實例2教室管理系統(tǒng)數(shù)據庫設計課案

1、實例2：教室管理系統(tǒng)數(shù)據庫設計1數(shù)據庫設計1.1 需求設計1.1.1引言在大學里，教室仍然是教學的主要場所，也是學生學習的重要場所，所以教室環(huán)境和設備直接影響到教學活動的開展和學生的學習。為了保證教室環(huán)境良好的運轉，教室的管理也就顯得十分的必要和重要。但是教室的管理也并不是一件很容易的事情。教室設備（尤其是多媒體設備）有所損壞必須及時登記，修復，否則很可能影響以后教學，造成教學事故。教室的使用具有一定的計劃性和流動性，即一個班在相應的時間里，所上的課程和使用的教室是固定的，但是不同的課程在不同的時間里會使用不同的教室，這與教務處的課程安排是密切相關的。尤其是使用多媒體教室的時候，這就顯得比較麻

2、煩。為了能夠更系統(tǒng)的，更有序的，更合理的，更有效的進行教室管理，有必要利用計算機來處理各種信息，這也就需要一個更有效的教室管理系統(tǒng)。為此，經過較詳細的調查和慎重的思考，我決定做一個教室管理系統(tǒng)，來解決這些問題，使管理簡化，方便而且更有效。1.1.2 目標與任務（1）目標充分了解用戶的需求，了解工作的流程，以及可能出現(xiàn)的問題。（2）任務處理對象：本系統(tǒng)總體上說涉及了三個方面的數(shù)據，職工的信息，教室的信息，課程的信息，其中職工信息包括了員工信息和清潔工信息。此外還有值班安排信息，多媒體設備損壞紀錄，常規(guī)設備損壞紀錄。處理功能要求：教室管理系統(tǒng)的具體功能包括三個方面：教室查詢子系統(tǒng)，衛(wèi)生管理子系統(tǒng)，

3、設備管理子系統(tǒng)。教室查詢子系統(tǒng)主要完成空閑教室查詢（無課教室），教室使用查詢的功能；衛(wèi)生管理子系統(tǒng)主要完成值班安排與修改功能和值班情況記錄的功能；設備管理子系統(tǒng)比較麻煩，主要是接收損壞信息，通過檢查其有效性，把有效的損壞信息分類并且記錄，然后通知維修工，再紀錄維修情況的功能。（3）安全性和完整性要求在這個系統(tǒng)中涉及到了相關人員的問題，而且同一個職工可能在不同的表中存在，要考慮到，如果辭退或者某職工辭職，那么不僅要在職工信息表中刪除相應的信息，還要在其他的相關表中刪除信息，這就涉及到了安全性的問題，初步打算用一個觸發(fā)器來解決這個問題。完整性也是一個重要的內容，它也涉及安全性上的問題。1.1.3階

4、段結果（1）用戶調查本系統(tǒng)的用戶范圍比較廣，教室查詢子系統(tǒng)主要針對學生，通過聽取周圍學生的看法和意見，以及自身的體會，比較充分的了解了學生的需求；衛(wèi)生管理子系統(tǒng)主要針對教室管理的員工及其主任，我直接詢問了相關的員工，通過對他們的詢問，了解了他們的工作的基本流程，及其需求；設備管理子系統(tǒng)主要針對，教室管理的員工和維修工，通過對員工的咨詢，了解了他們管理的工作流程和具體的需求。（2）數(shù)據流程圖下面是一個設備流程圖的底層流程圖：其它的詳見附錄1（3）數(shù)據字典數(shù)據項：表1 教室信息數(shù)據項數(shù)據項名數(shù)據項含義說明數(shù)據類型長度取值范圍取值含義于其他數(shù)據項的邏輯關系數(shù)據項之間的聯(lián)系Spart校區(qū)char10R

5、name教室名稱char10Position所在位置char20Type教室類型char10Room容量int4數(shù)據項名數(shù)據項含義說明數(shù)據類型長度取值范圍取值含義于其他數(shù)據項的邏輯關系數(shù)據項之間的聯(lián)系Cno課程號char10Cname課程名稱char20Ctime課程學時int4Weed周次char10Day星期char10Node節(jié)次char20Rname教室名稱char10Mno系號char10Mname系名char20cg班級char20Number人數(shù)int4表2 課程信息數(shù)據項表3 職工信息數(shù)據項數(shù)據項名數(shù)據項含義說明數(shù)據類型長度取值范圍取值含義于其他數(shù)據項的邏輯關系數(shù)據項之間的聯(lián)系

