數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)——班級(jí)信息管理系統(tǒng)

1、0 甘肅政法學(xué)院甘肅政法學(xué)院 本科學(xué)生期中作業(yè)本科學(xué)生期中作業(yè) 姓名姓名 張航張航 學(xué)院學(xué)院 計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院 專業(yè)專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班級(jí)班級(jí) 1212級(jí)專升本班級(jí)專升本班 實(shí)驗(yàn)課程名稱實(shí)驗(yàn)課程名稱 數(shù)據(jù)庫(kù)原理與系統(tǒng)概論數(shù)據(jù)庫(kù)原理與系統(tǒng)概論 指導(dǎo)教師及職稱指導(dǎo)教師及職稱 姚偉姚偉 實(shí)驗(yàn)成績(jī)實(shí)驗(yàn)成績(jī) 開課時(shí)間開課時(shí)間 2013-20142013-2014 學(xué)年學(xué)年 第二第二 學(xué)期學(xué)期 0 目錄目錄 第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求.1 1.課程設(shè)計(jì)任務(wù).1 2.設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)庫(kù)中有以下四個(gè)表.1 第二章 需求分析.1 1 需求分析的任務(wù) .1 2 需求分析的過(guò)程 .1

2、 3.功能介紹.2 第三章 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).3 1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法 .3 2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟 .3 3 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì) .3 第四章 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).3 1 E-R 圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 .3 2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 .4 3 數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu) .4 第五章物理設(shè)計(jì)階段.5 1 系統(tǒng)功能模塊 .5 2 物理設(shè)計(jì)階段結(jié)果 .6 3 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段 .6 3.1 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段目標(biāo) .6 3.2 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段任務(wù) .6 3.2.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù) .6 3.2.2 建立數(shù)據(jù)表 .7 3.3.2 輸入學(xué)生表數(shù)據(jù) .9 3.3.3 輸入班級(jí)表數(shù)據(jù) .9 3.3.4 輸入學(xué)會(huì)表數(shù)據(jù) .10 3.4 基于

3、數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)查詢 .10 3.4.1 查詢系表 .10 3.4.1 查詢學(xué)生表 .11 3.4.2 查詢班級(jí)表 .11 3.4.3 查詢班級(jí)表 .11 3.5 建立視圖 .12 3.6 基于視圖的數(shù)據(jù)查詢 .12 3.6.1 系表視圖查詢 .12 3.6.2 班級(jí)表視圖查詢 .13 3.6.3 生表視圖查詢 .13 3.6.3 生表視圖查詢 .13 總結(jié).13 1 第一章第一章 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求及要求 1.課程設(shè)計(jì)任務(wù)課程設(shè)計(jì)任務(wù) 班級(jí)信息管理系統(tǒng) 問(wèn)題描述：建立一個(gè)關(guān)于系、學(xué)生、班級(jí)、學(xué)會(huì)等諸信息的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。 2.設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)庫(kù)中有以下四個(gè)表設(shè)計(jì)要求數(shù)據(jù)庫(kù)中有以下四個(gè)表

4、（1） 、學(xué)生：學(xué)號(hào)、姓名、出生年月、系名、班號(hào)、宿舍區(qū)。 （2） 、班級(jí)：班號(hào)、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份。 （3） 、系：系名、系號(hào)、系辦公地點(diǎn)、人數(shù)。 （4） 、學(xué)會(huì)：學(xué)會(huì)名、成立年份、辦公地點(diǎn)、人數(shù)。 語(yǔ)義如下：一個(gè)系有若干專業(yè)，每個(gè)專業(yè)每年只招一個(gè)班，每個(gè)班有若干學(xué)生。一個(gè)系的 學(xué)生住在同一宿舍區(qū)。每個(gè)學(xué)生可參加若干學(xué)會(huì)，每個(gè)學(xué)會(huì)有若干學(xué)生。學(xué)生參加某學(xué)會(huì) 有一個(gè)入會(huì)年份。 第二章第二章 需求分析需求分析 1 需求分析的任務(wù)需求分析的任務(wù) 需求分析的任務(wù)是調(diào)查應(yīng)用領(lǐng)域，對(duì)應(yīng)用領(lǐng)域中的信息要求和操作要求進(jìn) 行詳細(xì)分析，形成需求分析說(shuō)明書。重點(diǎn)是調(diào)查，收集與分析用戶在數(shù)據(jù)管理 中的信息

