数据库课程设计报告-学生档案管理系统

1、目 录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc250807726 一、数据库设计概述 PAGEREF _Toc250807726 h 2 HYPERLINK l _Toc250807727 二、学生档案管理数据库系统设计 PAGEREF _Toc250807727 h 3 HYPERLINK l _Toc250807728 1 需求分析 PAGEREF _Toc250807728 h 4 HYPERLINK l _Toc250807729 2.概念设计 PAGEREF _Toc250807729 h 8 HYPERLINK l _Toc250807730 3.逻辑设计

2、 PAGEREF _Toc250807730 h 10 HYPERLINK l _Toc250807731 4.数据库的物理设计 PAGEREF _Toc250807731 h 12 HYPERLINK l _Toc250807732 5.数据库系统设计 PAGEREF _Toc250807732 h 13 HYPERLINK l _Toc250807733 6.数据库的实施，试运行和维护 PAGEREF _Toc250807733 h 14 HYPERLINK l _Toc250807734 结束语 PAGEREF _Toc250807734 h 15 HYPERLINK l _Toc250

3、807735 参考文献 PAGEREF _Toc250807735 h 15 一、数据库设计概述总结信息资源开发，管理和效劳的各种手段时，会发现最有效的是数据库技术。数据库设计是建立数据库及其应用系统的技术，是信息系统开发和建设中的核心技术。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造设计优化的数据库逻辑模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储和管理数据，满足各种用户的应用需求，包括信息管理要求和数据操作要求。一个信息系统的各个局部能否紧密地结合在一起以及如何结合，关键在数据库。因此只有对数据库进行合理的逻辑设计和有效的物理设计才能开发出完善而高效的信息系统。数据库设计是

4、信息系统开发和建设的重要组成局部。数据库设计方法：在相当长的一段时间内数据库设计主要采用手工试凑得方法。十余年来人们通过努力探索，运用软件工程的思想和方法，提出了各种标准设计方法。其中比拟著名的有新奥尔良New Orleans方法。它将数据库设计分为四个阶段：需求分析分析用户要求，概念设计信息分析和定义，逻辑设计设计实现，物理设计物理数据库设计。基于ER模型的数据库设计方法，基于3NF第三范式的设计方法，基于抽象语法标准的设计方法等，是在数据库设计的不同阶段上支持实现的具体技术和方法。按照标准设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发过程，将数据库设计分为以下六个根本步骤：需求分析，概念结构设计，

5、逻辑结构设计，物理结构设计，数据库实施，数据库运行和维护 。其中需求分析和概念设计独立于任何数据库管理系统 ，辑设计和物理设计与选用的DBMS密切相关。以下是数据库结构设计阶段图 图1 数据库设计阶段图本报告中进行的学生档案管理数据库系统设计，就是依照以上总结的数据库设计的六个阶段结合具体的设计内容进行的。二、学生档案管理数据库系统设计数据库在一个信息管理系统中占有很重要的地位，数据库结果设计的好坏将直接对应系统的效率以及实现效果产生影响。合理的数据库结构设计可以提高数据存储的效率，保证数据的完整和一致。同时，合理的数据库结构也将有利于程序的实现。本设计报告的大致设计思路：进行学生档案管理数据

6、库系统的设计，我首先进行了需求分析，采用了调查，统计等方法，得到了用户具体的数据需求和处理需求。接着将需求分析的结果主要是数据需求抽象成实体及实体的属性，并给出ER图。然后将概念模型转化成逻辑模型，本报告中将概念模型转化为关系模型，再依据1NF，2NF，3NF以及消除冗余等原那么对建立的关系模型进行优化。接着在依据物理设计的评价标准：时间效率和空间效率进行学术档案管理数据库系统的物理设计。最后进行系统设计，主要包括系统的功能及其实现的SQL语句，另外还包括数据库系统的选择。1 需求分析进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求包括数据与处理。需求分析是整个设计过程的根底。需求分析是设计数据库

7、的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。为了得到正确的需求分析结果，对学生，管理部门人员的进行了问卷调查以及相关口头询问，对学生档案管理业务进行了进一步的了解熟悉，查阅相关资料，参考现有的学生档案管理系统的相关内容，进一步分析总结得到了一下需求分析结果。调查表及调查结果报告见附件总结了学生档案管理数据库设计需求分析阶段的重点：数据和处理学生档案管理数据库设计需求分析阶段获得的数据要求：学号，姓名，曾用名，性别，出生日期，民族，籍贯，出生地，健康状况，入学时间，学制，政治面貌，高考准考证号，身份证号，学历层次，高考英语

