數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)報(bào)告說明

需求分析概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的建立和測試數(shù)據(jù)庫運(yùn)行和維護(hù)《學(xué)生選課管理系統(tǒng)》數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)班級學(xué)號姓名需求分析1.1總體需求簡介需求分析階段是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的最重要階段。需求分析要求應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)人員按照系統(tǒng)的思想，根據(jù)收集的資料，對系統(tǒng)目標(biāo)進(jìn)行分析，對業(yè)務(wù)的信息需求、功能需求以及管理中存在的問題等進(jìn)行分析，抽取本質(zhì)的、整體的需求，為設(shè)計(jì)一個(gè)結(jié)構(gòu)良好的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的邏輯模型奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高等學(xué)校的學(xué)生選課管理系統(tǒng)，在不同的學(xué)校會有不同的特點(diǎn)，因?yàn)樽鳛榻虅?wù)工作部分它和學(xué)校本身的行政制度有關(guān)。作為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)和應(yīng)用開發(fā)的運(yùn)用對象，對業(yè)務(wù)進(jìn)行適度的簡化，突出比較核心的成分，如院系算作一個(gè)級別的概念而且直接管理班(跳過專業(yè)一級的設(shè)置)，學(xué)生的免修重修等情況處理、教師的管理沒有細(xì)化等。1.2用戶總體業(yè)務(wù)構(gòu)造學(xué)生選課管理業(yè)務(wù)，包括4個(gè)主要部分：學(xué)生的學(xué)籍及成績管理、制定教學(xué)計(jì)劃、學(xué)生選課管理以及教學(xué)調(diào)度。各部分具體的內(nèi)容：學(xué)籍及成績管理包括：各院系的教務(wù)員完成學(xué)生學(xué)籍注冊、畢業(yè)、轉(zhuǎn)學(xué)等處理，各授課教師完成所講授課成績的錄入，然后教務(wù)員進(jìn)行學(xué)生成績的審核認(rèn)可。制定教學(xué)計(jì)劃包括：由教務(wù)部門完成指導(dǎo)性教學(xué)計(jì)劃、培養(yǎng)方案的確定，開設(shè)課程的注冊和調(diào)整。學(xué)生選課包括：學(xué)生根據(jù)開設(shè)課程和培養(yǎng)計(jì)劃(和自己的狀況)選擇自己本學(xué)期所選修課程，教務(wù)員對學(xué)生所選修課程的確認(rèn)處理。(注意：一般的必修課程是由教務(wù)員統(tǒng)一處理，只有輔修的課程才經(jīng)過學(xué)生的選擇過程)執(zhí)行教學(xué)調(diào)度包括：教務(wù)員根據(jù)本學(xué)期所開設(shè)的課程、教師上課的情況以及學(xué)生選課情況完成排課、調(diào)課等。1.3其它要求如安全性，系統(tǒng)環(huán)境要求(根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備情況進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行)等，這些不是本章的核心內(nèi)容，所以就不再進(jìn)一步敘述。

1.4系統(tǒng)功能設(shè)想這里的功能劃分，是根據(jù)第一階段需求調(diào)查基礎(chǔ)上進(jìn)行的初步劃分。隨著需求調(diào)查的深入，功能模塊隨著對需求了解的明確得到調(diào)整。教務(wù)管理業(yè)務(wù)的4個(gè)主要部分，可以將系統(tǒng)應(yīng)用程序劃分為對應(yīng)得4個(gè)子模塊：包括學(xué)籍及成績管理子系統(tǒng)、教學(xué)計(jì)劃管理子系統(tǒng)、學(xué)生選課管理子系統(tǒng)以及教學(xué)調(diào)度子系統(tǒng)。根據(jù)各業(yè)務(wù)子系統(tǒng)所包括業(yè)務(wù)內(nèi)容，還可以將各個(gè)子系統(tǒng)繼續(xù)細(xì)化劃分為更小的功能模塊。劃分的準(zhǔn)則主要遵循模塊的內(nèi)聚性要求和模塊間的低聚合性。如圖所示表示一個(gè)教務(wù)管理系統(tǒng)功能模塊結(jié)構(gòu)圖。教學(xué)計(jì)劃的

錄入和修改課程資料的錄

入和修改學(xué)籍注冊成績管理學(xué)生轉(zhuǎn)學(xué)