5、要求，處理要求，數(shù)據(jù)的安全性與完整性要求。 為了完成需求分析的任務(wù)，要詳細(xì)調(diào)查待開發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用的情況，了解 班級(jí)信息系統(tǒng)的工作概況，分析用戶的各種需求，在此基礎(chǔ)上確定新系統(tǒng)的功 能。新系統(tǒng)必須考慮今后的擴(kuò)充和改變，不能僅僅按當(dāng)前應(yīng)用需求來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 庫(kù)。 2 需求分析的過(guò)程需求分析的過(guò)程 （1）了解本班級(jí)信息系統(tǒng)主要用于教師管理學(xué)生，學(xué)生信息管理系統(tǒng)以及 參加學(xué)會(huì)管理系統(tǒng)。 （2）熟悉各部分的信息狀況。調(diào)查各個(gè)學(xué)生的基本信息情況，對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng) 2 的功能和和所需信息有一個(gè)明確的認(rèn)識(shí)。包括了解各個(gè)模塊輸入和使用什么數(shù) 據(jù)，如何加工處理這些數(shù)據(jù)，輸入什么信息，輸出什么信息，輸出到什么部門， 輸出的結(jié)

6、果的格式是什么等。 (3)根據(jù)(1)(2)調(diào)查的結(jié)果，對(duì)學(xué)生信息管理中各應(yīng)用的信息要求和操作要 求進(jìn)行詳細(xì)分析，從中得到：該學(xué)生信息系統(tǒng)的各個(gè)應(yīng)用從數(shù)據(jù)庫(kù)中得到哪些 信息，這些信息的具體內(nèi)容和性質(zhì)是什么，要求完成什么樣的處理功能，對(duì)某 些處理要求的相應(yīng)時(shí)間，既對(duì)數(shù)據(jù)的安全，完整性的要求。 （4）確定系統(tǒng)的邊界。確定整個(gè)系統(tǒng)中哪些由計(jì)算機(jī)完成，哪些將來(lái)由系統(tǒng) 完成，哪些由人工完成。由計(jì)算機(jī)完成的功能就是新系統(tǒng)完成的功能。 3.功能介紹功能介紹 （1） 調(diào)查用戶需求 院系 院系需求：學(xué)生所在院系的系名、系號(hào)、系辦公地點(diǎn)、人數(shù)信息進(jìn)行輸入，刪除，修改。 查詢功能：對(duì)系，系號(hào)，系辦公地點(diǎn)的查詢。 學(xué)生

7、 學(xué)生信息功能：按專業(yè)班級(jí)對(duì)學(xué)生的學(xué)號(hào)、姓名、出生年月、系名、班號(hào)、宿舍區(qū)的信息 進(jìn)行輸入，刪除，修改 查詢功能：查詢學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名、出生年月、系名、班號(hào)、宿舍區(qū) 班級(jí) 班級(jí)信息：按專業(yè)班級(jí)對(duì)班號(hào)、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份信息進(jìn)行輸入，刪除，修 改。查詢：查詢學(xué)生班級(jí)班號(hào)、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份信息。 學(xué)會(huì) 學(xué)會(huì)信息功能：按學(xué)生的姓名對(duì)學(xué)會(huì)名、成立年份、辦公地點(diǎn)、人數(shù)信息進(jìn)行輸入，刪除， 修改。 查詢功能：按學(xué)生姓名對(duì)學(xué)會(huì)名、成立年份、辦公地點(diǎn)、人數(shù)信息進(jìn)行查詢 （2）關(guān)系模式如下 學(xué)生S(SnoSnameSbirthDeptClassRno) 班級(jí)C(ClassPnameDeptC

