數(shù)據(jù)庫設計實例(學校教學管理系統(tǒng))

1、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程設計論文 教學管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫目錄1. 引言. 31.1本系統(tǒng)研究的意義 .31.2本系統(tǒng)的目的.32. 數(shù)據(jù)庫設計. 32.1需求分析階段.32.2概念結構設計階段. 62.3邏輯結構設計階段. 122.4物理結構設計階段. 193. 存在的問題與建議. 231引言1.1本系統(tǒng)研究的意義在當今的大學校園中，隨著各大高校擴招，課程種類的增多，系部的分類更加細化，教師需求相應提高，學校教務處面臨著一系列龐大的數(shù)據(jù)，就不再是人工可以解決的事情了。由此可見，建立一個教務管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是一項很有意義的事情。建立該系統(tǒng)，無論是對系部、課程還是教師的安排都會變得容易得多。1.2本系統(tǒng)的目的

2、本系統(tǒng)重點對學生、教材、班級、教師、課程、系部、教學計劃、學生成績、教師成績實現(xiàn)統(tǒng)一管理。這樣，就可以為有需求的人們提供相應的查詢服務。 2數(shù)據(jù)庫設計2.1需求分析階段需求分析就是根據(jù)系統(tǒng)的目標、需求和功能，制定和選擇一個較好的系統(tǒng)方案，不僅有助于教室管理者的管理，而且方便用戶的查詢及其它操作。本系統(tǒng)針對教務管理這一學校日常事務，所設計的系統(tǒng)應當實現(xiàn)教師成績管理，學生成績管理，教學計劃管理等基本功能。因此確定本系統(tǒng)的功能如下：（1） 學生管理（2） 教材管理（3） 班級管理（4） 教師管理（5） 課程管理（6） 系部管理（7） 教學計劃管理（8） 學生成績管理（9） 教師成績管理（1） 目標通

3、過充分與用戶接觸，充分了解用戶的需求，熟悉系統(tǒng)設計的業(yè)務流程與信息處理要求及系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)流。（2）任務本系統(tǒng)設計的處理對象有學生信息、課程信息、班級信息、教師信息、系部信息、教學計劃信息以及教師成績信息，學生成績信息，教材管理信息等。處理對象信息要求：A. 存儲，查詢每個學生的姓名，性別，出生年月，學號，入學時間等；B. 存儲，查詢每個教師的姓名，性別，出生年月，職位，系號，教師編號等；C. 存儲，查詢每門課程的課程名，課程號，書號，周學時，總學時，學分等；D. 存儲，查詢每個班級的班級號，班長，教師地點，學生人數(shù)；E. 存儲，查詢每個系部的系別號，系主任，系教師人數(shù)等； F. 存儲，查詢

4、每個教學計劃的課程號和班級號等；G. 存儲，查詢每名學生成績的課程號，學分，成績，學期，學年等；H. 存儲，查詢每位教師成績的教師號，課程號，成績，學期，學年，教科時間，教科地點等；I 存儲，查詢每本教材的作者，書號，出版社等；（3）安全性和完整性要求在這個系統(tǒng)中存在一個實體參與多個事務的情況，因此一個實體在不同事務中可能出現(xiàn)屬性取值不一致，以及在事務中引用了實體表中不存在的實體，因此采用外鍵約束來避免這種不一致情況的發(fā)生。另一方面，在事務處理中，修改了一個實體的屬性，可能要修改其它實體，這種事務的完整性約束采用觸發(fā)器來實現(xiàn)。需求分析階段主要涉及的系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能，根據(jù)調查和訪問確定了基本功

5、能和操作，是數(shù)據(jù)庫的設計有個基本目標。完成了數(shù)據(jù)庫信息要求、處理要求、安全性與完整性要求，使我們對數(shù)據(jù)庫的設計階段有了深入的認識和了解，為今后的學習工打下堅實的基礎。這次對數(shù)據(jù)庫的設計，讓我認識到自己學習中的不足。對數(shù)據(jù)庫這門課的熱情和興趣不夠，學習中喜歡 偷懶，這些都給我以后的學習帶來阻力。我覺得數(shù)據(jù)庫這門課對于生活幫助還是很大的，在不經(jīng)意的時候，我們所用的，運用它獲得的。所以，我覺得無論怎樣還是要好好學習一下。 2.2. 概念結構設計階段在需求分析的基礎上，抽象出實體，實體的屬性，以及實體之間的聯(lián)系。從一層數(shù)據(jù)流開始，先繪制局部的ER 圖，在此基礎上通過消除冗余，命名沖突、屬性沖突和結構沖

