數(shù)據(jù)庫實習報告-教務管理系統(tǒng).doc

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)課程設計學生姓名： 班 學 號： 指導教師： 樊 文 有 中國地質(zhì)大學（武漢）信息工程學院2009年 2 月 25 日教務管理系統(tǒng)1、需求分析11 信息要求：教務管理系統(tǒng)涉及的實體有：l 教師工作證號、姓名、職稱、電話等；l 學生學號、姓名、性別、出生年月等；l 班級班號、最低總學分等；l 系系代號、系名和系辦公室電話等；l 課程課序號、課名、學分、上課時間及名額等。這些實體之間的聯(lián)系如下：l 每個學生都屬于一個班，每個班都屬于一個系，每個教師也都屬于一個系。l 每個班的班主任都由一名教師擔任。l 一名教師可以教多門課，一門課可以有幾位主講老師，但不同老師講的同一門課其課序號是不同的（課序號是唯一的）。l 一名同學可以選多門課，一門課可被若干同學選中。l 一名同學選中的課若已學完，應該記錄有相應成績。l 本單位學生、教師都有重名，工作證號、學號可以作為標識。12 處理要求：教學系統(tǒng)主要提供數(shù)據(jù)維護、選課和信息查詢。其中常見的查詢有：系統(tǒng)中各對象的基本信息查詢。 查詢指定班、系的學生信息（名單、人數(shù)等）。查詢學生的成績、學分情況。查詢教師授課情況和學生選課情況。13 安全性與完整性要求：l 安全性要求：1.系統(tǒng)應設置訪問用戶的標識以鑒別是否是合法用戶，并要求合法用戶設置其密碼，保證用戶身份不被盜用；2.系統(tǒng)應對不同的數(shù)據(jù)設置不同的訪問級別，限制訪問用戶可查詢和處理數(shù)據(jù)的類別和內(nèi)容；3.系統(tǒng)應對不同用戶設置不同的權(quán)限，區(qū)分不同的用戶，如學生，教師，系統(tǒng)管理員。l 完整性要求：1.各種信息記錄的完整性，關鍵信息記錄內(nèi)容不能為空；2.各種數(shù)據(jù)間相互的聯(lián)系的正確性；3.相同的數(shù)據(jù)在不同記錄中的一致性。14 系統(tǒng)功能的設計和劃分根據(jù)如上得到的用戶需求，我們將本系統(tǒng)按照所完成的功能分成以下幾部分：第一部分：用戶管理部分第二部分：管理員管理部分各部分完成的功能如下： 1、用戶管理部分 1、處理用戶注冊 2、處理用戶登錄 3、用戶可以查詢學生信息。 4、用戶可以查詢快件信息。 5、用戶可以提交與查詢報修信息。 6、用戶可以插入與刪除用戶自己的離返校信息。 7、用戶可以修改用戶自己密碼。2、管理員管理部分 1、處理管理員登錄 2、管理員可以查詢學生信息。 3、管理員可以發(fā)布與更新快件信息。4、管理員可以插入、修改與查詢報修信息。 5、管理員可以插入與查詢學生夜歸信息。6、管理員可以查詢在校與離校學生信息。7、管理員可以修改管理員密碼。2、概念設計（1）概念模型（E-R圖）：教師班級屬于最低總學分班號電話職稱姓名工作證號學生學號出生年月性別姓名系系辦公室電話系名系代號屬于工作隸屬關系的分E-R圖1n1n1n學生課程選修學號成績出生年月性別姓名名額上課時間學分課名課序號mn選修聯(lián)系的分E-R圖負責聯(lián)系的分E-R圖班級負責最低總學分班號班主任電話職稱姓名工作證號11授課授課聯(lián)系的分E-R圖課程名額上課時間學分課名課序號教師電話職稱姓名工作證號1n學生教師系班級課程選修屬于屬于工作授課學號成績出生年月性別姓名名額上課時間學分課名課序號最低總學分班號系辦公室電話系名系代號電話職稱姓名工作證號負責教務管理系統(tǒng)的總E-R圖1n1n1n111nmn（2）數(shù)據(jù)字典：a.數(shù)據(jù)項編號屬性名存儲代碼類型長度備 注1學號Snochar11學生編號2姓名Snamechar20學生的姓名，任意合法字符3性別Ssexchar2學生的性別4出生年月Sbirthdate出生時間間接表示年齡5班號Classchar6班級編號6最低總學分TotalCredit浮點數(shù)4必須修足的學分總數(shù)7工作證號Tnochar6教師的編號8教師姓名Tnamechar20教師的姓名，任意合法的字符9職稱Titlechar8教師的職位稱號10電話Telchar11教師的聯(lián)系電話11系代號Dnochar3院系的編號12系名Departmentchar10院系的名稱13系辦公室電話Dphonechar11院系辦公室的工作電話14課序號Cnochar6可區(qū)分不同老師教授的同一課程15課名Cnamechar20課程的名稱16學分Credit浮點數(shù)2課程的學分17上課時間Ctimedatetime上課的時間18名額CnumInt課容量19成績GradeInt選課學生某門課的成績b、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名組 