及畢業(yè)處理選課輸入

和調(diào)整選課數(shù)據(jù)審核教學(xué)安排教學(xué)調(diào)整教學(xué)計(jì)劃的

錄入和修改課程資料的錄

入和修改學(xué)籍注冊成績管理學(xué)生轉(zhuǎn)學(xué)

及畢業(yè)處理選課輸入

和調(diào)整選課數(shù)據(jù)審核教學(xué)安排教學(xué)調(diào)整圖1選課管理系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖1.5業(yè)務(wù)流程分析一個(gè)簡化的選課系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖2所示:

1.6需求描述1.6.1數(shù)據(jù)流圖 —一一一數(shù)據(jù)流圖是通過系列符號及其2組合mu跚赭痛輸入、輸出、處理或加工構(gòu)造。數(shù)據(jù)流圖中使用的符號在各種書籍和資料上表達(dá)不盡相同，目前許多常用的一些流行的數(shù)據(jù)庫輔助設(shè)計(jì)工具如MicrosoftVisio、SybasePowerDesigner、OracleDesigner、RationalRose、Erwin等符號都不統(tǒng)一。數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)， 數(shù)據(jù)流 加工或處理或者外部實(shí)體數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)， 數(shù)據(jù)流 加工或處理或者外部實(shí)體數(shù)據(jù)存儲圖3Gane-Sarson模板中數(shù)據(jù)流圖的基本元素注意：DFD表示數(shù)據(jù)被加工或處理的過程，箭頭只是表示數(shù)據(jù)流動的方向，不能有分支、循環(huán)的情況。數(shù)據(jù)流圖命名規(guī)則之一：數(shù)據(jù)流圖的中加工、處理過程一般采用動詞及其短語；數(shù)據(jù)源點(diǎn)或終點(diǎn)、數(shù)據(jù)存儲（數(shù)據(jù)文件或表單形式）、數(shù)據(jù)流（一項(xiàng)或多項(xiàng)數(shù)據(jù)）等一般為名詞或名詞短語。數(shù)據(jù)流圖命名規(guī)則之二：流圖中的命令所使用的語言要基本上反映實(shí)際的情況，在整個(gè)DFD中必須要唯一，盡量避免含有像加工、處理、存儲這樣的元名稱。（1）系統(tǒng)的全局?jǐn)?shù)據(jù)流圖(2)系統(tǒng)局部數(shù)據(jù)流圖P1.1'課程信息查詢/V課程查詢請求?-課程信息丁S3課程信息要修改的課程信息- P1.2 課程處理信息教務(wù)員*修改課程信息. 課程數(shù)據(jù)變更信息課程處理信息教務(wù)員教學(xué)計(jì)劃處理信息要修改的教學(xué)計(jì)劃—教學(xué)計(jì)劃查詢請求P1.4..教學(xué)計(jì)劃修改；P1.3 /［教學(xué)計(jì)劃查詢'教學(xué)計(jì)劃信息—S2教學(xué)計(jì)劃信息教學(xué)計(jì)劃變更信息教學(xué)計(jì)劃數(shù)據(jù)針對的教學(xué)計(jì)劃S2教學(xué)計(jì)劃信息圖6P3的1層數(shù)據(jù)流圖：選課管理1.6.2數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)流圖表達(dá)了數(shù)據(jù)與處理的關(guān)系，數(shù)據(jù)流圖作為直觀的了解系統(tǒng)運(yùn)行機(jī)理的手段，并沒有具體描述各類數(shù)據(jù)的細(xì)節(jié)，只有通過數(shù)據(jù)字典進(jìn)一步細(xì)化才能對系統(tǒng)的需求得到具體而確切的了解。數(shù)據(jù)字典用來說明數(shù)據(jù)流圖中出現(xiàn)的所有元素的詳細(xì)的定義和描述，包括數(shù)據(jù)流、加工處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)的起點(diǎn)和終點(diǎn)或外部實(shí)體等。數(shù)據(jù)字典包括的項(xiàng)目有：數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲、加工邏輯和外部實(shí)體?？墒褂靡恍┓杹肀硎緮?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)存儲的組成。數(shù)據(jù)字典項(xiàng)目一般較多，可選擇重要的幾個(gè)對象加以描述。