8、numCyear) 系D(DeptDnoOfficeDnum) 學(xué)會(huì)M(MnameMyearMaddrMnum) 3 第三章第三章 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方法 設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)通常有四類方法：自頂向下，自底向上，逐漸擴(kuò)張以及混合 策略。本教學(xué)系統(tǒng)采用的是自底向上的方法。即首先定義全局的概念結(jié)構(gòu)的框架， 然后逐步細(xì)化。根據(jù)自頂向上地進(jìn)行需求分析然后再自底上上地進(jìn)行概念設(shè)計(jì)。 2 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的步驟 概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)可分為兩步：第一步是抽象數(shù)據(jù)并設(shè)計(jì)局部視圖。第二步是 集成局部視圖，得到全局的概念結(jié)構(gòu)。 3 數(shù)據(jù)抽象與局部視圖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)抽象與局部視

9、圖設(shè)計(jì) 按照?qǐng)D2.1 教學(xué)學(xué)管理系統(tǒng)總框架圖，設(shè)計(jì)局部E-R 圖。 圖3.1 學(xué)生管理系統(tǒng)局部概念結(jié)構(gòu)E-R 圖 第四章第四章 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 E-R 圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 將圖3.4 總體概念結(jié)構(gòu)E-R 圖轉(zhuǎn)化成關(guān)系模型。 系表（系號(hào)、系名、系辦公地點(diǎn)、人數(shù)）主鍵：系號(hào) 外鍵：系辦公地點(diǎn) 學(xué)生表（學(xué)號(hào)、姓名、出生年月、系名、班號(hào)、宿舍區(qū)）主鍵：學(xué)號(hào) 外鍵：班號(hào) 班級(jí)表（班號(hào)、專業(yè)名、系名、人數(shù)、入校年份）主鍵：班號(hào) 外鍵：系名 4 學(xué)會(huì)（學(xué)會(huì)名、成立年份、辦公地點(diǎn)、人數(shù)）主鍵：學(xué)會(huì)名 外鍵：辦公地點(diǎn) 2 數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 數(shù)據(jù)庫(kù)德邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的結(jié)果不

10、是唯一的。為了提高數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用系統(tǒng)的性能， 還應(yīng)該根據(jù)應(yīng)用需要適當(dāng)?shù)男薷?，調(diào)整關(guān)系模式，這就是數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化。規(guī)范 化理論為數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員判斷關(guān)系模式的優(yōu)劣提供了理論標(biāo)準(zhǔn)，可用來(lái)預(yù)測(cè)模式 可能出現(xiàn)的問(wèn)題，使數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)工作有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)。關(guān)系數(shù)據(jù)模型的優(yōu)化 通常以規(guī)范化理論為指導(dǎo)，方法為： （1）確定數(shù)據(jù)依賴。分別寫出每個(gè)關(guān)系內(nèi)部屬性的以及不同關(guān)系模式屬性間 的數(shù)據(jù)依賴。根據(jù)需求分析可知： a) 系表的數(shù)據(jù)依賴 ：系號(hào)-系名，系號(hào)-系辦公地點(diǎn) b) 班級(jí)表的數(shù)據(jù)依賴：班號(hào)-班名，班號(hào)-系號(hào) c) 學(xué)生表的數(shù)據(jù)依賴：學(xué)號(hào)-姓名，學(xué)號(hào)-性別，學(xué)號(hào)-省份， 學(xué)號(hào)-年齡，學(xué)號(hào)-班級(jí)號(hào)，學(xué)號(hào)-專業(yè) d)