8、成绩，英语等级，特长，党团时间，学习形式， 号码，电子邮箱，家庭 ，家庭住址，简历，来源地区，系号，宿舍号 ，系名称，系 ，宿舍 ，住哪个系的学生。学生档案管理数据库设计需求分析的处理功能要求：学校的教务员对学生档案进行查询和修改，学生可以查询自己的档案，并向教务员反应更新信息，教务员通过对学生档案进行修改完成更新。 数据字典1数据项数据项类型长度备注学号数值型8唯一姓名字符型8小于4个汉字曾用名字符8小于4个汉字性别字符1男or女出生日期字符8日期籍贯字符8汉字出生地字符8汉字健康状况字符4优秀，良好，一般，差学制数值14 or 3政治面貌字符3入学时间字符8日期高考准考证号字符型12数字身

9、份证号字符型18数字学历层次字符型4本科，硕士，博士高考英语成绩数值型3分数英语等级数值型14 or 6 等级特长字符型16特长党团时间数值型2年数学习形式字符型4函授，在校等电子邮箱字符型20邮箱 号码字符11数字家庭 字符12 号码家庭住址字符型20具体住址简历字符100个人经历系字符5字母，数字宿舍号数值型4宿舍号2数据结构：学生学生根本信息，组成：学号，姓名，性别，出生日期，民族，籍贯，入学时间，学制，政治面貌，高考准考证号，身份证号，学历层次，高考英语成绩，英语等级，特长，党团时间，学习形式， 号码，电子邮箱，家庭 ，家庭住址，简历，来源地区，系号，宿舍号系系号，系名，系 宿舍宿舍号

10、，宿舍 ，住哪个系的学生3数据流数据流名称：教务员注册信息 位置：教务员 等陆处理 定义：注册信息教务员注册名口令说明：“查询和“维护功能仅对教务员，所以教务员使用这些功能时， 要输入合法的注册名及口令，已获得操作权。 数据流名称：教务员登录验证 位置：登陆处理 教务员定义：验证信息登陆成功|用户名未注册|口令错误说明：该告知用户登陆的情况，如成功，就可进入工作界面。数据流名称：学生注册信息 位置：学生 登陆处理 定义：注册信息学生注册名口令说明：“查询和“反应。 数据流名称：登录验证 位置：登陆处理 学生定义：验证信息登陆成功|用户名未注册|口令错误说明：该告知用户登陆的情况，如成功，就可进

11、入工作界面。数据流名称：教务员查询要求 位置：教务员 学生信息检索定义：查询要求=系，学生 说明：用户通过选择指定要查询的系，学院及学生。数据流名称：教务员查询结果位置：学生信息检索 教务员定义：查询结果=系，学生 说明：查询结果包括指定系的信息，系学生数统计结果和学生记录 可同时显示多条记录。数据流名称：修改要求位置：教务员 教务信息维护定义：修改要求 说明：指定要维护的对象，然后输入修改的信息增，删，改 数据流名称：修改结果位置： 教务信息维护 教务员定义：修改结果 说明：修改结果保存数据流名称：学生查询要求 位置：学生 学生信息检索定义：查询要求=学号 说明：用户只能查询自己的信息。数据

12、流名称：学生查询结果位置：学生信息检索 学生定义：查询结果=学生 说明：查询结果是自己的档案信息，发现有错可想教务员反应，要求修改。数据流名称：学生反应 位置：学生 教务员定义：查询反应= 要求修改档案内的错误属性说明：要求修改档案内的错误属性，教务员可以进行修改。可以保证学生档案的及时性。数据流名称：教务员反应 位置：教务员 学生定义：修改反应=修改档案内的错误属性，再反应说明：教务员根据学生反应对档案内的错误属性进行修改，再反应学生。4数据存储数据存储名称：教务员注册表输入：教务员名称与口令 输出：登陆处理表格数据结构：教务员注册名口令说明：该注册信息由专人维护，该维护功能不在本系统范围内

