數(shù)據(jù)庫課程設計報告

1、.wd.wd.wd.數(shù) 據(jù) 庫 課 程 設 計教學管理系統(tǒng) 評價標準分數(shù)比例%成績論文論文構造包含：相關技術介紹、需求分析、概念構造設計、邏輯構造設計、數(shù)據(jù)庫物理設計、數(shù)據(jù)庫實施、系統(tǒng)測試方案和測試報告、系統(tǒng)的主要功能和使用說明、系統(tǒng)安裝說明。要求論文完整、內容詳細，格式標準。40程序系統(tǒng)運行正確；功能完善：有增、刪、改、查功能，有 基本的報表、查詢、統(tǒng)計和輸入、輸出功能；工作量充分；系統(tǒng)實現(xiàn)技術的難度。30數(shù)據(jù)庫設計E-R圖設計正確；數(shù)據(jù)庫邏輯構造設計標準化；數(shù)據(jù)庫物理設計合理。30總評成績 優(yōu) 良 中 及格 不及格總分前言.4 前言.4 相關技術介紹. 4第一章 需求分析. 4 1.1 任

2、務概述. 5 1.1.1 目標. 5 1.1.2 運行環(huán)境. 5 1.2 數(shù)據(jù)流圖. 5 1.3 數(shù)據(jù)字典. 6 1.4 系統(tǒng)流程分析. 6第二章 概念構造設計. 7第三章 邏輯構造設計. 8 3.1 邏輯構造設計. 8 3.2 標準化處理. 10第四章 數(shù)據(jù)庫物理設計. 11 4.1 索引表. 10 4.2 系統(tǒng)配置. 11 4.3 視圖. 11第五章 數(shù)據(jù)庫的實施. 11 5.1 創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象. 11 5.2 完整性約束創(chuàng)立.13 5.3 數(shù)據(jù)庫的維護及備份. 14 5.3.1 維護. 14 5.3.2 檢測并改善數(shù)據(jù)庫性能. 14 5.3.3 備份. 14前臺用戶界面. 14第

3、七章 結論與體會. 17參考文獻0、前言 0.1引言 數(shù)據(jù)庫作為存取數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進展操作的工具在系統(tǒng)中所起到的作用至關重要。數(shù)據(jù)庫設計是指對于一個給定的應用環(huán)境，構造優(yōu)化的數(shù)據(jù)庫邏輯模式和物理模式結果，并據(jù)此建設數(shù)據(jù)庫及其應用系統(tǒng)，使之能有效地存儲和管理數(shù)據(jù)，滿足應用需求，包括信息管理要求和數(shù)據(jù)操作。信息管理要求是指在數(shù)據(jù)庫中應該存儲和管理哪些數(shù)據(jù)對象；數(shù)據(jù)操作要求是指對數(shù)據(jù)對象進展哪些操作，如查詢、增、刪、改、統(tǒng)計等操作。數(shù)據(jù)庫設計地目標是維用戶和各種應用系統(tǒng)提供的一個信息根基設施和高效率地運行環(huán)境。高效率的運行環(huán)境包括：數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取速率、數(shù)據(jù)庫存儲空間的利用率、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行管理的效率

4、等都是高的。為了使數(shù)據(jù)庫的應用系統(tǒng)開發(fā)設計合理、標準、有序、正確、高效進展，現(xiàn)在廣泛采用的是工程化6階段開發(fā)設計過程與方法，它們是需求分析階段、概念構造設計階段、邏輯構造設計階段、物理構造設計階段、數(shù)據(jù)庫實施、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運行與維護階段。我按照以上幾點開發(fā)了學生選課管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。0.2相關技術介紹0.2.1MYSQL概述MySQL是一個關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，由瑞典MySQL AB 公司開發(fā)，目前屬于 Oracle 旗下產(chǎn)品。MySQL 最流行的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，在 WEB 應用方面MySQL是最好的 RDBMS (Relational Database Management System，