11、 學(xué)會(huì)表的數(shù)據(jù)依賴：學(xué)會(huì)名-學(xué)生姓名，學(xué)會(huì)名-學(xué)好，學(xué)會(huì)名-系名 （2）對(duì)于各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 （3）按照數(shù)據(jù)依賴的理論對(duì)關(guān)系模式逐一分析，考察是否存在部分函數(shù)依賴， 傳遞函數(shù)依賴，根據(jù)各個(gè)函數(shù)依賴的依賴集可知各個(gè)關(guān)系模式?jīng)]有部分函數(shù)依賴 和傳遞函數(shù)依賴所以所有的關(guān)系模式都是屬于 3NF。不需要進(jìn)一步，進(jìn)行模式分 3 數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu) 給出數(shù)據(jù)庫(kù)基本表總體結(jié)構(gòu)圖。 根據(jù)總體結(jié)構(gòu)圖設(shè)計(jì)各表的結(jié)構(gòu)。 5 表 4-1 系表的結(jié)構(gòu) 字段名數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度約束描述 Deptchar20 主鍵系號(hào) Dnochar20 不為空系名 Officechar30 外鍵系

12、辦公地點(diǎn) Dnumchar10 不為空人數(shù) 表 4-2 學(xué)生表的結(jié)構(gòu) 字段名數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度約束描述 Snochar20 主鍵學(xué)號(hào) Snamechar10 不為空姓名 Sbirthchar15 不為空出生年月 Deptchar20 不為空系號(hào) ClassSmallint20 外鍵班號(hào) Rnochar20 不為空宿舍區(qū) 表 4-3 班級(jí)表的結(jié)構(gòu) 字段名數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度約束描述 Classchar25 主鍵班號(hào) Pnamechar25 不為空專業(yè)名 Deptchar25 外鍵系名 Cnumchar25 不為空人數(shù) Cyearchar25 不為空入校年份 表 4-4 學(xué)會(huì)表的結(jié)構(gòu) 字段名數(shù)據(jù)類型長(zhǎng)度約束描述

13、 Deptchar20 主鍵學(xué)會(huì)名 Dnochar10 不為空成立年份 Officesmallint20 外鍵辦公地點(diǎn) Dnumchar8 不為空人數(shù) 第五章物理設(shè)計(jì)階段第五章物理設(shè)計(jì)階段 1 1 系統(tǒng)功能模塊系統(tǒng)功能模塊 （1）系表信息查詢和更新模塊 將實(shí)現(xiàn)對(duì)系部信息的查詢和更新（修改、插入、刪除）操作，方便于對(duì)系部基本信息 的 管理 （2）學(xué)生表的查詢和更新模塊 將完成班級(jí)基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對(duì)學(xué)生信息的集 6 中管理 （3）班級(jí)表的查詢和更新模塊 將完成學(xué)生基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對(duì)學(xué)生信息的集 中管理 （4）學(xué)會(huì)表的查詢和更新模塊

14、 將完成課程基本信息的查詢、更新（修改、插入、刪除）操作，便于對(duì)學(xué)生信息的集 中管理 2 2 物理設(shè)計(jì)階段結(jié)果物理設(shè)計(jì)階段結(jié)果 編號(hào)存儲(chǔ)過(guò)程作用 1 系表_insert在系表中插入一元組 2 班級(jí)表_insert在班級(jí)中插入一元組 3 學(xué)生表_insert在學(xué)生中插入一元組 4 學(xué)會(huì)表_insert在課程中插入一元組 （其他表的查詢、修改、刪除與上面表的大致相同，這里不再具體列出）（其他表的查詢、修改、刪除與上面表的大致相同，這里不再具體列出） 3 3 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段 3.13.1 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段目標(biāo) 用 DBMS 所提供的數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言和其他實(shí)用程序?qū)?shù)據(jù)庫(kù)邏輯

15、設(shè)計(jì)和物理設(shè)計(jì)結(jié)果描 述出來(lái)，成為 DBMS 可以接受的源代碼，在經(jīng)過(guò)調(diào)試生成目標(biāo)模式 3.23.2 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段任務(wù)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施階段任務(wù) 3.2.13.2.1 建立數(shù)據(jù)庫(kù)建立數(shù)據(jù)庫(kù) Create database 班級(jí)信息庫(kù) 班級(jí)信息管理系統(tǒng); 圖 5.1 班級(jí)信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù) 7 3.2.23.2.2 建立數(shù)據(jù)表建立數(shù)據(jù)表 (1)系表基本信息的建立 Create table D ( Dept char(20) primary key not null, Dno char(20) not null, Office char(30) , Dnum char(10) not null, ) 圖