成1學生學號、姓名、性別、出生年月、所屬班級班號2教師工作證號、教師姓名、職稱、電話、所在系的系號3班級班號、最低總學分、班主任的工作證號、所屬系的系號4系系代號、系名、系辦公室電話5課程課序號、課名、學分、上課地點、名額、授課教師的工作證號6選課記錄課序號、學號、成績c、數(shù)據(jù)流編號數(shù) 據(jù) 流 名輸 入輸 出1變更學生信息變更信息學生信息2查詢學生信息學號學生信息3變更教師信息變更信息教師信息4查詢教師信息工作證號教師信息5變更班級信息變更信息班級信息6查詢班級信息班號班級信息7變更系信息變更信息系信息8查詢系信息系代號系信息9變更課程信息變更信息課程信息10查詢課程信息課序號課程信息11選課選課表變更信息選課信息12查詢選課信息學號或課序號選課信息13查詢授課信息工作證號授課信息d、數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲名輸入數(shù)據(jù)流輸出數(shù)據(jù)流說 明 部 分學生信息表修改學生信息學生信息某課程的學生信息教師信息表修改教師授課教師信息班主任信息課程信息表所有開設課程信息學生選擇的課程信息教師任教的課程信息選課表學生所有的選課記錄學生的選課表隨機存取 記錄學生本學期所選課程信息班級信息表所有班級信息班級基本信息系信息表所設系的信息系的基本信息e、處理過程處理過程名輸入數(shù)據(jù)流輸 出 數(shù) 據(jù) 流選課選課信息選定課信息登記成績成績信息學生所選課程成績信息修改學生信息更改學生信息修改后的學生信息修改教師信息更改教師信息修改后的教師信息數(shù)據(jù)維護各信息表的修改信息修改后各信息表（3）數(shù)據(jù)流圖學生教師選課查詢選課表查詢查詢查詢查詢登記成績教師信息選課信息系信息選課信息選課信息選課信息選課信息已選課信息選課信息成績信息成績信息系信息班級信息學生信息成績信息班級信息學生信息課程信息表學生信息表課程信息課程信息課程信息課程信息查詢學生信息修改教師信息查詢教師信息修改學生信息教師信息表學生信息學生信息教師信息教師信息教師信息系信息表班級信息表查詢班級信息系信息班級信息系信息總 數(shù) 據(jù) 流 圖3、邏輯結(jié)構(gòu)設計l E-R圖向關系模型的轉(zhuǎn)換（關系的碼用下橫線表出）教師（工作證號，姓名，職稱，電話，系代號）代碼表示：Teacher ( Tno, Tname, Title, Tel, Dno )此為“教師”實體對應的關系模式。其中1：n聯(lián)系“工作”與此關系模式合并，Dno為外碼。存在的函數(shù)依賴為Tno （Tname，Title，Tel，Dno），且不存在多值依賴，所以滿足4NF。學生（學號，姓名，性別，出生年月，班號）代碼表示：Student ( Sno, Sname, Ssex, Sbirth, Class )此為“學生”實體對應的關系模式。其中1：n聯(lián)系“屬于”與此關系模式合并，Class為外碼。存在的函數(shù)依賴為Sno （Sname，Ssex，Sbirth，Class），且不存在多值依賴，所以滿足4NF。系（系代號，系名，系辦公室電話）代碼表示：Department ( Dno, Dname, Dphone )此為“系”實體對應的關系模式。存在的函數(shù)依賴為Dno （Dname，Dphone），且不存在多值依賴，所以滿足4NF。課程（課序號，課名，學分，上課時間，名額，工作證號）代碼表示：Course ( Cno, Cname, Credit, Ctime, Cnum, Tno )此為“課程”實體對應的關系模式。其中1：n聯(lián)系“授課”與此關系模式合并，Tno為外碼。存在的函數(shù)依賴為Cno （Cname，Credit，Ctime，Cnum，Tno），且不存在多值依賴，所以滿足4NF。