5、關系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)) 應用軟件之一。MySQL是一種關聯(lián)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，關聯(lián)數(shù)據(jù)庫將數(shù)據(jù)保存在不同的表中，而不是將所有數(shù)據(jù)放在一個大倉庫內，這樣就增加了速度并提高了靈活性。MySQL所使用的 SQL 語言是用于訪問數(shù)據(jù)庫的最常用標準化語言。MySQL 軟件采用了雙授權政策，它分為社區(qū)版和商業(yè)版，由于其體積小、速度快、總體擁有成本低，尤其是開放源碼這一特點，一般中小型網(wǎng)站的開發(fā)都選擇 MySQL 作為網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫。0.2.2Visual Studio概述Microsoft Visual Studio簡稱VS是美國微軟公司的開發(fā)工具包系列產(chǎn)品。VS是一個 基本完整的開發(fā)工具集，它包括了整個軟件生命周

6、期中所需要的大局部工具，如UML工具、代碼管控工具、集成開發(fā)環(huán)境(IDE)等等。所寫的目標代碼適用于微軟支持的所有平臺，包括Microsoft Windows、Windows Mobile、Windows CE、.NET Framework、.NET Compact Framework和Microsoft Silverlight 及Windows Phone。需求分析 1.1任務概述 1.1.1目標建設一個教學管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)庫存儲學校學生、教職工、系、課程以及成績等資料，系統(tǒng)管理員可通過用戶名與密碼進入數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)給予的權限對數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)進展查詢或修改。刪除的數(shù)據(jù)要留底。對數(shù)據(jù)庫進展

7、操作級審計。 1.1.2運行環(huán)境 (1)、硬件配置 安裝本軟件之前，需要確保計算機具有如下配置，這也是最低硬件要求： 使用1G內存 不小于40MB的可用硬盤空間 2、軟件配置 安裝本軟件之前，需要確保計算機已安裝：MicorsoftWindows XP及以上的操作系統(tǒng) .NET Framework 3.5以上 1.2數(shù)據(jù)流圖管理員教學管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫顯示器操作 數(shù)據(jù)信息 數(shù)據(jù)信息 圖1 頂級數(shù)據(jù)流圖登錄信息驗證管理員信息表管理員用戶名密碼 登錄信息管理員信息學生信息表驗證通過信息增刪改查學生信息管理員操作增刪改查審計數(shù)據(jù)庫教職工信息表 操作 教職工信息展示系統(tǒng)課程信息表課程信息刪除的信息歷史表成

8、績信息表顯示器 成績信息系信息表系信息 圖2、一級數(shù)據(jù)流圖1.3 數(shù)據(jù)字典數(shù)據(jù)元素數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)來源描述學號Varchar 1010數(shù)字10學生信息表成績表唯一標示學生的號碼職工號Varchar 88數(shù)字8職工信息表唯一標示教工姓名Varchar 101漢字10學生信息表職工信息表人員姓名性別Varchar 1男|女學生信息表職工信息表人員性別所在系號Int33數(shù)字3學生信息表職工信息表系號Int33數(shù)字3系信息表唯一標示一個系的編號系名稱Varchar 201漢字20系信息表課程號Int44數(shù)字4課程信息表成績表唯一標示一個課程的編號課程名稱Varchar 201漢字20課程信

9、息表任課教師Varchar 88數(shù)字8課程信息表這節(jié)課的負責教師考試成績Int31數(shù)字3成績表1.4系統(tǒng)流程分析驗證失敗反響信息查詢 退出系統(tǒng)信息增刪改登錄界面師生信息管理課程信息管理 成績管理用戶驗證 信息查詢成功前面的分析中我們確定了系統(tǒng)各個功能模塊，屬于靜態(tài)建模的范圍。在系統(tǒng)運行時刻的動態(tài)模型應該由系統(tǒng)流程決定。從上面的功能描述中，我們可以把各個系統(tǒng)分為5個模塊：用戶驗證，師生信息管理，課程信息管理，成績管理和信息查詢。在每個模塊下又提供更為具體的功能。詳細的系統(tǒng)模塊關系圖如圖3所示。圖3、程序流程圖通過對整個管理系統(tǒng)的功能分析，可以定義出系統(tǒng)的功能模塊圖，從中再細分各模塊，可以得到系統(tǒng)