13、。 数据存储名称：学生注册表输入：学生名称与口令 输出：登陆处理表格数据结构：学生注册名口令说明：该注册信息由专人维护，该维护功能不在本系统范围内。 数据存储名称：学生记录 输入：教务员信息维护 输出：学生信息检索和教务信息维护数据结构：学生的档案说明：学号是唯一的。 数据存储名称：系记录 输入：教务员信息维护 输出：学生信息检索和教务信息维护数据结构：系号系名系 说明：系名和系号都使唯一的。 数据存储名称：宿舍记录输入：教务员信息维护 输出：学生信息检索和教务信息维护数据结构：宿舍号，宿舍 ，住哪个系的学生说明：宿舍号是唯一的。 5 处理过程1，教务员注册和登录教务员注册账号以及登录，输入：

14、教务员注册信息，输出：教务员登录验证，处理：在注册表里添加注册信息，验证身份完成登录2，学生注册和登录学生注册账号以及登录，输入：学生注册信息，输出：学生登录验证，处理：在注册表里添加注册信息，验证身份完成登录3，教务员查询学生档案教务员查看学生档案，输入：教务员查询要求，输出：教务员查询结果，处理：教务员的查询操作4，学生查询本人档案学生对自己的档案进行查看，以便向教务员反应有关信息，输入：学生查询要求，输出：学生查询结果，处理：学生查询自身档案5，教务员修改教务员对学生档案进行修改，输入：修改要求，输出：修改结果，处理：教务员对需要进行修改的学生档案进行修改6，学生反应学生向教务员反应更新

15、信息，输入：学生反应，输出：教务员反应，处理：学生反应更新信息，教务员进行修改，再反应学生2.概念设计概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通过对用户需求进行综合，归纳与抽象，形成了一个独立于具体DBMS的概念模型。概念设计将在需求分析阶段所得到得应用需求抽象为信息世界的结构。易与向关系，网状，层次等各种数据模型转换。 下面用ER图对需求分析的数据需求和功能需求进行描述。实体描述ER图： 图2 实体描述ER图学生省略系属于宿舍属于 姓名学号简历系号系名系 宿舍 住哪个系的学生宿舍 学生档案管理系统功能图： 图3 学生档案管理系统功能图注册信息 验证结果学生档案管理系统学生教务员 查询要求 查询

16、结果 查询要求 修改要求 查询结果 修改结果验证结果 注册信息 相互反应3.逻辑设计把概念结构设计阶段设计好的根本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构 逻辑结构设计的步骤：1将概念结构转化为一般的关系、网状、层次模型2将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换3对数据模型进行优化对数据模型进行优化，要求建立的关系要满足3NF：第一范式1NF：数据库表中的字段都是单一属性的，不可再分。第二范式2NF：所有非关键字段都完全依赖于任意一组候选关键字。第三范式3NF：在第二范式的根底上，数据表中如果不存在非关键字段对任一候选关键字段的传递函数依赖那么符

17、合第三范式。需要将上面的数据库概念结构转化为SQL SEVER 2005数据库系统所支持的实际数据模型，也就是数据库的逻辑结构。根据上面实体及其间的关系，建立数据库中的表以及各表之间的联系。宿舍，学生，系 关系表。数据项 类型长度备注 学号数值型8唯一姓名字符型8小于4个汉字曾用名字符8小于4个汉字性别字符1男or女出生日期字符8日期籍贯字符8汉字出生地字符8汉字健康状况字符4优秀，良好，一般，差学制数值14 or 3政治面貌字符3入学时间字符8日期高考准考证号字符型12数字身份证号字符型18数字学历层次字符型4本科，硕士，博士高考英语成绩数值型3分数英语等级数值型14 or 6 等级特长字符

18、型16特长党团时间数值型2年数学习形式字符型4函授，在校等电子邮箱字符型20邮箱 号码字符11数字家庭 字符12 号码家庭住址字符型20具体住址简历字符100个人经历 系字符5字母，数字宿舍号数值型4宿舍号数据项类型长度说明宿舍号数值型3唯一宿舍 数值型12区号加8位号码住哪个系的学生字符型6数据项类型长度说明系号数值型5唯一系名字符型6系 数值型12区号加8位号码关系模型主码，外码学生学号，姓名，性别，出生日期，民族，籍贯，入学时间，学制，政治面貌，高考准考证号，身份证号，学历层次，高考英语成绩，英语等级，特长，党团时间，学习形式， 号码，电子邮箱，家庭 ，家庭住址，简历，来源地区，系号，宿