選課（學號，課序號，成績）代碼表示：SC ( Sno, Cno, Grade )此為m：n聯(lián)系“選修”所對應的關系模式。Sno和Cno均為外部碼。存在的函數(shù)依賴為完全函數(shù)依賴（Sno，Cno） Grade，且不存在多值依賴，所以滿足4NF。班級（班號，最低總學分，工作證號，系代號）代碼表示：Class ( Class, TotalCredit, Tno, Dno )此為“班級”實體對應的關系模式。其中1：n聯(lián)系“屬于”和1：1聯(lián)系“負責”與此關系模式合并，Tno和Dno為外碼。該關系模式中存在傳遞函數(shù)依賴：Class Tno, (Tno Class),Tno Dno,可得Class Dno,故Class 不屬于3NF。解決方法是將其模式分解為：Class ( Class, TotalCredit, Tno )和T-D( Tno, Dno)，分解后的關系模式滿足4NF，并且T-D與Teacher的碼相同，可合并為同一模式。但是考慮到系統(tǒng)要經(jīng)常進行系的學生信息查詢，此時就不得不對Student、Class和Teacher三個表進行連接查詢，而連接是影響查詢效率的主要原因，所以取消對Class的模式分解。此時Class關系模式滿足2NF。l 設計用戶子模式為了方便程序查詢，建立了如下用戶視圖：1、某系的學生信息視圖（學號，姓名，性別，出生年月，班號）2、某系的教師信息視圖（工作證號，教師姓名，職稱，電話，負責班級）3、某課程的學生成績單（學號，姓名，班級，成績）4、教師授課信息表（工作證號，教師姓名，職稱，教授課程，學分，上課時間）5、學生已選課表（課序號，課名，學分，授課教師，上課時間，名額）4、物理設計41 選擇存取方法1、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)自動在每個表的主碼上建立索引，通常為B + 樹索引。2、在Student表Sname列上建立Stu_name索引，因為查詢操作很多都使通過學生姓名進行的。3、在Teacher表Tname列上建立Tea_name索引，因為查詢操作很多都使通過教師姓名進行的。42 確定數(shù)據(jù)庫的存儲結(jié)構(gòu)1、為了提高系統(tǒng)性能，根據(jù)具體情況將數(shù)據(jù)的易變部分與穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開存放。2、DBMS產(chǎn)品一般都提供了一些系統(tǒng)配置變量、存儲分配參數(shù)，根據(jù)應用環(huán)境確定這些參數(shù)值，并且在系統(tǒng)運行時還要根據(jù)系統(tǒng)實際運行情況進行調(diào)整，以使系統(tǒng)性能最佳。43 評價物理結(jié)構(gòu)根據(jù)所選用的DBMS，如SQL Server 2000，從定量估算各種方案的存儲空間、存取時間和維護代價入手，對估算結(jié)果進行權(quán)衡、比較，選擇一個較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu)。5、系統(tǒng)實施編寫關系模式，載入數(shù)據(jù)。分期分批地組織數(shù)據(jù)入庫，先輸入小批量數(shù)據(jù)做調(diào)試用，待試運行基本合格后，再大批量輸入數(shù)據(jù)，逐步增加數(shù)據(jù)量，逐步完成運行評價。需要注意的是，要首先調(diào)試運行DBMS的恢復功能，做好數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復工作?；維QL語言代碼如下：CREATE SCHEMA TeachAffair AUTHORIZATION GaoCREATE TABLE Department (Dno CHAR(3) PRIMARY KEY, /*列級完整性約束條件，Dno是主碼*/ Dept CHAR(20) UNIQUE NOT NULL, Dphone CHAR(11), );CREATE TABLE Teacher (Tno CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列級完整性約束條件，Tno是主碼*/ Tname CHAR(20) NOT