16、 5.2 系表 (2) 學(xué)生表基本信息的建立 Create table S ( Sno char(20) primary key, Sname char(10) not null, Sbirth char(15) not null, Dept char(20) not null, Class char(20) not null, Rno char(20) not null, ) 圖 5.3 學(xué)生表 8 (3) 班級(jí)表基本信息的建立 Create table C ( Class char(25) primary key, Pname char(25) not null, Dept char(25

17、) , Cnum char(25) , Cyear char(25) , ) 圖 5.4 班級(jí)表 (4) 學(xué)會(huì)表基本信息的建立 Create table M ( Mname char(20) primary key, Myear char(10) not null, Maddr char(20) not null, Mnum char(8), ) 圖 5.5 學(xué)會(huì)表 3.3 輸入各表的數(shù)據(jù) 3.3.1 輸入系表數(shù)據(jù) INSERT INTO D (Dept,Dno ,Office ,Dnum) VALUES ( 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),2012812,信息樓六樓,25) 9 INSERT INTO D

18、 (Dept,Dno ,Office ,Dnum) VALUES ( 人文學(xué)院,2012813,信息樓 5 樓,25) 圖 5.6 系表數(shù)據(jù)輸入 3.3.23.3.2 輸入學(xué)生表數(shù)據(jù)輸入學(xué)生表數(shù)據(jù) INSERT INTO S (Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno) VALUES ( 201281210102 ,程志宇,1990 年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),2012,9) INSERT INTO S(Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno) VALUES ( 201281210104 ,符雯斌,1989 年,計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),2012,9) 圖 5.

19、7 學(xué)生表數(shù)據(jù)輸入 3.3.33.3.3 輸入班級(jí)表數(shù)據(jù)輸入班級(jí)表數(shù)據(jù) INSERT INTO C (Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear) VALUES ( 專升本, 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù),計(jì)科院,47,2012) INSERT INTO C (Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear) VALUES ( 廣告 , 藝術(shù)學(xué)院,美術(shù)系,41,2011) 10 圖 5.8 班級(jí)表數(shù)據(jù)輸入 3.3.43.3.4 輸入學(xué)會(huì)表數(shù)據(jù)輸入學(xué)會(huì)表數(shù)據(jù) INSERT INTO M (Mname,Myear,Maddr,Mnum) VALUES ( 攝影協(xié)會(huì), 1990,大學(xué)生活動(dòng)中

20、心 001,47) INSERT INTO M (Mname,Myear,Maddr,Mnum) VALUES ( 青年志愿者協(xié)會(huì), 1990,大學(xué)生活動(dòng)中心 002,2780) 圖 5.9 學(xué)會(huì)表數(shù)據(jù)輸入 3.43.4 基于數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)查詢基于數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)查詢 3.4.13.4.1 查詢系表查詢系表 Select * From D 圖 5.10 系表數(shù)據(jù)查詢 11 3.4.13.4.1 查詢學(xué)生表查詢學(xué)生表 Select * From S 圖 5.11 學(xué)生表數(shù)據(jù)查詢 3.4.23.4.2 查詢班級(jí)表查詢班級(jí)表 Select * From C 圖 5.12 班級(jí)表數(shù)據(jù)查詢 3.4.33.4.3 查詢班級(jí)表查詢班級(jí)表 Select * From M 圖 5.13 學(xué)會(huì)表數(shù)據(jù)查詢 12 3.53.5 建立視圖建立視圖 (1) 查詢系表的基本信息的視圖定義如下: create view D _view as select * from D with check option (2) 查詢班級(jí)表的基本信息的視圖定義如下: create view C_view as select * from C with check option (3) 查詢學(xué)生表的基本信息的視圖定義如下: create view S_view as select * from S