数据库系统应用案例-学生信息管理数据库的设计.ppt

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1、Application of Database System数据库系统应用案例数据库系统应用案例学生信息管理数据库的设计学生信息管理数据库的设计School of Software Harbin University of Science and Technology20092School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion 现在要求你为学生处设计一个学籍管理系统的数据库，背景及功能需求如下：n 学籍管理系统主要为学生处提供本科学生信息的管理并为其

2、他管理系统提供学生数据。n 学生处按照本科学生的类别（一本、二本、专升本）将本科学生分为不同的学生类别。在实际管理中，学生是按班级进行管理的，而班级是按院系设置的，为了系统功能的完整，有必要在系统功能中包含院系，班级的管理，这些功能也可以包含在院校管理的其他信息管理系统中。3School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn首先要对院系进行设置，包括院系代码，院系名称，所在校区等信息。n根据院系设置班级，应包括班级代码、班级名称、所在院系代码等信息

3、。n对学生信息主要包括学号、姓名、籍贯、性别等信息n学生管理系统的功能概括起来就是学生的各种信息的录入，维护和查询。系统的学生信息管理系统所要完成的主要功能如下。n学生的基本信息的录入，包括：学号、姓名、性别、班级、出生日期、籍贯等。n学生的基本信息的修改维护。n学生学籍变动情况的记录，包括：休学、复学、转系、结业和毕业等；n学生的奖惩情况的记录和修改，包括：奖励和处罚。n学生信息的查询。4School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn根据系统

4、所要实现的功能，按照结构化程序设计的原则，可以将整个系统划分为如图所示的若干功能模块。学生信息管理系统院系班级管理学生基本信息管理奖励管理处罚管理学籍变更管理班级管理院系设置学生信息查询教务管理5School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn在明确了系统的功能后，还要进一步细化系统的操作流程，在进行这个步骤时，必须和最终用户反复沟通，不但要考虑实际工作的需要，而且最好能兼顾到用户的操作习惯，尽可能为用户提供最方便的操作。n 通过操作流程分析，不

5、但可以具体化系统的功能模块的组成，还可以明确系统中数据流程，明确系统中所要保存的数据以及数据间的关系。操作 数据存储 数据流向 数据输出 6School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn学生信息管理流程图。需要说明的是，各所学校的实际情况可能有所不同，可以根据实际情况画出符合各自特点的操作流程图。信息维护班级管理院系管理学籍变更奖励处罚学生基本信息班级信息院系信息奖励信息学籍变更信息处罚信息信息查询查询结果学生信息管理系统操作流程图 7Scho

6、ol of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion数据库设计数据库设计n数据库设计一般包括如下几个步骤。n需求分析。n概念结构设计。n逻辑结构设计。n物理结构设计。n应用程序设计及调试。n性能测试与确认。8School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn数据库需求分析数据库需求分析 需求分析是整个数据库设计过程

7、中最重要的步骤之一，是后继各阶段的基础。在需求分析阶段，需要多方面对整个系统进行调查，收集和分析需求和处理两个方面的需求。收集资料时数据库设计人员和用户共同完成的。必须需要用户人员的参与，这是数据库应用系统设计的特点。收集资料的目的是明确用户的需求。用户的需求主要包括三个方面。n信息需求，用户要从数据库获取的内容。n处理需求，即完成什么处理功能及采用何种处理方式。n安全性及完整性需求9School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn在对学生信息管

8、理系统操作流程分析的基础上，可以列出概念模型包括以下实体 学生学号姓名性别民族政治面貌籍贯院系编号院系名称领导描述班级编号名称所在院系班主任描述10School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion学籍变更记录编号学号变更类型发生时间详细描述奖励记录编号学号奖励类型发生时间详细描述惩罚记录编号学号惩罚类型发生时间详细描述11School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDataba

9、se SystemDatabase SystemDiscussionn另外涉及到代码的实体有政治面貌奖励类别惩罚类别政治面貌代码号描述奖励类别代码号描述惩罚类别代码号描述12School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion详细的描述详细的描述n院系设置：院系编号，院系名称，院系领导，领导联系方式等。n班级设置：班级编号，班级名称，班级创建事件，班级描述，所属院系，班主任，班主任联系方式。n学生基本情况：学号，姓名，性别，出生日期，籍贯，所属班级等。

10、n学籍变更记录：记录号，学号，变更类型，记录时间，详细描述。n奖励记录：记录号，学号，奖励类别，记录时间，详细描述。n处罚记录：记录号，学号，处罚类别，记录时间，详细描述。13School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn数据库逻辑结构设计 n概念结构设计的结果得到一个与计算机，软硬件的具体性能无关的全局概念模式。数据库逻辑设计的任务是将概念结构转换成特定的DBMS所支持的的数据库模型。从E-R图所表示的概念模型可以转换成任何一种具体的DBMS

11、所支持的数据模型。本系统采用关系模型，转换的原则如下。l每个实体转化成一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的关键字就是关系的关键字l每个1：1的联系转换成一个关系模式。每个实体的关键字都是该关系模式的候选关键字。l每个1：n的联系转换成一个关系模式。多方的实体的关键字是该关系模式的关键字。l每个m：n的联系专程一个关系模式。联系中各实体关键字的组合作为该子模式的组合关键字。14School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion数据库概念结构设