19、舍号系系号，系名，系 宿舍宿舍号，宿舍 ，住哪个系的学生4.数据库的物理设计数据库在物理设备上的存储结构与存取方法称为数据库的物理结构，它依赖于选定的数据库管理系统。为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构的过程，就是数据库的物理设计。物理设计通常分为两步：1 确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构 2对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率对关系数据库物理设计的内容包括：为关系模式选取存取方法，设计数据库文件的物理存储结构。1 根据计算机的系统，和数据库的规模，为上面设计的逻辑模型选择索引存取方法，更有利于数据的存取。所谓索引存取方法实际上就是根据

20、应用要求确定对关系的哪些属性列建立索引，哪些属性列建立组合索引，哪些索引要设计为唯一索引。在学生关系的学号属性上建立索引， 建立组合索引：学号，系。2A 确定数据的存放位置学生档案管理系统数据库中的学生关系表更新存取频率较高，而系，宿舍关系表更新存取的频率较低，将它们分开存取。将学生关系表与其索引分磁盘存取，这样就能加快存取的速度。将日志文件与数据库放在不同的磁盘以改良系统的性能。另外，将数据库数据备份和日志备份放在移动硬盘等存储器上，以免占用系统大量存储空间。B 确定系统配置对SQL SEVER 2005 的系统配置变量，存储分配参数进行从新赋值，以改善系统性能。如同时使用数据库的用户数，同

21、时翻开的数据库对象数，内存分配参数，使用的缓冲区长度、个数，存储分配参数等。3，评价物理结构对时间效率，空间效率，维护代价和各种用户要求进行权衡，从多种方案中选择一个较优的方案作为数据库物理结构。5.数据库系统设计本学生档案管理数据库系统的主要功能是：学校的教务员对学生档案进行查询和修改，学生可以查询自己的档案，并向教务员反应更新信息，教务员通过对学生档案进行修改完成更新。功能实现的SQL 语句：1查询指定属性：SELECT 姓名，学号，系号FROM 学生；2选出所有属性列：SELECT *FROM 学生；3查询具体条件的元组：谓词: BETWEEN AND NOT BETWEEN AND S

22、ELECT *FROM 学生WHERE 年龄 BETWEEN 20 AND 23；谓词：IN , NOT IN SELECT姓名，性别 FROM 学生 WHERE 系 IN ( IS，MA，CS );谓词： NOT LIKE ESCAPE SELECT * FROM 学生 WHERE 学号LIKE 62070715；4 AND和 OR来联结多个查询条件SELECT * FROM 学生 WHERE系= CS AND 年龄20；SELECT *FROM 学生WHERE 系= IS OR 系= MA OR 系= CS ；5 修改表ALTER TABLE ADD 完整性约束 DROP ALTER CO

23、LUMN ；6 删除表DROP TABLE RESTRICT| CASCADE；7 建立索引CREATE UNIQUE CLUSTER INDEX ON (, )；CREATE CLUSTER INDEX name ON 学生姓名；8 删除索引DROP INDEX ；DROP INDEX name；数据库软件的选择：选择SQL SEVER 2005 进行学生档案管理的数据库开发。6.数据库的实施，试运行和维护用SQL 语言和SQL SEVER 2005 将学生档案管理数据库逻辑设计和物理设计结果严格的描述出来，形成源代码，经过调试生成了目标模式。1数据的载入和应用程序的调试 利用计算机完成数据

24、入库的任务。对数据库应用程序进行调试。2，数据库试运行。在原有系统的数据有一小局部已输入数据库后，就可以开始对数据库系统进行联合调试。主要是进行：功能测试和性能测试。学生档案管理系统试运行，进行教务员注册登录，查询，修改，学生注册登录，查询，反应等功能的测试。3，数据库的运行和维护数据库试运行合格，数据库开发工作就根本完成了，即可投入正式运行。由于应用环境的不断变化，数据库运行过程中物理存储也在不断变化，因此对数据库设计进行评价，调整，修改等维护工作就是一直都需要的，也是设计工作的继续和提高。在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要是由DBA完成的，包括： 数据库的转储和恢复 ，数据库的平安性、完整性控制，数据库性能的监督、分析和改良 ，数据库的重组织和重构造。结束语 通过这次学生档案管理系统数据库设计，我加深了对关系表，数据字典，数据流，SQL语句的具体运用，E