6、Pno職工編號char10等于維修工編號Pname姓名char20等于維修工姓名Sex性別char4Age年齡int4Jname職業(yè)名稱char10Addr住址char40Tel聯(lián)系電話char20Week周次char10Day星期char10Ontime上班時間char20Uptime下班時間char20表4 損壞信息數(shù)據項數(shù)據項名數(shù)據項含義說明數(shù)據類型長度取值范圍取值含義于其他數(shù)據項的邏輯關系數(shù)據項之間的聯(lián)系Rname教室名稱char10Dlevel損壞程度char10Mend修復難易char10Mno維修工編號char10等于維修工編號Mname維修工姓名char10等于維修工姓名Rep

7、air是否修復char101.14 數(shù)據結構表數(shù)據結構表數(shù)據結構名含義說明組成Class(T1)教室信息校區(qū)名，教室名稱，所在位置，教室類型，容量Course(T2)課程信息課程號，課程名稱，周次，星期，節(jié)次，課程學時，教室名稱，系號，系名，班級，人數(shù)Worker(D1)職工信息職工編號，姓名，職業(yè)名稱，性別，年齡，住址，聯(lián)系電話Duty(D2)值班職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，上班時間，下班時間State(D3)值班情況記錄職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，周次Media(P1)多媒體設備損壞記錄教室名稱，損壞程度，修復難易，維修工編號，維修工姓名，是否修復Routine(P2)常規(guī)設備損壞

8、記錄教室名稱，損壞程度，維修工編號，維修工姓名，是否修復1.1.5 處理邏輯描述（1）教室查詢子系統(tǒng)輸入：查詢條件輸出：查詢結果處理：按照條件，在相應的表中，查找相應的數(shù)據，然后輸出（1）衛(wèi)生管理子系統(tǒng)輸入：查詢、插入或修改的目標結果：輸出查詢的結果，或者插入成功，或者修改成功處理：在相應的表中完成相應的操作。（3）設備管理子系統(tǒng)輸入：插入或修改或查詢的條件或目標結果：輸出查詢結果或插入成功或修改成功處理：在相關表中完成相關的操作。1.2 概念設計1.2.1 引言概念結構的實際是整個數(shù)據庫設計的關鍵，這個階段主要的目標是通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象，形成一個獨立于DBMS的概念模型（E-

9、R圖）。它的主要特點是：1.能真實、充分地反映現(xiàn)實世界，包括事物與事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據的處理要求，是對現(xiàn)實世界的一個真實模型；2.易于理解，因此可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見；3.易于更改，當應用環(huán)境和應用要求改變時，容易對概念模型修改和擴充；4.易于向關系、網狀、層次等各種數(shù)據模型轉換。1.2.2 概念模型設計（1）設計E-R圖詳見附錄21.2.3實體的屬性、聯(lián)系的屬性主碼表示如：教室名稱；外碼表示如：教室名稱；普通屬性如：教室名稱。教室（校區(qū)名，教室名稱，所在位置，教室類型，容量）；課程（課程號，教室名稱，課程名稱，周次，星期，節(jié)次，課程學時，系名，班級，人數(shù)）；職工（職

10、工編號，姓名，職業(yè)名稱，性別，年齡，住址，聯(lián)系電話）；多媒體設備損壞（教室名稱，維修工編號，損壞程度，修復難易，維修工姓名，是否修復，備注）；常規(guī)設備損壞（教室名稱，維修工編號，損壞程度，維修工姓名，是否修復，備注）；值班信息（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，上班時間，下班時間）；值班記錄（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，周次）；1.3 邏輯設計1.3.1 引言這個階段的任務就是把概念結構設計階段設計好的基本E-R圖轉換為與DBMS所支持的數(shù)據模型相符合的邏輯結構。在這個階段里，該系統(tǒng)的目標就是把基本的E-R圖轉換成關系數(shù)據模型。1.3.2 數(shù)據組織（1）將E-R圖轉換成關系模型：E-R圖轉換

11、成關系模型應該遵循以下原則：1. 一個實體型轉換為一個關系模式。2. 一個1:1聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并。3. 把一個1:n聯(lián)系轉換為一個獨立的關系模式。4. 一個m:n聯(lián)系轉換為一個關系模式。5. 三個或三個以上實體間的一個多元聯(lián)系可以轉換為一個關系模式。6. 具有相同碼的關系模式可合并。（2）轉換的結果：主碼表示如：教室名稱；外碼表示如：教室名稱；普通屬性如：教室名稱。教室（校區(qū)名，教室名稱，所在位置，教室類型，容量）；課程（課程號，教室名稱，課程名稱，教師編號，周次，星期，節(jié)次，課程學時，系名，班級，人數(shù)）；職工（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，性別