10、概要模塊如下：學生信息管理教工信息管理師生信息管理選課管理課程信息管理成績管理信息查詢教學管理系統(tǒng)身份驗證綜合查詢統(tǒng)計報表系信息管理圖4、功能模塊圖2 數(shù)據(jù)庫概念構造設計MN成績學生選課課程系教工屬于屬于教授NNN11采用E-R圖的分析方法，首先對局部視圖進展分析設計，然后再實現(xiàn)視圖集成。在視圖集成時，注意要盡量消除沖突和冗余。在這里直接給出視圖集成后的E-R圖，如圖5所示。E-R圖如下M權限密碼管理員用戶名 圖5、實體E-R圖3 數(shù)據(jù)庫邏輯構造設計根據(jù)E-R圖，我們可以創(chuàng)立以下數(shù)據(jù)表。系統(tǒng)管理員表系統(tǒng)管理員admin存儲了登錄本系統(tǒng)的用戶的登錄ID和密碼，權限以及鹽值表1、系統(tǒng)管理員表字段名

11、稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明ADMIN_USERVarchar(50)NOT NULL主鍵管理員IDADMIN_PSWDVarchar (256)NOT NULL無管理員密碼哈希值ADMIN_PERMITVarchar(1)NOT NULL無管理員權限SaltVarchar(10)NOT NULL無管理員密碼鹽值 學生信息表 學生信息表student存放了學校的所有學生的 基本信息，所有有關學生的操作都與這個表有關。通過時間戳自動生成入學時間。信息從表中刪除時參加歷史表留底。表2、學生信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明SnoVarchar(50)NOT NULL主鍵學生學號Sna

12、meVarchar (50)NOT NULL無學生姓名SsexVarchar (1)NOT NULL無學生性別S_DnoVarchar(50)NOT NULL外鍵學生所在系號SindateDatetimeNOT NULL時間戳形成學生入學時間 教師信息表 教師信息表teacher存放了學校的所有教師的 基本信息，所有有關教師的操作都與這個表有關。通過時間戳自動生成入職時間。信息從表中刪除時參加歷史表留底。 表3、教師信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明TnoVarchar (50)NOT NULL主鍵教師工號TnameVarchar (50)NOT NULL無教師姓名TsexVarch

13、ar (1)NOT NULL無教師性別T_DnoVarchar(50)NOT NULL外鍵教師所在系號TindateDatetimeNOT NULL時間戳形成教師入職時間 系信息表 系信息表department存放了學校的所有系的 基本信息，并且與學生表以及教師表有嚴密聯(lián)系表4、系信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明DnoVarchar (50)NOT NULL主鍵系號DnameVarchar (50)NOT NULL無系名稱DsummaryTextNULL無系簡介課程信息表 課程信息表course記錄了學校中所有課程的信息。表5、課程信息表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明Cno

14、Varchar (50)NOT NULL主鍵課程號CnameVarchar (50)NOT NULL無課程名稱C_TnoVarchar (50)NOT NULL外鍵任課教師工號 成績信息表 成績表sc記錄了某個學生在某們課程得到的成績。表6、成績表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明SnoVarchar (50)NOT NULL主鍵、外鍵學生學號CnoVarchar (50)NOT NULL主鍵、外鍵課程名稱GradeIntNULL無當科成績 歷史表 歷史表history記錄了離校學生或離職教師的信息，通過觸發(fā)器自動生成，盡量防止手動添加。作為留底超過一定數(shù)量應給予整理。 表7、歷史表字段名