6、突，得到全局E-R 圖。1選擇中層數(shù)據(jù)流為切入點，通常選擇實際系統(tǒng)中的子系統(tǒng)；2設計分E-R 圖，即各子模塊的E-R 圖；3生成初步E-R 圖，通過合并方法，做到各子系統(tǒng)實體、屬性、聯(lián)系統(tǒng)一；4消除沖突，生成全局E-R 圖。通過對數(shù)據(jù)流的抽象，得到了系統(tǒng)的E-R 圖。E-R 圖是直觀表示概念模型的有力工具，在圖中有四個基本成分：1 矩形框：表示實體類型（考慮問題的對象）；2 菱形框：表示聯(lián)系類型（實體間的聯(lián)系）；3 橢圓形框：表示實體類型和聯(lián)系類型的屬性；4 直 線：聯(lián)系類型與涉及的實體類型之間以直線連接，并在直線部標上聯(lián)系的種類（1：1，1：n ，m ：n ）。具體圖示如下： 通過分析，學生

7、，教師，課程，教材，班級，系部，教學計劃，成績，分別具備以下屬性。其實體聯(lián)系模型如圖所示： 得到局部E-R 圖后，經(jīng)過合并，消除冗余和命名沖突，結構沖突和屬性沖突，得到的全局E-R 圖如下所示： 在這次練習中，通過概念設計階段的分析，我更是加深了對這一階段的理解，并且按照需求分析的結果，設計了ER 圖。通過這次訓練，我加深了對數(shù)據(jù)庫理論的理解，通過自己的分析和與同伴們之間的合作交流，熟練了對數(shù)據(jù)庫的各種操作。與此同時，通過課程論文的撰寫及排版，熟悉了科技論文的書寫格式和排版要求。在標準化訓練的過程中，強化了我對數(shù)據(jù)庫設計的理解。在本次練習中，我發(fā)現(xiàn)自己理論知識還并不是很扎實，這就要求在以后要加

8、強數(shù)據(jù)庫理論的學習，并且爭取機會，多做類似的學習訓練。2.3邏輯結構設計邏輯結構設計就是把獨立于任何一種數(shù)據(jù)模型的信息結構（也就是概念結構）轉化為與選用DBMS 所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的設計。目標：根據(jù)概念設計的E-R 圖，轉化為優(yōu)化的關系模型。 任務：將E-R 圖轉化為關系模式，并利用范式理論對模式進行優(yōu)化，設計數(shù)據(jù)處理的，功能模塊圖，用戶子模式與存儲過程和觸發(fā)器，完成事務處理的功能。具體步驟：（1）將概念結構轉換為一般的關系模型；（2）將轉換來的關系模型向特定的DBMS 支持下的數(shù)據(jù)模型轉換；（3）對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化。 實體型轉換為關系模式。實體的屬性就是關系的屬性，實體的碼就是關系的碼。

9、對于實體間的聯(lián)系則有以下不同的情況：一個m ：n 聯(lián)系轉換為一個關系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性，而關系的碼為各實體碼的組合。一個1：n 聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與n 端對應的關系模式合并。如果轉換為一個獨立的關系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性，而關系的碼為n 端實體的碼。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。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。與該多元聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉換為關系的屬性，而關系的碼為各實體碼的組合,

10、具有相同碼的關系模式可合并。由E-R 圖可以轉化出以下的關系模式：(1學生（StudentID ，Studentname ，Studentsex ，Studentbirth ，Studententerdate ，Studentaddress ） (2教材（Bookisbn ，Bookname ，Bookpublish ，Bookauthor ，Bookprice ）(3班級（ClassID ，Classmonitor ，Classroom ，Studentnum ） （4）教室（TeacherID ，Teachername ，Teachersex ，Teacherbirth ，Teacherd

