数据库课程设计——班级信息管理系统

1、0 甘肃政法学院甘肃政法学院 本科学生期中作业本科学生期中作业 姓名姓名 张航张航 学院学院 计算机科学学院计算机科学学院 专业专业 计算机科学与技术计算机科学与技术 班级班级 1212级专升本班级专升本班 实验课程名称实验课程名称 数据库原理与系统概论数据库原理与系统概论 指导教师及职称指导教师及职称 姚伟姚伟 实验成绩实验成绩 开课时间开课时间 2013-20142013-2014 学年学年 第二第二 学期学期 0 目录目录 第一章 数据库设计内容及要求.1 1.课程设计任务.1 2.设计要求数据库中有以下四个表.1 第二章 需求分析.1 1 需求分析的任务 .1 2 需求分析的过程 .1

2、 3.功能介绍.2 第三章 概念结构设计.3 1 概念结构设计的方法 .3 2 概念结构设计的步骤 .3 3 数据抽象与局部视图设计 .3 第四章 逻辑结构设计.3 1 E-R 图向关系模型的转换 .3 2 数据模型的优化 .4 3 数据库的结构 .4 第五章物理设计阶段.5 1 系统功能模块 .5 2 物理设计阶段结果 .6 3 数据库实施阶段 .6 3.1 数据库实施阶段目标 .6 3.2 数据库实施阶段任务 .6 3.2.1 建立数据库 .6 3.2.2 建立数据表 .7 3.3.2 输入学生表数据 .9 3.3.3 输入班级表数据 .9 3.3.4 输入学会表数据 .10 3.4 基于

3、数据表的数据查询 .10 3.4.1 查询系表 .10 3.4.1 查询学生表 .11 3.4.2 查询班级表 .11 3.4.3 查询班级表 .11 3.5 建立视图 .12 3.6 基于视图的数据查询 .12 3.6.1 系表视图查询 .12 3.6.2 班级表视图查询 .13 3.6.3 生表视图查询 .13 3.6.3 生表视图查询 .13 总结.13 1 第一章第一章 数据库设计内容数据库设计内容及要求及要求 1.课程设计任务课程设计任务 班级信息管理系统 问题描述：建立一个关于系、学生、班级、学会等诸信息的关系数据库。 2.设计要求数据库中有以下四个表设计要求数据库中有以下四个表

4、（1） 、学生：学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区。 （2） 、班级：班号、专业名、系名、人数、入校年份。 （3） 、系：系名、系号、系办公地点、人数。 （4） 、学会：学会名、成立年份、办公地点、人数。 语义如下：一个系有若干专业，每个专业每年只招一个班，每个班有若干学生。一个系的 学生住在同一宿舍区。每个学生可参加若干学会，每个学会有若干学生。学生参加某学会 有一个入会年份。 第二章第二章 需求分析需求分析 1 需求分析的任务需求分析的任务 需求分析的任务是调查应用领域，对应用领域中的信息要求和操作要求进 行详细分析，形成需求分析说明书。重点是调查，收集与分析用户在数据管理 中的信息

5、要求，处理要求，数据的安全性与完整性要求。 为了完成需求分析的任务，要详细调查待开发的数据库应用的情况，了解 班级信息系统的工作概况，分析用户的各种需求，在此基础上确定新系统的功 能。新系统必须考虑今后的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据 库。 2 需求分析的过程需求分析的过程 （1）了解本班级信息系统主要用于教师管理学生，学生信息管理系统以及 参加学会管理系统。 （2）熟悉各部分的信息状况。调查各个学生的基本信息情况，对现行系统 2 的功能和和所需信息有一个明确的认识。包括了解各个模块输入和使用什么数 据，如何加工处理这些数据，输入什么信息，输出什么信息，输出到什么部门， 输出的结

6、果的格式是什么等。 (3)根据(1)(2)调查的结果，对学生信息管理中各应用的信息要求和操作要 求进行详细分析，从中得到：该学生信息系统的各个应用从数据库中得到哪些 信息，这些信息的具体内容和性质是什么，要求完成什么样的处理功能，对某 些处理要求的相应时间，既对数据的安全，完整性的要求。 （4）确定系统的边界。确定整个系统中哪些由计算机完成，哪些将来由系统 完成，哪些由人工完成。由计算机完成的功能就是新系统完成的功能。 3.功能介绍功能介绍 （1） 调查用户需求 院系 院系需求：学生所在院系的系名、系号、系办公地点、人数信息进行输入，删除，修改。 查询功能：对系，系号，系办公地点的查询。 学生

