《数据库原理》课程设计报告.docx
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1、第1章概述21.1 选题的背景与意义21.2 相关技术分析2第2章系统功能设计32.1 系统总体结构设计图32.2 系统功能模块32.2.1 学籍管理系统32.2.2 基本信息管理3第3章数据库设计53.1 需求分析53.2 概念结构设计123.2 . 1 统 E-R 图123.3 逻辑结构设计173.4 物理结构设计与功能实现203.5 数据库的实施和维护233.5.1 数据库的实施243.5.2 数据的载入263.6 数据库的试运行283.6.1 通过SQL语句进行简单测试283.7 数据库的运行和维护29第4章结束语30参考文献313.L3数据流数据流是数据结构在系统内传输的路径。通过对
2、用户的需求分析,以及数据项和数 据流的设计,得出了相应的数据流描述如下表所示:1、数据流定义表表3.10数据流定义表编号数据流名组成流量备注01学生信息学号+姓名+性别+出生日期+身份 证号+入学时间+政治面貌+家庭住 址+籍贯+邮政编码+民族大学生基 本信息02教师信息教工号+姓名+性别+职称+所属院 系+电话一般教师基 本信息03学生成绩学号+姓名+性别+学号+课程号+成 绩大学生详 细信息04科目成绩学号+课程号+成绩大学生考 试成绩05各门成绩学号+课程号+成绩 课程号+课程名+学分大同上06查询结果科目成绩+各门成绩大各种信 息07统计分析科目成绩+各门成绩大学生奖 励2、外部项定义
3、表表3.11外部项定义表编号名称输入数据流输出数据流备注1学生处01主要用于录入学生信息2学生06主要用语学生查询信息和成绩3老师03主要用于老师提交成绩4教务员06/07主要用于输出查询和统计信息 的结果3.L4数据存储数据存储是数据结构停留或保存的地方,也是数据流的来源和去向之一。经过数据 项、数据结构和数据流的设计,本系统一共选用了三个数据存储,具体对数据存储的描 述通常如下表所示:表3.12数据存储表编号数据存储名输入数据流输出数据流数据量存取方式A1学生相关信息01大批处理、顺序检索A2教师相关信息0302一般批处理、顺序检索A3学生成绩单06, 07大批处理、更新、顺 序检索处理过
4、程处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。对于本系统用于学生学籍 管理一共设计了四种处理方法,具体处理方式如下表所示:表2.13数据处理过程表编号名称输入数据流输出数据流备注B1插入修改01, 02, 0301, 02, 03插入学生信息和老师信息B2更新修改01, 02, 0301, 02, 03更新学生信息和老师信息B3删除修改0b 02, 0301, 02, 03删除学生信息和老师信息B4统计分析05, 0605, 06统计学生信息和成绩求,数据流图表达了数据和处理的关系,根据用户的需求分析和高校学籍管理系统的需 得出如下图1-1所示的学籍管理数据流图。学生名单审核信息提交申请
5、审核信息提交申请学生信息批准合格录入管理员送进信息新生?批准?学生记录核对信息更新3.2概念结构设计32系统E-R图.对于学生信息管理,我们可以将学生实体抽象出来,学生属于学院可以将学院 作为一个实体,学生所属专业和毕业信息都将可以作为一个实体。(姓名(政治面貌)/(入学时间)图H学生/ (邮政编码)XH庭住址J l籍贯)3-2学生实体E-R图院系G 3-3院系实体E R图争0)专业图3-4专业实体E-R图在学生信息管理中存在这样的关系:选择(一个学生只能选择一个专业,而一 个专业可以供多个学生选择,故是多对一的关系)、学习(一个学生只能在一个院 系学习,而一个院系可以供多个学生学习,故是多对