12、，年齡，住址，聯(lián)系電話）；多媒體設備損壞（教室名稱，維修工編號，損壞程度，修復難易，維修工姓名，是否修復，備注）；常規(guī)設備損壞（教室名稱，維修工編號，損壞程度，維修工姓名，是否修復，備注）；值班信息（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，上班時間，下班時間）；值班記錄（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，星期，周次）； 該模式沒有插入異常，刪除異常等操作異常現(xiàn)象，已經達到3NF。（3）設計用戶子模式：鑒于安全問題，每一個表都應有相應的視圖。建立相關的視圖如下：教室視圖：Class1(校區(qū)，教室名稱,地點,教室類型,容量)；課程與教室視圖：Course1(校區(qū)，教室名稱,教室類型,課程名稱,周次,星期,節(jié)次,容

13、量)；這兩個視圖包含了允許學生和員工等用戶查詢的屬性，不允許修改，插入和刪除。為職工做視圖：值日視圖：Duty1(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,上班時間,下班時間)；清潔工值班記錄：State1(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)；員工值班記錄：State2(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)；職工視圖：State3(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)；常規(guī)設備損壞紀錄：Routine1(教室名稱,職工編號,職工姓名,描述,是否修復,日期,備注)；多媒體設備損壞：Media1(教室名稱,職工編號,職工姓名,描述,修復難易,是否修復,日期,備注)；職工信息：Worker1

14、（職工編號，姓名，職業(yè)名稱，性別，年齡，住址，聯(lián)系電話）；在這些視圖中，值日視圖允許各個職工查詢，但只允許管理員（主任）進行修改，插入，刪除等操作；清潔工值班記錄視圖，除維修工外，其他各職工都可查詢，員工還可進行修改操作，管理員（主任）可進行各種操作；員工值班記錄只允許員工查詢；常規(guī)設備損壞紀錄視圖允許員工和維修工進行查詢，員工只對視圖中的教室名稱屬性有修改，插入的權限，維修工對其他屬性有修改權限；在多媒體設備損壞信息視圖中，允許員工和多媒體維修工進行查詢，員工只對教室名稱有修改和插入的權限，多媒體維修工對其他的屬性有修改權限。為方便，其中的部分權限在制作過程中要直接賦給基本表。1.3.3數(shù)據

15、處理見系統(tǒng)的功能模塊圖：1.4 物理設計1.4.1 引言數(shù)據庫在物理設備上的存儲與存取方法稱為數(shù)據庫的物理結構，它依賴于給定的計算機系統(tǒng)。為一個給定的邏輯數(shù)據模型選取一個最適合應用要求的物理結構的過程，就是數(shù)據庫的物理設計。1.4.2目標與任務對數(shù)據庫進行合理的物理設計，以提高其時間和空間效率。（1）數(shù)據存取方面確定數(shù)據庫的物理結構，在關系數(shù)據庫中主要指存取方法和存儲結構；對物理結構進行評價，評價的重點是時間和空間效率。如果評價結果滿足原設計的要求，則可以進入到物理實施階段，否則就需要重新設計或修改物理結構，有時甚至要返回邏輯設計階段修改數(shù)據模型。（2）功能模塊見圖15所示1.5 數(shù)據庫實施1

16、.5.1 建立基本表/*建立教室信息表*/create table Class(Spartchar(10),Rname char(10)not null unique,Position char(20),Type char(10),Room int,primary key(Rname)/*建立課程信息表*/create table Course(Cno char(10),Cname char(20),Rname char(10),Cweek char(10),Cday char(10),Node char(10),Ctime int,Grade char(10),Room int,Number

17、 int,Sdept char(20)/*建立職工信息表*/create table Worker(Wnochar(10)not null unique,Wnamechar(20),Wsexchar(4),Wageint,Jnamechar(10),Addrchar(40),Telchar(20),primary key(Wno),check(Wage >= 18 and Wage <= 60)/*建立值班信息表*/create table Duty(Wnochar(10),Wnamechar(20),Jnamechar(10),Ontimechar(20),Uptimechar(