15、稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明HnoVarchar (50)NOT NULL主鍵曾用標示號hnameVarchar (50)NOT NULL無姓名hSexVarchar (1)NOT NULL無性別hdepartmentVarchar (50)NOT NULL無曾在系名hindateDatetimeNOT NULL無入學日期houtdateDatetimeNOT NULL時間戳形成離校日期 審計表 審計表Accesslog記錄了除管理員外的數(shù)據(jù)庫用戶對數(shù)據(jù)庫的使用情況，處于安全性考慮，用獨立的數(shù)據(jù)庫進展保存，并且只賦予管理員權限進展查看。只可通過系統(tǒng)進展數(shù)據(jù)添加，嚴禁手工操作數(shù)據(jù)！表8、審計

16、表字段名稱數(shù)據(jù)類型可否為空約束條件說 明IdVarchar (50)NOT NULL主鍵、自增標示號timetimestampNOT NULL時間戳形成操作時間loaclnameVarchar (50)NOT NULL無操作帳號matchnameVarchar (50)NOT NULL無對應用戶3.2標準化處理經(jīng)過對初始關系模式的標準化處理以下關系模式中不存在局部函數(shù)依賴和傳遞函數(shù)依賴，已經(jīng)到達3NF。加粗代表主碼，斜體外碼Admin(ADMIN_USER,ADMIN_PSWD,ADMIN_PERMIT)Student(Sno,Sname,Ssex,S_Dno,Sindate)Teacher(

17、Tno,Tname,Tsex,T_Dno,Tindate)Department(Dno,Dname,Dsummary)Course(Cno,Cname,C_Tno)SC(Sno,Cno,Grade)4物理構造設計數(shù)據(jù)庫在物理上的存儲構造與存儲方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理構造，它依賴于選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用要求的物理構造的過程，就是物理構造設計。數(shù)據(jù)庫的物理構造設計通常分為兩步：1確定數(shù)據(jù)庫的物理構造，在關系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲構造；2對物理構造進展評價，評價的中的是時間和空間效率。4.1 創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫及建設索引以及完整性約束使用工具Navicat for

18、 SQL ,創(chuàng)立了school數(shù)據(jù)庫及Accesslog數(shù)據(jù)庫并生成相關數(shù)據(jù)庫模型，圖如下建設各數(shù)據(jù)庫間的索引關系。4.2系統(tǒng)配置在mysql配置文件my.ini中的mysqld設置項中寫入如下配置：init-connect=insert into accesslog.accesslog values(connection_id(),now(),user(),current_user(); 當非超級管理員連接數(shù)據(jù)庫時自動向審計表中寫入審計記錄。創(chuàng)立受限用戶a，只允許其對school數(shù)據(jù)庫中student，teacher，course，sc，department表進展增刪改查操作，拒絕其他權限。

19、4.3 視圖用SQL管理工具建設常用的一個視圖，即學生_成績視圖。菜單欄中單擊工具 向導 數(shù)據(jù)庫 創(chuàng)立視圖向導，選擇你所要建的試圖的對象，選擇列名，按照提示，最后單擊完成即可。使用SQL語句建設視圖的命令如下：createviewstudent_scasselectsno,sname,o,cname,gradefromstudentjoinsconstudent.sno=o=o5 數(shù)據(jù)庫實施5.1創(chuàng)立數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)庫對象*CREATE DATABASE school;USE school;CREATE TABLE Admin(ADMIN_USER VARCHAR(50) NOT NULL,ADM

20、IN_PSWD VARCHAR(50) NOT NULL,ADMIN_PERMIT VARCHAR(50) NOT NULL,Salt VARCHAR(10) NOT NULL,PRIMARY KEY (ADMIN_USER);CREATE TABLE Student(Sno VARCHAR(50) NOT NULL,Sname VARCHAR(50) NOT NULL,Ssex VARCHAR (1) NOT NULL,S_Dno VARCHAR(50) NOT NULL,Sindate DATETIME NOT NULL,PRIMARY KEY (Sno);CREATE TABLE Tea