(1)數(shù)據(jù)流表1P3中數(shù)據(jù)流的描述序號數(shù)據(jù)流名來源流向組成說明1(學(xué)生)教學(xué)計(jì)劃查詢請求需要選課的學(xué)生P3.1班級號或?qū)W號注意查詢類別的區(qū)別2教學(xué)計(jì)劃數(shù)據(jù)S2教學(xué)計(jì)劃信息P3.1班級號+課程編號+開課學(xué)年+開課學(xué)期3學(xué)生課程選擇數(shù)據(jù)P3.2S5學(xué)生選課信息課程編號+年號+學(xué)期號4選課信息查詢教務(wù)員P3.3班級號+課程號+學(xué)年+學(xué)期(2)數(shù)據(jù)存儲表2P3中數(shù)據(jù)存儲的描述序號數(shù)據(jù)文件文件組成關(guān)鍵標(biāo)識組織1S2教學(xué)計(jì)劃信息班級號+課程編號+開課學(xué)年+開課學(xué)期全部按開課學(xué)年，學(xué)期，班級降序2S3學(xué)生選課信息學(xué)號+課程編號+開課學(xué)年+開課學(xué)期全部按開課學(xué)年，學(xué)期，班級降序3S5課程數(shù)據(jù)清單課程編號+課程名稱+課程說明課程編號課程編號排序(3)處理過程表3P3中處理過程的描述序號處理過程編號輸入輸出處理邏輯1查詢教學(xué)計(jì)劃P3.1學(xué)生選課查詢請求+教學(xué)計(jì)劃數(shù)據(jù)針對的教學(xué)計(jì)劃針對選課請求進(jìn)行查詢2選課信息錄入P3.2針對的教學(xué)計(jì)劃學(xué)生課程選擇數(shù)據(jù)根據(jù)學(xué)生對應(yīng)的教學(xué)計(jì)劃選擇課程3選課信息查詢P3.3選課信息查詢+選課數(shù)據(jù)沒經(jīng)確認(rèn)的選課根據(jù)班級和課程號檢查對應(yīng)的未確認(rèn)的選課清單清單4選課信息確認(rèn)P3.4選課審核+沒經(jīng)確認(rèn)的選課經(jīng)確認(rèn)的選課信息選擇選課清單進(jìn)行確認(rèn)(4)數(shù)據(jù)項(xiàng)表4P3中數(shù)據(jù)項(xiàng)的說明序號數(shù)據(jù)項(xiàng)數(shù)據(jù)對象說明數(shù)據(jù)構(gòu)成1學(xué)號1｛央文I數(shù)字｝10入學(xué)年號+班級序號+順序號2選課時(shí)間4｛數(shù)字｝-2｛數(shù)字｝-2｛數(shù)字｝年+月+日3課程名稱1｛漢字I英文I數(shù)字｝204班級號1｛英文I數(shù)字｝65教師編號1｛英文|數(shù)字｝106開課學(xué)年4｛數(shù)字｝7開課學(xué)期{1|2}8課程說明0｛漢字|英文|數(shù)字｝100英文=[‘a(chǎn)’...’zTA’...’Z’]數(shù)字=['0’...’9’]二、概念設(shè)計(jì)上述的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典共同構(gòu)成了對用戶需求的表達(dá)，它們是系統(tǒng)分析員(數(shù)據(jù)庫管理員)在需求調(diào)查過程中和用戶反復(fù)交互得到的。建設(shè)系統(tǒng)實(shí)際要處理的數(shù)據(jù)基本上已經(jīng)在數(shù)據(jù)流圖中得到體現(xiàn)，整個(gè)設(shè)計(jì)過程的后續(xù)步驟提供基礎(chǔ)和依據(jù)。概念設(shè)計(jì)就是通過對需求分析階段所得到的信息需求進(jìn)行綜合、歸納與抽象，形成一個(gè)獨(dú)立于具體數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的概念模型，主要的手段為ER圖。在概念設(shè)計(jì)階段，主要采用的設(shè)計(jì)手段目前還是實(shí)體聯(lián)系模型(E-RModel)o繪制E-R圖的關(guān)鍵是確定E-R圖的各種結(jié)構(gòu)，包括實(shí)體、屬性和聯(lián)系。大部分的流行建模工具(PowerDesigner、OracleDesigner、ERwin等)也都包含了對E-R設(shè)計(jì)手段的支持。2.1實(shí)體要建立系統(tǒng)的E-R模型的描述，需進(jìn)一步從數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典中提取系統(tǒng)所有的實(shí)體及其屬性。這種提出實(shí)體的指導(dǎo)原則如下：屬性必須是不可分的數(shù)據(jù)項(xiàng)，即屬性中不能包含其它的屬性或?qū)嶓wE-R圖中的關(guān)聯(lián)必須是實(shí)體之間的關(guān)聯(lián)，屬性不能和其它實(shí)體之間有關(guān)聯(lián)由前面分析得到的數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，可以抽象得到實(shí)體主要有5個(gè)：學(xué)生、教師、課程、院系、班級。學(xué)生實(shí)體屬性有：學(xué)號、姓名、出生年月、性別、電話、系編號。教師實(shí)體屬性有：教師編號、教師姓名、性別、職稱、出生年月、電話、電子郵件。課程實(shí)體屬性有：課程編號、課程名稱、課程學(xué)時(shí)、課程學(xué)分。院系實(shí)體屬性有：系編號、系名稱、負(fù)責(zé)人。班級實(shí)體屬性有：班級編號、班級名稱。2.2系統(tǒng)局部E-R圖圖8教師-課程”實(shí)體間的關(guān)系圖9“學(xué)生-班級”的組成關(guān)系圖11“教師-系”實(shí)體間的關(guān)系2.3系統(tǒng)全局E-R圖圖12選課管理系統(tǒng)的全局ER圖注：許多商業(yè)軟件支持建立概念模型，如Sybase公司的PowerDesigner。三、邏輯設(shè)計(jì)邏輯設(shè)計(jì)就是把E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式，并對其進(jìn)行優(yōu)化。3.1E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換原則：（1） 一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模型，實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的鍵就是關(guān)系的鍵；（2） 一個(gè)聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式，和該聯(lián)系相連的每個(gè)實(shí)體型的鍵及聯(lián)系的屬性都轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性。這個(gè)關(guān)系的鍵分為以下三種不同的情況：若聯(lián)系為1：1，則相連的每個(gè)實(shí)體型的鍵均是該關(guān)系模式的侯選鍵。若聯(lián)系為1：n，則聯(lián)系對應(yīng)的關(guān)系模式的鍵取n端實(shí)體型的鍵。若聯(lián)系為m:n，則聯(lián)系對應(yīng)的聯(lián)模式的鍵為參加聯(lián)系的諸實(shí)體型的鍵的組合。例如：教師（教師編號,教師姓名，性別，職稱，電話，系編號）課程（課程編號,課程名稱，課程學(xué)分,課時(shí)）講授（教師編號，課程編號，課程編號，開課年度，開課學(xué)期）系（系編號、系名稱、系主任）班級（班級編號，班級名稱，系編號）學(xué)生（空，姓名，性別，出生年月，電話，班級編號）學(xué)生選課（課程編號，學(xué)號，教師編號，開課年度，開課學(xué)期，成績）

