 text.delete(0.0,end)text.delete(0.0,end)# #清空文本框内容清空文本框内容 forfor i i inin var:var: text.insert(INSERT,text.insert(INSERT, i)i)#INSERT#INSERT表示输入光标所在的位置表示输入光标所在的位置 # #在窗口上建一个文本标签在窗口上建一个文本标签 Label(root,Label(root, text=text=请输入线路请输入线路, font=(Arial,font=(Arial, 10).pack()10).pack() # #在窗口上建一个输入框在窗
16、口上建一个输入框 entry=Entry(root,textvariable=var,entry=Entry(root,textvariable=var, width=82)width=82) entry.pack()entry.pack() # #在窗口上建一个在窗口上建一个ButtonButton按钮按钮 Button(root,Button(root, text=text=添加线路添加线路, commandcommand =intomap,relief=solid,width=10).pack()=intomap,relief=solid,width=10).pack() # #在窗口上
17、建一个在窗口上建一个ButtonButton按钮按钮 Button(root,Button(root, text=text=查询线路查询线路, commandcommand =query,relief=solid,width=10).pack()=query,relief=solid,width=10).pack() # #在窗口上建一个文本框在窗口上建一个文本框 text=Text(root,width=82,text=Text(root,width=82, height=8)height=8)#82#82个字符（每个汉字算个字符（每个汉字算2 2个字符）的个字符）的 宽度，宽度，8 8行行
18、 text.pack()text.pack() enentry.focus_set()try.focus_set()# #输入框获得焦点输入框获得焦点 root.mainloop()root.mainloop()# #进入事件（消息）循环进入事件（消息）循环 ： 六、数据库六、数据库 案例分析： 某同学在网站上查询厦门到成都的火车，没有直达列车，需要换乘，网站提供了多种多案， 请根据换乘信息，利用电子表格软件整理到一个表中，方便他乘车。 用电子表格能完成数据的整理，但是数据量较大时，我们就很难管理和使用，这时我们 可以尝试使用数据库管理软件Access来管理数据。 数据库是以一定的组织方式存储
19、在计算机中的相互关联的数据集合。数据库是以一定的组织方式存储在计算机中的相互关联的数据集合。 1.数据表 在数据库中，数据是以二维表的形式组织存储的，称为表。如图3.3.4所示的 “武汉 至成都车次”表，表中的一列称为一个字段，一个字段对应车次实体的一个属性，每个字段 都有一个名字，称为字段名，如车次编号、出发站等。表中的 一行称为一条记录，一条记 录对应于一个车次实体， 保存有关实体属性的数据。 可以唯一确定一条记录的字段称为主键， 如车次编号。 若干个车次数据的集合就组成了“武汉至成都车次”表。 我们可以对数据表进 行插入、删除、更新等操作。 2.数据库管理系统 在数据库技术中，数据是如何
20、被科学地组织和存储的？又是如何被高效地获取和维护 的？完成这些任务的就是数据库管理系统。数据库管理系统是定义、创建、维护数据库的一 种工具， 它允许用户管理和控制数据库中的数据。 常见的数据库管理系统有Sybase、 ORACLE、 MySQL、Access等。 【做一做】学生用Access软件对数据表进行简单数据操作：增加、修改、删除、保存。 打开“厦门至成都.mdb”数据库文件，将“厦门至武汉车次”和“武汉至成都车次”这 两个表的数据补充完整，所需数据从图3.3.3中取得。 图3.3.4 Access管理数据库界面 这样的数据库使用起来特别方便。 练一练练一练 【创建Access数据库及表
21、】来源:学科网ZXXK 1.启动Access软件，新建一空白数据库文件，保存到桌面，取名为test.mdb。 2.双击创建表结构，按下表依次创建7个字段，并设置数据类型和范 围。 字段名称字段名称数据类型数据类型范围范围 来源来源: :学学科科网网 Z ZX XX XKK 车次编号文本字段大小:10 出发站文本字段大小:20来源:学科网 到达站文本字段大小:20 出发时间日期/时间格式:短时间 到达时间日期/时间来源:学科网 ZXXK格式:短时间 历时数字字段大小:整型 最低票价货币格式:货币 3.设置完成后保存数据表，表名取为“火车车次信息表”，并定义“车次编号”为主键。 4.登陆中国铁路12306订票官网， 查找后天从北京到上海的所有火车信息， 选择前3条记 录录入或复制到表中。