7、 学生信息功能：按专业班级对学生的学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区的信息 进行输入，删除，修改 查询功能：查询学生学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区 班级 班级信息：按专业班级对班号、专业名、系名、人数、入校年份信息进行输入，删除，修 改。查询：查询学生班级班号、专业名、系名、人数、入校年份信息。 学会 学会信息功能：按学生的姓名对学会名、成立年份、办公地点、人数信息进行输入，删除， 修改。 查询功能：按学生姓名对学会名、成立年份、办公地点、人数信息进行查询 （2）关系模式如下 学生S(SnoSnameSbirthDeptClassRno) 班级C(ClassPnameDeptC

8、numCyear) 系D(DeptDnoOfficeDnum) 学会M(MnameMyearMaddrMnum) 3 第三章第三章 概念结构设计概念结构设计 1 概念结构设计的方法概念结构设计的方法 设计概念结构通常有四类方法：自顶向下，自底向上，逐渐扩张以及混合 策略。本教学系统采用的是自底向上的方法。即首先定义全局的概念结构的框架， 然后逐步细化。根据自顶向上地进行需求分析然后再自底上上地进行概念设计。 2 概念结构设计的步骤概念结构设计的步骤 概念结构的设计可分为两步：第一步是抽象数据并设计局部视图。第二步是 集成局部视图，得到全局的概念结构。 3 数据抽象与局部视图设计数据抽象与局部视

9、图设计 按照图2.1 教学学管理系统总框架图，设计局部E-R 图。 图3.1 学生管理系统局部概念结构E-R 图 第四章第四章 逻辑结构设计逻辑结构设计 1 E-R 图向关系模型的转换图向关系模型的转换 将图3.4 总体概念结构E-R 图转化成关系模型。 系表（系号、系名、系办公地点、人数）主键：系号 外键：系办公地点 学生表（学号、姓名、出生年月、系名、班号、宿舍区）主键：学号 外键：班号 班级表（班号、专业名、系名、人数、入校年份）主键：班号 外键：系名 4 学会（学会名、成立年份、办公地点、人数）主键：学会名 外键：办公地点 2 数据模型的优化数据模型的优化 数据库德逻辑结构设计的结果不

10、是唯一的。为了提高数据库应用系统的性能， 还应该根据应用需要适当的修改，调整关系模式，这就是数据模型的优化。规范 化理论为数据库设计人员判断关系模式的优劣提供了理论标准，可用来预测模式 可能出现的问题，使数据库设计工作有了严格的理论基础。关系数据模型的优化 通常以规范化理论为指导，方法为： （1）确定数据依赖。分别写出每个关系内部属性的以及不同关系模式属性间 的数据依赖。根据需求分析可知： a) 系表的数据依赖 ：系号-系名，系号-系办公地点 b) 班级表的数据依赖：班号-班名，班号-系号 c) 学生表的数据依赖：学号-姓名，学号-性别，学号-省份， 学号-年龄，学号-班级号，学号-专业 d)

11、 学会表的数据依赖：学会名-学生姓名，学会名-学好，学会名-系名 （2）对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处理，消除冗余的联系。 （3）按照数据依赖的理论对关系模式逐一分析，考察是否存在部分函数依赖， 传递函数依赖，根据各个函数依赖的依赖集可知各个关系模式没有部分函数依赖 和传递函数依赖所以所有的关系模式都是属于 3NF。不需要进一步，进行模式分 3 数据库的结构数据库的结构 给出数据库基本表总体结构图。 根据总体结构图设计各表的结构。 5 表 4-1 系表的结构 字段名数据类型长度约束描述 Deptchar20 主键系号 Dnochar20 不为空系名 Officechar30 外键系

12、办公地点 Dnumchar10 不为空人数 表 4-2 学生表的结构 字段名数据类型长度约束描述 Snochar20 主键学号 Snamechar10 不为空姓名 Sbirthchar15 不为空出生年月 Deptchar20 不为空系号 ClassSmallint20 外键班号 Rnochar20 不为空宿舍区 表 4-3 班级表的结构 字段名数据类型长度约束描述 Classchar25 主键班号 Pnamechar25 不为空专业名 Deptchar25 外键系名 Cnumchar25 不为空人数 Cyearchar25 不为空入校年份 表 4-4 学会表的结构 字段名数据类型长度约束描述