21、cher(Tno VARCHAR (50) NOT NULL,Tname VARCHAR(50) NOT NULL,Tsex VARCHAR (1) NOT NULL,T_Dno VARCHAR(50) NOT NULL,Tindate DATETIME NOT NULL,PRIMARY KEY (Tno);CREATE TABLE Department(Dno VARCHAR(50) NOT NULL,Dname VARCHAR(50) NOT NULL,Dsummary TEXT,PRIMARY KEY (Dno);CREATE TABLE Course(Cno VARCHAR(50) N

22、OT NULL,Cname VARCHAR(50) NOT NULL,C_Tno VARCHAR(50) NOT NULL,PRIMARY KEY (Cno);CREATE TABLE SC(Sno VARCHAR(50) NOT NULL,Cno VARCHAR(50) NOT NULL,Grade INT,PRIMARY KEY (Sno,Cno);CREATE TABLE HISTORY(HNO VARCHAR(50) NOT NULL,HNAME VARCHAR(50) NOT NULL,HSEX VARCHAR(50) NOT NULL,HDEPARTMENT VARCHAR(50)

23、 NOT NULL,HINDATE DATETIME NOT NULL,HOUTDATE DATETIME NOT NULL,PRIMARY KEY (HNO);CREATE DATABASE Accesslog；Use Accesslong;CREATE TABLE Accesslong (ID INT,TIME TIMESTAMP,LOCALNAME VARCHAR(50),MATCHNAME VARCHAR(50),PRIMARY KEY (ID);*5.2完整性約束*use school;alter table student add constraint FK_ID0 foreign

24、 key(S_Dno) REFERENCES department(Dno);alter table teacher add constraint FK_ID1 foreign key(T_Dno) REFERENCES department(Dno);alter table course add constraint FK_ID2 foreign key(C_Tno) REFERENCES teacher(Tno);alter table sc add constraint FK_ID3 foreign key(Sno) REFERENCES student(Sno);alter table

25、 sc add constraint FK_ID4 foreign key(Cno) REFERENCES course(Cno);*CREATE DEFINER=rootlocalhost TRIGGER indate BEFORE INSERT ON studentFOR EACH ROW set new.sindate = current_date;CREATE DEFINER=rootlocalhost TRIGGER olddata BEFORE DELETE ON studentFOR EACH ROW begininsert into history(hno,hname,hsex

26、,hindate,houtdate) values (old.sno,old.sname,old.ssex,old.sindate,current_date);update history h,department p set h.hdepartment= p.dname where p.dno = old.s_dno;end;*5.3數(shù)據(jù)庫的維護在數(shù)據(jù)庫運行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護工作主要是有DBA完成，它包括：1.數(shù)據(jù)庫的轉儲和恢復2.數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制3.數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)視、分析和改造4.數(shù)據(jù)庫的重組織與重構造5.3.1 維護 數(shù)據(jù)庫既是共享的資源，又要進展適當?shù)谋Ｃ?。DBA必須

27、對數(shù)據(jù)庫安全性和完整性控制負起責任。尤其在計算機網(wǎng)絡普遍引應用的今天，保證數(shù)據(jù)安全、防止黑客攻擊、防止病毒入侵等，都是DBA所需要面對的。按照設計階段提供的安全防范和故障恢復標準，DBA要經(jīng)常檢查系統(tǒng)的安全是否受到侵犯，根據(jù)用戶的實際需要授予用戶不同的操作權限。數(shù)據(jù)庫在運行過程中，由于應用環(huán)境發(fā)生變化，對安全性的要求可能發(fā)生變化，DBA要根據(jù)實際情況及時調整相應的授權和密碼，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性。同樣數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件也可能會隨應用環(huán)境的改變而改變，這時DBA也要對其進展調整，以滿足用戶的要求。5.3.2檢測并改善數(shù)據(jù)庫性能 目前許多DBMS產(chǎn)品都提供了檢測系統(tǒng)性能參數(shù)的工具，DBA可以利