6、一的关系)。图3-6学生关系E-R图表:院系(院系号,院系名称)表:学生(学号,姓名,性别,院系号,出生日期,身份证号,政治面貌,入学时间,家庭住 址,籍贯民族,邮政编码)学生表中增加了一个院系号属性,它是一个外键是院系的主键。转换规律在n端的实体对应的 表中增加属性,该属性是1端实体对应表的主键。表:专业(专业号,专业名)表:学生(号号,姓名,性别,专业号,出生日期,身份证号,政治面貌,入学时间,家庭住 址,籍贯民族,邮政编码)学生表中增加了一个专业号属性,它是一个外键是专业的主键。转换规律在n端的实体对应的 表中增加属性,该属性是1端实体对应表的主键。学生表中增加了一个院系号属性,它是一个
7、外键是院系的主键。转换规律在n端的实体对应的 表中增加属性,该属性是1端实体对应表的主键。2 .对于老师信息管理,我们可以将老师实体抽象出来,老师属于学院可以将学院 作为一个实体。姓名在老师信息管理中存在这样的关系:拥有(一个老师只能在一个院系工作,而 一个院系可以供多个多个老师工作,故是多对一的关系)。图3-8老师关系E-R图表:院系(院系号,院系名)表:教师(教工号,姓名,性别,职称,院系号,电话)教师表中增加了一个院系号属性,它是一个外键,是院系的主键。转换规律是在n端的实体对 应的表中增加属性,该属性是1端实体对应装的主键。3 .对于教务信息管理,我们可以将课程实体抽象出来。在教务信息
8、管理中存在这样的关系:毕业(一个学生拥有一个毕业信息,而一 个毕业信息只属于一个学生,故是一对一的关系)、选修(一个学生可以选修多门 课程,而一门课程可以被多个学生选修,故是多对多的关系)、开设(一个专业可 以开设多门课程,而一门课程可以被多个专业选择,故是多对多的关系)、授课(一 门课程可以被多个老师讲授,而一个老师可以讲授多门课程,故是多对多的关系)。图3-10教务关系E-R图表:教师(教工号,姓名,性别,职称,电话)表:课程(课程号,课程名,教工号)课程表中增加了一个教工号属性它是一个外键,是教师的主键。转换规律是在n端的实体对应 的表中增加属性,该属性是一段实体对应表的主键。表:课程(
9、课程号,课程名,二表:专业(专业号,专业名)表:开设(专业号,课程号,课程名,专业名,开设时间)新增表的开设表中专业号和课程号组合为主键,分别是外键,其中课程号是课程表的主键专业 号是专业表的主键。同时增加了开设相关的属性;开设时间。表:课程(课程号,课程名)表:学生(签号,姓名,性别,出生日期,身份证号,政治面貌,入学时间,家庭住址,籍贯 民族,邮政编码)表:选修(学号,课程号,成绩)新增表的选修表中专业号和课程号组合为主键,分别是外键,其中课程号是课程表的主键,学 号是学生表的主键。同时增加了选修相关的属性;成绩。表:学生(字号,姓名,性别,出生日期,身份证号,政治面貌,入学时间,家庭住址
10、,籍贯 民族,邮政编码)表:毕业(毕业证编号,学好,姓名,性别,需修学分,已修学分,入学时间,毕业时间,所 属院系)2端的实体分别转化成表学生和毕业在学生表中增加了一个外键学号,毕业证编号是毕业表中 主键。以上是本系统中的基本的实体和关系,本系统是将其分步找出来加以描述,下 面是本系统总体的E-R图:姓名豕庭住址学号入学时间性别姓名学号民族身份证号籍贯入学时间政;口面貌出生日期身份证号邮政编码业证编学生所属院系毕业学习成绩院系1开设课程授课课程号已修学分需修学分生别专业号专业名毕业专业课程名入学时间学分工作院系名称院长名院系号教师电话姓名性别职称教工号所属院系E-R图,局部E-R图,全局E-R
11、图,以及合并原则及过程3.3逻辑结构设计一与总E-R图对应的关系模型将E-R图转换为关系模型实际上就是要奖实体型、实体的属性和实体型之间的联系 转换为关系模式,这种转换一般遵循如下原则:一个实体型转换为一个关系模式。实体 的属性就是关系的属性,实体的码就是关系的码。对于实体型间的联系则有以下不同的 情况:(1) 一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与任意一端对应的关 系模式合并。如果转换为一个独立的关系模式,则与该联系相连的个实体的码以及联系 本身的属性均转换为关系的属性,每个实体的码均是该关系的侯选码。如果与某一端实 体对应的关系模式合并,则需要在关系模式的属性中加入另一个关系