3.2關(guān)系模式的規(guī)范及調(diào)整…3.3各個(gè)數(shù)據(jù)表的表結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在上述經(jīng)由E-R模型得到關(guān)系模式并且得到適當(dāng)?shù)恼{(diào)整后，我們可以結(jié)合在需求表述中數(shù)據(jù)字典包含的數(shù)據(jù)項(xiàng)信息，得到數(shù)據(jù)庫的表結(jié)構(gòu)(具體設(shè)計(jì)各個(gè)數(shù)據(jù)表的表結(jié)構(gòu)，包括表名，表中各列的字段名、數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)長度和表的主鍵和外鍵；還要考慮應(yīng)該建立哪些索引以及索引的類型)。需要指出的是，考慮到系統(tǒng)的統(tǒng)一兼顧如對數(shù)據(jù)庫管理員和后續(xù)軟件開發(fā)中對數(shù)據(jù)庫管理以及編程引用的便利，表名和字段名的命名應(yīng)該由表名的英文含義的詞語為主或以其縮寫字母構(gòu)成；同時(shí)要為各個(gè)表名和字段名作出完整的中文文檔說明。表5數(shù)據(jù)庫中表清單數(shù)據(jù)庫表名關(guān)系模式名稱備注Teacher教師教師信息表Student學(xué)生學(xué)生學(xué)籍信息表Course課程課程基本信息表Class班級班級基本對照表StuCourse學(xué)生選課選課-授課合成信息表Department系院系基本信息表Schedule教學(xué)計(jì)劃教學(xué)計(jì)劃安排表表6學(xué)生信息表Student字段信息列表字段名稱含義屬性類型長度備注Snum學(xué)號char10主鍵,也可以作為登錄標(biāo)識Sname學(xué)生姓名nvarchar6NotnullSsex性別nchar2男、女(M/F)Sbirth出生年月datetimeClnum班級號varchar6所在班級編號，外鍵Classes.ClnumEmail電子郵件nvarchar40支持中文郵箱Passwd密碼varchar20密碼，可以是數(shù)字英文和符號等Status狀態(tài)nvarchar8表示在?；虍厴I(yè)或轉(zhuǎn)學(xué)等表7教師基本信息表Teacher字段信息列表字段名稱含義屬性類型長度備注Tnum教師編號char10主鍵,也可以作為登錄標(biāo)識Tname教師姓名nvarchar6NotnullTsex性別nchar2男、女(M/F)Title職稱nvarchar8教授、副教授…Tphone聯(lián)系電話char15Email電子郵件nvarchar40支持中文郵箱Tbirth出生年月datetime