12、计 院系编号院系名称院系描述.记录号学号.记录号学号.学号姓名性别出生日期班级.班级编号班级名称所属院系.班级院系学生奖励记录学籍变更记录处罚记录从属变更从属处罚奖励记录号学号.根据以上概念模式，画出总体E-R：15School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion根据学生信息管理系统的E-R图，通过简单的优化，可以设计6个关系模式(即数据表)来存储所有的信息 表1-1 院系设置信息表字段表数据类型(长度)必添字段说明DepartID文本(2)是院系

13、编号(主关键字)DepartName文本(20)是院系名称DepartHead文本(8)否院系领导Telphone文本(13)否领导联系电话Description备注否院系描述表1-2 班级设置信息表字段表数据类型(长度)必添字段说明ClassID文本(6)是班级编号(主关键字)ClassName文本(20)是班级名称DepartID文本(2)是所属院系(外关键字)BeginDate短日期是班级创建日期Master文本(8)否班主任Mastertel文本(13)否班主任联系电话Description备注否班级描述16School of Software,Harbin University of

14、 Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion表1-3 学生信息基本表字段表数据类型(长度)必添字段说明StudentID文本(8)是学号(主关键字)Name文本(8)是姓名Sex文本(2)是性别ClassID文本(6)是班级编号Birthday短日期否出生日期Native文本(16)否籍贯表 1-4 学籍变更记录表字段表数据类型(长度)必添字段说明CID自动编号是记录号(主关键字)StudentID文本(8)是学号Change文本(4)是学籍变更类型RecDate短日期是记录日期Description备注否说明17Sch

15、ool of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion表 1-5 奖励记录表字段表数据类型(长度)必添字段说明RID自动编号是记录号(主关键字)StudentID文本(8)是学号Reward文本(20)是奖励类型RecDate短日期是记录日期 Description备注否奖励具体说明表 1-6 处罚记录表字段表数据类型(长度)必添字段说明PID自动编号是记录号(主关键字)StudentID文本(8)是学号Punish文本(8)是处罚类型RecDate短日期是记

16、录日期Description备注否处罚具体说明18School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion下附下附 某某图书管理数据库图书管理数据库的的“实体联系图转换为关系表实体联系图转换为关系表”、“优化优化”、“完整性约束完整性约束”和和“进一步的思考进一步的思考”的简略报告样式的简略报告样式19School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatab

17、ase SystemDiscussion实体联系图转换为关系表实体联系图转换为关系表n实体转化为单独的一张表l客户：客户号、密码、姓名、性别、单位、电子信箱、身份证号、VIP等级lVIP会员表：会员等级、会员折扣l商品：商品号、商品名称、类别号、商品描述、单位、规格、单价l生产厂商表：厂商号，生产厂商名、地址、电话 l商品类别：类别号、类别名称l地址：地址号、地址名称l客户类型：类型号、类型20School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionn多对

18、多联系转换为一张单独的关系表l订单：订单号、客户号、商品号、收货地址、订货日期、订货数量、单价、订单状态、发票号码、订单金额、发货日期l评论：评论号、客户号、商品号、客户邮箱、评论内容、评论时间。l供应：商品号、厂商号、最低存货量、实际存货量 n其他一对多的联系通过在多表中添加属性来实现：l客户：客户号、姓名、密码、客户类型、性别、单位、电子信箱、身份证号、VIP等级l商品：商品号、商品名称、类别号、商品描述、单位、规格、单价21School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase S

19、ystemDiscussion优优 化化n为了减少读者表中的冗余，将读者表分解为：l读者表：读者编号、姓名、性别、类型、单位号、电子信箱、能否借阅。l单位表：单位号、单位名称、联系电话。n为了减少图书中的冗余，将图书表分解为：l图书表：图书编号、名称、作者、ISBN号、出版社号、出版时间、字数、单价、内容简介、所属分类号、入库时间、语言、借出状态、图书种类、图书类别、所在分馆。l出版社表：出版社号、出版社名称、出版地。l分解前后该表分别属于第几范式？22School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase Syst

20、emDatabase SystemDiscussionn简化借阅类型表：l借阅类型表：读者类型、图书种类、借阅册数、借期、续借时间。l若续借时间为0，则表示不允许续借。优优 化化23School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion确定完整性约束确定完整性约束n确定实体完整性约束l借阅表：读者编号、图书编号、借阅日期、应还日期、归还日期、能否续借。l主键是什么？l其他（略）n参照完整性约束l略n用户定义完整性约束l数据类型约束。l数据长度、精度约束。

21、l取值范围约束。24School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionl电子信箱的格式应为“xxxxxx.xxx”格式。l图书表中出版时间要早于入库时间，语言取值范围为：中文，外文、借出状态、图书种类、图书类别、所在分馆。l用户表权限的取值范围为0,1，取值0表示普通读者，取值1表示管理员。l借阅表中“借阅日期”大于图书表中“入库时间”，小于“应还日期”和“归还日期”，“能否续借”的取值首先要参照借阅类型表中“续借时间”，如果“续借时间”为0，则“能

22、否续借”值为F，否者“能否续借”初始值为T。l如果借阅表中“归还日期”大于“应还日期”，则对应的读者表中“能否借阅”值为F。确定完整性约束（续）确定完整性约束（续）25School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussionl借阅表中“归还日期”如果非空，则应大于“借阅日期”。l其他：如默认值、空值等等。l还有其他约束吗？确定完整性约束（续）确定完整性约束（续）26School of Software,Harbin University of Science&TechnologyDatabase SystemDatabase SystemDiscussion进一步的思考进一步的思考n在这种数据库模式下，能否检测得到某一客户所购商品数量是否超过实际存量？可以如何改进？n如何实现商品销售排行榜？n如何确认畅销商品、滞销商品？