12、模式的码和联系本 身的属性。(2) 一个l:n联系可以转换为一个独立的关系模式,也可以与n端对应的关系模 式合并。如果转换为一个独立的关系模式,则与该联系相连的个各实体的码以及联系本 身的属性均转换为关系的属性,而关系的码为n端实体的码。(3) 一个m:n联系转换为一个关系模式。与该联系相连的个实体的码以及联系本 身的属性均转换为关系的属性,各实体的码组成关系的码或关系码的一部分。(4) 3个或3个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。与该多元 联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性,各实体的码组成关系 的码或关系码的一部分。(5)具有相同码的关系模式可合并。 学生
13、(堂号,专业号,院系号,姓名,性别,出生日期,身份证号,入学时 间,政治面貌,家庭住址,籍贯,邮政编码,民族),此为学生实体对应的关 系模式。 教师(教工号,姓名,性别,职称,所属院系,电话),此为老师实体对应的 关系模式。 毕业(毕业证编号,学号,姓名,性别,身份证号,所属院系,入学时间, 已修学分,需修学分),此为毕业实体对应的关系模式。 课程(课程号,课程名,学分),此为课程实体对应的关系模式。 院系(院系号,院系名称,院长名),此为院系实体对应的关系模式。 选修(堂号,课程号,成绩),此为选修关系对应的关系模式。 授课(课程号,教工号,课时),此为老师授课关系对应的关系模式。 开设(专
14、业号,课程号),此为专业开设课程关系对应的关系模式。说明:1.下加横线部分表示关系的码.以上关系的详细内容说明请参照概念结构设计中的具体内容2 .上面的各个关系对概念结构设计中的相关内容了作了修改,主要加了各个实体中间的联系,尤其是一对多的联系,纳为属性。2联系所对应的关系模型课程与教师之间的n: m授课联系转化为相应的关系模型如下:授课:(课程号,教师号,课程名,教师名);学生与课程之间的n: m选修联系转化为相应的关系模型如下:选修:(学号,课程号,成绩);专业与课程之间的n: m开设联系转化为相应的关系模型如下:开设(专业号,课程号,课程名,专业名,开设时间)其他联系处理说明如下:学生与
15、毕业之间的1: 1联系与毕业关系合并;学生与院系之间的n: 1联系与学生关系合并;学生与专业之间的n: 1联系与学生关系合并;教师与院系之间的n: 1联系与教师关系合并;(2)范式判断关系模式学生、课程、成绩、院系、教师、毕业、课程、选修、授课、开设和用户不存在非主属性对主属性的部分函数依赖,也不存在传递函数依赖,已经达到了 3 NFo子模式的设计(视图)Create view 学生表_viewAsSelect学号,姓名,性别,出生日期,政治面貌From学生表Create view 学生信息_view第1章概述选题的背景与意义随着我国教育体制改革的深入进行,教育系统得到了前所未有的发展。学生管
16、 理正在逐步迈向管理信息现代化。但是我国的学生管理信息化水平还处在初级阶段,主 要表现在对学生的交费管理、学生的档案管理还是采用原有的人工管理方式。学校的规 模不断扩大,学生数量急剧增加,有关学生的各种信息量也成倍增长。由于大学生类别和 专业的设置的多样化,大学生的学籍管理历来是非常繁琐和复杂的的工作。面对庞大的 信息量,这时的人工管理几乎无法实现,在这种情况下用数据库进行管理变的尤为必要, 这可以发挥计算机的优势,就需要有学生信息管理系统来提高学生管理工作的效率,通 过这样的系统,可以做到信息的规范管理,科学统计和快速的查询,从而减少管理方面的 工作量和减少人为的错误。1.1 相关技术分析现