11、epartID ，Teacheraddress ，Teacherposition ，Teacherposcode ，Teacherphone ） (5課程（CourseID ，Coursename ，CourseBookisbn ，Courseweektime ，Coursealltime ，Coursescore ） （6）系部（DepartmentID ，Departmentname ，Departmentmanger ，Departmentnum ）（7） 教學計劃（Teachplanclassname ，Teachplancousenum ） （8）學生成績（Studentgradec

12、n ，Studentgradesn ，Studentgradegrade ，Studentgradeprog ，Studentgradeyear ，Studentgradeterm ）（9）教師成績（Teachergradetn ，Teachergradecn ，Teachergradecln ，Teachergradeyear ，Teachergradeterm ，Teachergradectime ，Teachergradecadd ）根據(jù)以上分析可以具體列出二維表：Student （學生表） Book （教材表） Class （班級表） Teacher （教師表） Course （課程表

13、） Department （系部表） Teaching plan（教學計劃表） Student grade（學生成績表） Teacher grade（教師成績表） 在對數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論的初步學習之后，我參與了教務管理系統(tǒng)論文中的邏輯結構設計。這是我第一次進行自主設計，邏輯結構設計并沒有剛開始想象的復雜，而是有著本身固定的模式和流程。只要按照這個模式和流程，就可以比較規(guī)范的完成這部分的設計。但是僅僅有固定的模式和流程是不夠的，個人的思維和對相關知識點的熟練掌握也是很重要的。數(shù)據(jù)庫設計主要是進行數(shù)據(jù)庫的邏輯設計，即將數(shù)據(jù)按一定的分類、分組系統(tǒng)和邏輯層次組織起來，是面向用戶的。數(shù)據(jù)庫設計時需要綜合企業(yè)

14、各個部門的存檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)需求，分析各個數(shù)據(jù)之間的關系，按照DBMS 提供的功能和描述工具，設計出規(guī)模適當、正確反映數(shù)據(jù)關系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足多種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。通過這次設計，增加了許多數(shù)據(jù)庫書本上沒有的重要知識；同時在小組討論中也體會到，同學合作所帶來的好處和成績2.4物理結構設計物理設計階段為邏輯數(shù)據(jù)模型選取得一個最合適應有 環(huán)境的物理結構的過程，也就是數(shù)據(jù)庫的物理設計。物理設計階段的目標是根據(jù)SQL Server2000具體的功能，設計優(yōu)化的物理數(shù)據(jù)庫結構，使得在數(shù)據(jù)庫上運行的各種事務響應時間最小，存儲空間利用率高，事務吞吐量大。 數(shù)據(jù)庫的物理設計通常分為兩個步驟：（1）

15、確定數(shù)據(jù)庫的物理結構，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結構；（2）對物理結構進行評價，評價的重點是時間和空間效率。創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫Create database jwgl On(name=jwgl,Filename=D:/jwgl.ldf, Size=5, Maxsize=20, Filegrowth=1, 1create schema “教務管理系統(tǒng)” authorization Group1;創(chuàng)建表2create table Student (StudentID char(5 not null primary key,Studentname char(10 not null,Studentse

16、x char(2 not null, Studentbirth datetime not null, Studententerdate datetime not null, Studentaddress char(50, Go3create table Book (Bookisbh char(13 not null primary key,Bookname char(30 not null , Bookpublish char(30 not null, Bookauthor char(10, Bookprice char, go4create table Class (ClassID char

17、(5 not null primary key,Classmonitor char(10 , Classroom char(20 ,Studentnum int, go 5create table Teacher (TeacherID char(5 not null primary key, Teachername char(16not null, Teachersex char(4 not null, Teacherbirth datetime not null, TeacherdepartID char(6, Teacheraddress char (32, Teacherposition

18、 char(8 not null, Teacherposcode int not null, Teacherphone int not null, Go 6create table Course (CourseID char(11 not null primary key, Coursename char(12 not null, CourseBookisbh char(13 not null, Courseweektime int not null, Coursealltime int not null, Coursescore decimal(6 not null， go 7create table Department (DepartmentID char(8 not null Departmentname char(8 not null, Departmentmanger char(8 not null, Departmentnum int not null, Go 8create