NULL, Title CHAR(8), Tel CHAR(11), Dno CHAR(3), FOREIGN KEY (Dno) REFERENCES Department(Dno) /*表級完整性約束條件，Dno是外碼*/ );CREATE TABLE Class (Class CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列級完整性約束條件，Class是主碼*/ TotalCredit NUMERIC(4,1), Tno CHAR(6), Dno CHAR(3), FOREIGN KEY (Tno) REFERENCES Teacher(Tno), /*表級完整性約束條件，Tno是外碼*/ FOREIGN KEY (Dno) REFERENCES Department(Dno) /*表級完整性約束條件，Dno是外碼*/ );CREATE TABLE Student (Sno CHAR(11) PRIMARY KEY, /*列級完整性約束條件，Sno是主碼*/ Sname CHAR(20) NOT NULL, Ssex CHAR(2), Sbirth DATETIME, Class CHAR(6), FOREIGN KEY (Class) REFERENCES Class(Class) /*表級完整性約束條件，Class是外碼*/ );CREATE TABLE Course (Cno CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列級完整性約束條件，Cno是主碼*/ Cname CHAR(20) NOT NULL, Credit NUMERIC(2,1), Ctime DATETIME, Cnum SMALLINT, Tno CHAR(6), FOREIGN KEY (Tno) REFERENCES Teacher(Tno) /*表級完整性約束條件，Tno是外碼*/ );CREATE TABLE SC (Sno CHAR(11) NOT NULL, Cno CHAR(6) NOT NULL, Grade SMALLINT CHECK(Grade=0 AND Grade=100), PRIMARY KEY (Sno, Cno), /*主碼由兩個屬性構(gòu)成，必須作為表級完整性進行定義*/ FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) /*表級完整性約束條件，Sno是外碼*/ ON DELETE CASCADE /* 當刪除Student表中的元組時，級連刪除SC表中相應的元組*/ ON UPDATE CASCADE, /*當更新Student表中的Sno時，級連更新SC表中相應的元組*/ FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) /*表級完整性約束條件，Sno是外碼*/ ON DELETE NO ACTION /* 當刪除Course表中的元組造成了與SC表不一致時，拒絕刪除*/ ON UPDATE CASCADE, /*當更新Course表中的Cno時，級連更新SC表中相應的元組*/ );/*DROP TABLE SC;*/*建立索引*/CREATE UNIQUE INDEX Stu_name ON Student(Sname);CREATE UNIQUE INDEX Tea_name ON Teacher(Tname);CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC, Cno DESC);/*查詢某個系（以GIS為例）的學生信息*/CREATE VIEW GIS_Student /*建立某個系（以GIS為例）的學生信息視圖*/ASSELECT *FROM StudentWHERE Class IN (SELECT Class FROM Class WHERE Dname=GIS)WITH CHECK OPTION;SELECT *FROM GIS_Student;SELECT COUNT(*)FROM GIS_Student;/*查詢班級的學生信息*/SELECT Sno, Sname, Ssex, BirthFROM StudentWHERE Class = 114072;SELECT COUNT(*)FR