Passwd密碼varchar20密碼，可以是數(shù)字英文和符號等Dnum系編號varchar6外鍵->Depart.Dnum表8系基本信息表Depart字段信息列表字段名稱含義類型長度備注Dnum系編號varchar6主鍵Dname系名稱nvarchar10NotnullDirector系主任varchar10外鍵->Teacher.Tnum表9班級信息表Classes字段信息列表字段名稱含義類型長度備注Clnum班級編號varchar6主鍵Cname班級名稱nvarchar10NotnullDesscription班級說明nvarchar100如專業(yè)，本?？艱num系編號varchar6外鍵9Depart.Dnum表10課程基本信息Course字段信息列表字段名稱含義類型長度備注Cnum課程編號varchar10主鍵Cname課程名稱varchar20NotnullCredit學(xué)分numeric3,1Period課時(shí)int3表11學(xué)生選課信息表StuCourse字段信息列表字段名稱含義類型長度備注Snum學(xué)號varchar10外建9Student.SnumCnum課程編號varchar10外建9Course.CnumTnum教師編號varchar10夕卜建9Teacher.TnumYnum開課年度int4例如：2008Term開課學(xué)期int1112Grade成績numeric4,1{0-100}注意考查課的數(shù)字化CAuditor選課審核者nvarchar6直接取其姓名Gauditor成績審核者nvarchar6直接取其姓名表12教學(xué)計(jì)劃信息表Schedule字段信息列表字段名稱含義類型長度備注Cnum課程編號varchar10外建9Course.CnumClnum班級編號varchar6外建9Classes.Clnum

Ynum開課年度int4例如：2008Term開課學(xué)期int1如1|2針對一個(gè)學(xué)年只有兩個(gè)學(xué)期情形A性別心TniTMsrxc3王：7^"u二宥=x=25?壹爰c:王薩IL■nt四、物理設(shè)計(jì)A性別心TniTMsrxc3王：7^"u二宥=x=25?壹爰c:王薩IL■nt數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)任務(wù)，主要是將邏輯設(shè)計(jì)映射到存儲介質(zhì)上，利用可用的硬件和軟件條件能可靠地、高效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行物理訪問和維護(hù)。存儲介質(zhì)及其存儲模式是任何關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵組件。數(shù)據(jù)庫的成功執(zhí)行通常需要在工程的前期階段精心設(shè)計(jì)，其中主要考慮的內(nèi)容：使用哪種類型的磁盤硬件，如RAID（獨(dú)立磁盤冗余陣列）設(shè)備；數(shù)據(jù)在磁盤上如何放置即數(shù)據(jù)的分配策略；從訪問性能的角度采用適當(dāng)?shù)乃饕夹g(shù)和設(shè)計(jì)具體的索引項(xiàng)；以及基于特定數(shù)據(jù)庫有關(guān)的參數(shù)配置以使數(shù)據(jù)庫很好地運(yùn)行。五、數(shù)據(jù)庫的建立和測試主要內(nèi)容：建立數(shù)據(jù)庫CREATEDATABASE學(xué)生選課ONPrimary(NAME=css_Data1,FILENAME='C:\css\data\csmain.mdf')LOGON(NAME=css_Log,FILENAME='F:\css\data\cslog.ldf')創(chuàng)建數(shù)據(jù)表，并輸入相關(guān)數(shù)據(jù)--創(chuàng)建系基本信息表DepartCREATETABLEDepart(Dnumvarchar(6)PRIMARYKEY,Dnamenvarchar(10)notnull,Directorvarchar(10))--創(chuàng)建班級基本信息表ClassesCREATETABLEClasses(Clnumvarchar(6)PRIMARYKE