13、 Deptchar20 主键学会名 Dnochar10 不为空成立年份 Officesmallint20 外键办公地点 Dnumchar8 不为空人数 第五章物理设计阶段第五章物理设计阶段 1 1 系统功能模块系统功能模块 （1）系表信息查询和更新模块 将实现对系部信息的查询和更新（修改、插入、删除）操作，方便于对系部基本信息 的 管理 （2）学生表的查询和更新模块 将完成班级基本信息的查询、更新（修改、插入、删除）操作，便于对学生信息的集 6 中管理 （3）班级表的查询和更新模块 将完成学生基本信息的查询、更新（修改、插入、删除）操作，便于对学生信息的集 中管理 （4）学会表的查询和更新模块

14、 将完成课程基本信息的查询、更新（修改、插入、删除）操作，便于对学生信息的集 中管理 2 2 物理设计阶段结果物理设计阶段结果 编号存储过程作用 1 系表_insert在系表中插入一元组 2 班级表_insert在班级中插入一元组 3 学生表_insert在学生中插入一元组 4 学会表_insert在课程中插入一元组 （其他表的查询、修改、删除与上面表的大致相同，这里不再具体列出）（其他表的查询、修改、删除与上面表的大致相同，这里不再具体列出） 3 3 数据库实施阶段数据库实施阶段 3.13.1 数据库实施阶段目标数据库实施阶段目标 用 DBMS 所提供的数据定义语言和其他实用程序将数据库逻辑

15、设计和物理设计结果描 述出来，成为 DBMS 可以接受的源代码，在经过调试生成目标模式 3.23.2 数据库实施阶段任务数据库实施阶段任务 3.2.13.2.1 建立数据库建立数据库 Create database 班级信息库 班级信息管理系统; 图 5.1 班级信息管理系统数据库 7 3.2.23.2.2 建立数据表建立数据表 (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, ) 图

16、 5.2 系表 (2) 学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, ) 图 5.3 学生表 8 (3) 班级表基本信息的建立 Create table C ( Class char(25) primary key, Pname char(25) not null, Dept char(25

17、) , Cnum char(25) , Cyear char(25) , ) 图 5.4 班级表 (4) 学会表基本信息的建立 Create table M ( Mname char(20) primary key, Myear char(10) not null, Maddr char(20) not null, Mnum char(8), ) 图 5.5 学会表 3.3 输入各表的数据 3.3.1 输入系表数据 INSERT INTO D (Dept,Dno ,Office ,Dnum) VALUES ( 计算机科学与技术,2012812,信息楼六楼,25) 9 INSERT INTO D

18、 (Dept,Dno ,Office ,Dnum) VALUES ( 人文学院,2012813,信息楼 5 楼,25) 图 5.6 系表数据输入 3.3.23.3.2 输入学生表数据输入学生表数据 INSERT INTO S (Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno) VALUES ( 201281210102 ,程志宇,1990 年,计算机科学与技术,2012,9) INSERT INTO S(Sno,Sname,Sbirth,Dept,Class,Rno) VALUES ( 201281210104 ,符雯斌,1989 年,计算机科学与技术,2012,9) 图 5.

19、7 学生表数据输入 3.3.33.3.3 输入班级表数据输入班级表数据 INSERT INTO C (Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear) VALUES ( 专升本, 计算机科学与技术,计科院,47,2012) INSERT INTO C (Class,Pname,Dept,Cnum,Cyear) VALUES ( 广告 , 艺术学院,美术系,41,2011) 10 图 5.8 班级表数据输入 3.3.43.3.4 输入学会表数据输入学会表数据 INSERT INTO M (Mname,Myear,Maddr,Mnum) VALUES ( 摄影协会, 1990,大学生活动中

20、心 001,47) INSERT INTO M (Mname,Myear,Maddr,Mnum) VALUES ( 青年志愿者协会, 1990,大学生活动中心 002,2780) 图 5.9 学会表数据输入 3.43.4 基于数据表的数据查询基于数据表的数据查询 3.4.13.4.1 查询系表查询系表 Select * From D 图 5.10 系表数据查询 11 3.4.13.4.1 查询学生表查询学生表 Select * From S 图 5.11 学生表数据查询 3.4.23.4.2 查询班级表查询班级表 Select * From C 图 5.12 班级表数据查询 3.4.33.4.3 查询班级表查询班级表 Select * From M 图 5.13 学会表数据查询 12 3.53.5 建立视图建立视图 (1) 查询系表的基本信息的视图定义如下: create view D _view as select * from D with check option (2) 查询班级表的基本信息的视图定义如下: create view C_view as select * from C with check option (3) 查询学生表的基本信息的视图定义如下: create view S_view as select * from S