18、20),primarykey(Wno),foreignkey(Wno)referencesWorker(Wno),)/*建立值班情況記錄表*/create table State(Wnochar(10),Wnamechar(20),Jnamechar(10),Wdatechar(20),statechar(20)/*建立多媒體設備損壞記錄表*/ create table Media(Rnamechar(10),Wnochar(10),Wnamechar(20),Describechar(20),Dlevelchar(10),Repairchar(4),Mdatechar(20),Pmarkch

19、ar(50)/*建立常規(guī)設備損壞記錄表*/create table Routine(Rnamechar(10),Wnochar(10),Wnamechar(20),Describechar(20),Repairchar(4),Mdatechar(20),Pmarkchar(50)1.5.2 建立視圖/*教室信息視圖 */create view Class1(校區(qū)，教室名稱,地點,教室類型,容量)asselect *from Class/*課程信息視圖 */create view Course1(校區(qū)，教室名稱,教室類型,課程名稱,周次,星期,節(jié)次,容量)asselectClass.Spart,

20、Class.Rname,Type,Cname,Cweek,Cday,Node,Class.RoomfromClass,CourseWhereClass.Rname = Course.Rname/*職工信息視圖*/create view Worker1(職工編號,姓名,職業(yè)名稱,性別,年齡,住址,聯(lián)系電話)asselect *fromWorker/*值班信息視圖*/create view Duty1(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,上班時間,下班時間)asselect *from Duty/*清潔工值班情況記錄視圖*/create view State1(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)

21、asselect *from Statewhere Jname = '清潔工'/*除清潔工外其他職工值班情況視圖*/create view State2(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)asselect *from Statewhere Jname != '清潔工'/*總的職工值班情況視圖 */create view State3(職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況)asselect *from State/*常規(guī)設備損壞視圖*/create view Routine1(教室名稱,職工編號,職工姓名,描述,是否修復,日期,備注)asselect

22、*from Routine/*多媒體設備損壞視圖*/create view Media1(教室名稱,職工編號,職工姓名,描述,修復難易,是否修復,日期,備注)asselect *from Media2.5.3 查詢與更新/*員工課程查詢*/create Procedure js_kc1C_Spartchar(10),C_Cweekchar(6),C_Cday char(4),C_Nodechar(5)asselect校區(qū),教室名稱,課程名稱,教室類型,容量fromCourse1where校區(qū) = C_Spart and 周次 = C_Cweek and 星期 = C_Cday and 節(jié)次 =

23、 C_Node and 教室類型 = '多媒體教室'order by 教室名稱 ASC /*學生課程查詢*/create procedure js_kc2C_Spartchar(10),C_Cweekchar(6),C_Cday char(4),C_Nodechar(5)asselect校區(qū),教室名稱,課程名稱,教室類型,容量from Course1where校區(qū) = C_Spart and 周次 = C_Cweek and 星期 = C_Cday and 節(jié)次 = C_Nodeorder by 教室名稱 ASC /*空教室查詢*/create procedure js_kjs

24、1C_Spartchar(10),C_Cweekchar(6),C_Cday char(4),C_Nodechar(5)asselect 校區(qū),教室名稱,教室類型,容量fromClass1where not exists(select *fromCourse1where校區(qū) = C_Spart and 周次 = C_Cweek and 星期 = C_Cday and 節(jié)次 = C_Node and 教室名稱 = Class1.教室名稱)/*職工值班查詢*/create procedure js_zb1S_Wnochar(10)asselect職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,上班時間,下班時間fr

25、omDuty1where職工編號 = S_Wno/*職工值班記錄查詢*/create procedure js_zbjl1S_Wnochar(10)asselect職工編號,職工姓名,職業(yè)名稱,日期,情況fromState3where職工編號 = S_Wno/*員工對清潔工值班記錄的插入(視圖)*/create procedure js_zlc1S_Wnochar(10),S_Wnamechar(20),S_Jnamechar(10),S_Wdatechar(20),S_statechar(20)asinsert intoState1values(S_Wno,S_Wname,S_Jname,S

26、_Wdate,S_state)/*員工對清潔工值班記錄的刪除(視圖)*/create procedure js_zls1S_Wnochar(10)asdeletefromState1where職工編號 = S_Wno/*主任除清潔工外的其他職工值班記錄的插入(視圖)*/create procedure js_zlc2S_Wnochar(10),S_Wnamechar(20),S_Jnamechar(10),S_Wdatechar(20),S_statechar(20)asinsert intoState2values(S_Wno,S_Wname,S_Jname,S_Wdate,S_state)