28、用系統(tǒng)提供的這些工具，經(jīng)常對數(shù)據(jù)庫的存儲空間及響應時間進展分析評價；結合用戶的反映情況確定改進措施；及時改正運行中發(fā)現(xiàn)的錯誤；按用戶的要求對數(shù)據(jù)庫的現(xiàn)有功能進展適當?shù)臄U大。但要注意在增加新功能時應保證原有功能和性能不受損害。5.3.3重新組織和構造數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫建設后，除了數(shù)據(jù)本身是動態(tài)變化外，隨著應用環(huán)境的變化，數(shù)據(jù)庫本身也必須變化以適應應用要求。 數(shù)據(jù)庫運行一段時間后，由于記錄在不斷增加、刪除和修改，會改變數(shù)據(jù)庫的物理存儲構造，使數(shù)據(jù)庫的物理特性受到破壞，從而降低數(shù)據(jù)庫存儲空間的利用率和數(shù)據(jù)的存取效率，使數(shù)據(jù)庫的性能下降。因此，需要對數(shù)據(jù)庫進展重新組織，即重新安排數(shù)據(jù)的存儲位置，回收垃圾，

29、減少指針鏈，改進數(shù)據(jù)庫的響應時間和空間利用率，提高系統(tǒng)性能。這與操作系統(tǒng)對“磁盤碎片的處理的概念相似。數(shù)據(jù)庫的重組只是使數(shù)據(jù)庫的物理存儲構造發(fā)生變化，而數(shù)據(jù)庫的邏輯構造不變，所以根據(jù)數(shù)據(jù)庫的三級模式，可以知道數(shù)據(jù)庫重組對系統(tǒng)功能沒有影響，只是為了提高系統(tǒng)的性能。由此可知，數(shù)據(jù)庫的重組并不會改變原設計的數(shù)據(jù)邏輯構造和物理構造，而數(shù)據(jù)庫的重構造那么不同，它局部修改原數(shù)據(jù)庫的模式或內模式，這主要是因為數(shù)據(jù)庫的應用環(huán)境發(fā)生了變化，如需求變化、設計調整等。例如增加新的數(shù)據(jù)項、改變數(shù)據(jù)類型、改變數(shù)據(jù)庫的容量、增加或刪除索引、修改完整性約束等。DBMS一般都提供了重新組織和構造數(shù)據(jù)庫的應用程序，以幫助DBA

30、完成數(shù)據(jù)庫的重組和重構工作。 只要數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在運行，就需要不斷地進展修改、調整和維護。一旦應用變化太大，數(shù)據(jù)庫重新組織和構造也無濟于事，這就說明數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的生命周期完畢，應該建設新系統(tǒng)，重新設計數(shù)據(jù)庫。從頭開場數(shù)據(jù)庫設計工作，標準著一個新的數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)生命周期的開場。6前臺用戶界面基于C#編寫了這個教務管理系統(tǒng)，并以完成了所以要求功能。數(shù)據(jù)庫連接字符串：public static string Conn = Database=school;Data Source=localhost;User Id=a;Password=a;charset=utf8;pooling=true;數(shù)據(jù)庫連接代

31、碼 MySqlConnection conn = new MySqlConnection(connectionString)用戶登錄界面登錄實現(xiàn)核心代碼string sql = string.Format(select * from admin where ADMIN_USER =0,textBox1.Text); MySql.Data.MySqlClient.MySqlDataReader reader; reader = MySqlHelper.ExecuteReader(MySqlHelper.Conn, CommandType.Text, sql, null); if (reader.HasRows) reader.Read(); string salt = readersalt.ToString(); if (re