17、今学籍管理的繁索给具有强烈时间观念的行政人员带来了诸多不便,教学办 公室缺少一种完善的学籍管理软件,为了对学生档案的管理方便,开发人员完成了全面 的调查与分析,同时与目标用户进行了多次深入沟通,并在次基础上着手开发学籍管 理系统软件。学籍信息系统作为一种信息资源的集散地,包含很多的信息数据的管理, 现今,有很多的学校都是初步开始使用,甚至尚未使用计算机进行信息管理。根据调查 得知,他们以前对信息管理的主要方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理。尽管有 的学校有计算机,但是尚未用于信息管理,没有发挥它的效力,资源闲置比较突出,这 是管理信息系统的开发的基本环境。数据处理手工操作,工作量大,出错率
18、高,出错后 不易更改。学校采取手工方式对学生情况进行人工管理,由于信息比较多,学生信息的 管理工作混乱而又复杂;一般学生情况是记录在学生证上,学生的入学和内容记录在文 件中,学校的工作人员和管理员也只是当时对它比较清楚,时间一长,如再要进行查询, 就得在众多的资料中翻阅查找了,造成查询费时费力。如要对很长时间以前的学校进行 更改就更加困难了。基于此问题,本项目要建立一个学籍管理系统,使学校管理工作规 范化,系统化,程序化,避免学校管理的随意性,提高信息处理的速度和准确性,能够 及时、准确、查询、修改和注销学生及对学生的信息进行很好的管理。ASSelect学号,姓名,课程号,性别,学分From学
19、生表,课程表,课程选修表Where学生表.学号二课程选修表.学号and课程表.课程号二课程 选修表.课程号物理结构设计与功能实现数据库的物理设计就是为一个给定的逻辑数据模型选取一个最适合应用要求的物 理结构的过程。物理结构设计阶段实现的是数据库系统的内模式,它的质量直接决定了 整个系统的性能。因此在确定数据库的存储结构和存取方法之前,对数据库系统所支持 的事务要进行仔细分析,获得优化数据库物理设计的参数数据库的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取结构;(2)对物理结构进行评价,评价的重点是时间和空间效率。3.4.1 确定数据库的存储结构由于本系统
20、的数据库建立不是很大,所以数据存储采用的是一个磁盘的一个分区。3.4.2 存取方法和优化方法存取方法是快速存取数据库中数据的技术。数据库管理系统一般都是提供多种存取 方法。常用的存取方法有三类。第一类是索引方法,目前主要是B+树索引方法;第二 类是聚簇方法;第三类是HASH方法。数据库的索引类似书的目录。在书中,目录允 许用户不必浏览全书就能迅速地找到所需要的位置。在数据库中,索引也允许应用程序 迅速找到表中的数据,而不必扫描整个数据库。在书中,目录就是内容和相应页号的清 单。在数据库中,索引就是表中数据和相应存储位置的列表。使用索引可以大大减少数 据的查询时间。但需要注意的是索引虽然能加速查
21、询的速度,但是为数据库中的每张表都设置大量 的索引并不是一个明智的做法。这是因为增加索引也有其不利的一面:首先,每个索引 都将占用一定的存储空间,如果建立聚簇索弓1(会改变数据物理存储位置的一种索引),占用需要的空间就会更大;其次,当对表中的数据进行增加、删除和修改的时候,索引 也要动态地维护,这样就降低了数据的更新速度完成数据库的物理设计之后,设计人员就要用RDBMS提供的数据定义语言和其他 实用程序将数据库逻辑设计和物理设计结果严格描述出来,成为DBMS可以接受的源 代码,再经过调试产生目标模式。然后就可以组织数据入库,最后就在此基础上编写各 个表相关的储存过程存储过程存储过程是PL/SQ
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