27、 /*主任除清潔工外的其他職工值班記錄的刪除(視圖)*/create procedure js_zls2S_Wnochar(10)asdeletefromState2where職工編號 = S_Wno/*主任對職工信息表的插入*/create procedure js_zlc3W_Wnochar(10),W_Wnamechar(20),W_Wsexchar(4),W_Wageint,W_Jnamechar(10),W_Addrchar(40),W_Telchar(20)asinsert intoWorkervalues(W_Wno,W_Wname,W_Wsex,W_Wage,W_Jname,W

28、_Addr,W_Tel) /*用游標完成的主任對職工信息表的修改*/CREATE PROCEDURE js_dmtxg1 W_Wnochar(10),W_Wnamechar(20),W_Wsexchar(4),W_Wageint,W_Jnamechar(10),W_Addrchar(40),W_Telchar(20)ASDECLARE addWorker CURSOR STATIC FOR select * from Worker where Wno=W_Wno and Wname=W_Wname and Wsex=W_Wsexand Wage=W_Wage and Jname=W_Jname

29、 and Addr=W_Addr and Tel=W_TelOPEN addWorkerIF CURSOR_ROWS>0 UPDATE Worker set Wno=W_Wno and Wname=W_Wname and Wsex=W_Wsexand Wage=W_Wage and Jname=W_Jname and Addr=W_Addr and Tel=W_Tel where Wno=W_WnoELSEinsert into Worker(Wno,Wname,Wsex,Wage,Jname,Addr,Tel) values(W_Wno,W_Wname,W_Wsex,W_Wage,W_

30、Jname,W_Addr,W_Tel)CLOSE addWorkerDEALLOCATE addWorker/*主任對職工信息表的刪除*/create procedure js_zls3W_Wnochar(10)asdeletefromWorkerwhereJname = W_Wno/*員工對多媒體設備損壞紀錄的插入*/create procedure js_dmtcr1M_Rnamechar(10),M_Wnochar(10),M_Wnamechar(20),M_Describechar(20),M_Dlevelchar(10),M_Repairchar(4),M_Mdatechar(20)

31、,M_Pmarkchar(50)asinsert into Mediavalues(M_Rname,null,null,null,null,null,null,null)/*多媒體維修工對多媒體損壞紀錄的修改*/CREATE PROCEDURE js_dmtxg1 M_Rnamechar(10),M_Wnochar(10),M_Wnamechar(20),M_Describechar(20),M_Dlevelchar(10),M_Repairchar(4),M_Mdatechar(20),M_Pmarkchar(50)asdeletefromMediawhereRname=M_Rname an

32、d Wno = null insert into Mediavalues(M_Rname,M_Wno,M_Wname,M_Describe,M_Dlevel,M_Repair,M_Mdate,M_Pmark)/*員工對多媒體設備損壞紀錄的插入*/create procedure js_dmtcr2M_Rnamechar(10),M_Wnochar(10),M_Wnamechar(20),M_Describechar(20),M_Repairchar(4),M_Mdatechar(20),M_Pmarkchar(50)asinsert into Routinevalues(M_Rname,nul

33、l,null,null,null,null,null)/*維修工對常規(guī)損壞紀錄的修改*/CREATE PROCEDURE js_dmtxg2 M_Rnamechar(10),M_Wnochar(10),M_Wnamechar(20),M_Describechar(20),M_Repairchar(4),M_Mdatechar(20),M_Pmarkchar(50)asdeletefromRoutinewhereRname=M_Rname and Wno = null insert into Routinevalues(M_Rname,M_Wno,M_Wname,M_Describe,M_Rep

34、air,M_Mdate,M_Pmark)1.5.4建立觸發(fā)器/*建立職工信息表觸發(fā)器*/CREATE TRIGGER js_zg ON dbo.Worker FOR DELETE ASdelete Duty from deleted where Duty.Wno=deleted.Wnodelete State from deletedwhere State.Wno=deleted.Wno2 數(shù)據庫調試與試運行由于內容較多，這里只調試和運行一部分。建立基本表、導入數(shù)據和建立視圖比較簡單，這里就不再顯示，下面調試查詢與更新。2.1查詢/*學生課程查詢*/create procedure js_kc2C_Spartchar(10),C_Cweekchar(6),C_Cday char(4),C_Nodechar(5)asselect校區(qū),教室名稱,課程名稱,教室類型,容量from Course1where校區(qū) = C_Spart and 周次 = C_Cweek and 星期 = C_Cd