数据库专业实践报告高.doc

数据库系统原理教程课程设计课程名称 数据库系统原理教程 设计题目 学生信息管理系统 专业班级 11级计科一班 学生姓名 唐阿铃 学号 20111030126 王欢欢 20111030127 王 勇 20132000001 15摘 要2一、引 言3二、设计目的与任务3三、设计方案31.需求分析31.1数据需求31.2数据字典32.概念设计42.1数据流图42.2系统E-R图53.逻辑结构设计9关系模型94.数据库的实施和维护104.1 数据库的实施104.2 数据的载入124.3 数据库的试运行134.4 数据库的维护14 学生信息管理系统摘 要目前许多学校的信息化程度都还不高，有部分学校还是以手工的方式记录学生的学籍信息。针对这种现象我们设计了一个学籍管理数据库系统，实现对学生信息的高效管理。本数据库系统主要设计学生、专业、系部专业等实体，并详细的介绍了本数据库的概念、逻辑设计和实现，同时对实体之间的相互联系进行了详细的剖析。本系统的设计实现过程主要使用Microsoft Visual Basic 6.0和VSQLServer2000。一、引 言随着信息技术在管理上越来越深入而广泛的应用，管理信息系统的实施在技术上已逐步成熟。管理信息系统是一个不断发展的新型学科，任何一个单位要生存要发展，要高效率地把内部活动有机地组织起来，就必须建立与自身特点相适应的管理系统。对于学校而言，学生学籍的管理工作量大手工方式严重的影响其工作效率。在实现学校信息化的过程中，实现学生学籍管理的信息化就显得尤为重要，故在此对学籍管理系统数据库进行一定的设计，实现基本的要求。二、设计目的与任务通过本次课程设计，学习数据库设计工具的使用，掌握数据库设计的流程和基本方法。完成对某一小型数据库设计和相应文档的编写工作。从而更加深入地掌握数据库系统分析与设计的基本概念和基本方法，提高从事数据库系统建设和管理工作的基本技能和能力。本课程设计要求设计一个学籍管理的数据库系统，数据库中包含学生基本信息，院系、专业信息，学生选课、成绩等。同时创建基本视图，实现对数据的查询。三、设计方案1.需求分析1.1数据需求通过与学籍管理系统数据库用户的了解、团队的分析、获得了学籍管理系统的数据需求。为了保证安全对于每个登陆的用户进行记录，一个用户在不同的时间可能有多个登录信息。一个学校有多个院系，一个院系有多个专业，每个专业包含多个班级，每个班级包含多名学生。每个专业包含自身的专业课程和全校的公共选修课，其中课程与专业存在多对多的关系。每个学生通过一个唯一的学号来标识，学籍管理系统存储学生的各种信息如：姓名、学号、出生日期等内容，同时每个学生都在不同的系部并且选择不同的专业。而每门系部有多名学生，所有学生和系部之间存在多对多的关系，同时每个系部又有很多专业，每个专业又有很多学生学习，所有学生和系部之间也存在多对多的关系。另一方面学籍管理系统还存储着每个学生的具体信息，包括家庭住址、出生日期等内容。1.2数据字典数据字典：是关于数据的信息的集合，对数据流程图中的各个元素做完整的定义与说明下面给出本系统几个数据元素的字典卡片与具体数据卡片的含义：名称：专业表含义说明：各个专业的基本信息 定义：专业=专业代码+系部代码+专业名称 专业代码=英文字母、数字、特殊符号 专业名称=英文字母、数字、文字名称：学生信息表含义说明：学校学生注册基本信息表定义：学生表=专业代码+班级+学号+姓名+性别+出生日期+家庭住址学号：数字姓名：文字数据项：学号含义说明：唯一标识每个学生别名：学生编号类型：字符型长度：15取值范围：200001200007取值含义：前四位标识该学生所在的年级，后两位按顺序编号与与其他数据项的逻辑关系：“学生”是该系统中的一个核心数据结构，它可以描述如下：数据结构：学生含义说明：是学生信息管理系统的主题数据结构，定义了一个学 生的有关信息组成：学号，姓名，性别，出生日期，家庭住址，专业代码名称：系部表含义说明：标识专业隶属与那个系别名：学院类型：字符型长度：16定义：系部=系部代码+系部名称系部代码=数字，字符系部名称=文字2、概念设计2、概念设计2.1数据流图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求，得出如下图。学生院部管理员学生记录系部毕业送进信息录入查询核实统计更新录入新生？学生信息批准？批准？核对信息学生名单提交申请审核信息合格 图 2-1学籍管理数据流图2.2系统E-R图1 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。图 2-2学生实体E-R图图 2-3 院系实体E-R图图 2-4 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，故是多对一的关系）。图 2-5 学生关系E-R图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：图 2-6学籍管理系统E-R图3逻辑结构设计逻辑结构设计就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。设计逻辑结构一般分为3步进行：（1）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型；（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换；（3）对数据模型进行优化。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模式的码和联系本身的属性。（2）一个1: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。将概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为关系模型，如下所示：学生（学号，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（学号，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（专业号，课程号），此为专业开设课程关系对应的关系模式。4 数据库的实施和维护完成数据库的物理设计之后，设计人员就要将数据库逻辑设计和物理设计结果严格描述出来，成为可以接受的源代码，再经过调试产生目标模式。然后就可以组织数据入库了，这就是数据库实施阶段。4.1 数据库的实施数据库的实施主要是根据逻辑结构设计和物理结构设计的结果，在计算机系统上建立实际的数据库结构、导入数据并进行程序的调试。它相当于软件工程中的代码编写和程序调试的阶段。当在Power Designer中设计好本系统的物理结构之后，就可以向数据库转换为相应的表。先选择菜单栏中Database的Connect，通过添加数据源，连接数据源，输入用户名和密码进行转换，生成相关的SQL语句，在通过运行之后，最终在SQL Server 2000中生成了如下所示的表。u 学生基本信息表（主要描述一些学生入学前的基本信息）：图 4-1 学生基本信息表结构图u 教师基本信息表（主要描述教师的一些基本信息）：图 4-2 教师基本信息表结构图u 院系信息表（主要描述学校中各个院系的一些基本信息）：图4-3 院系信息表结构图u 专业信息表（主要描述学生选择专业的信息）：图 4-4 专业信息表结构图u 选课信息表（主要描述学生选修课程的信息）：图 4-5选课信息表结构图4.2 数据的载入数据库实施阶段包括两项重要的工作，一项是数据的载入，另一项是应用程序的编码和调试。由于本次课程设计没有进行应用程序的开发，因此对于后一项工作在这里就不做描述了。具体输入的一部分数据如下图所示：S 输入学生基本信息：图 4-6 学生部分基本信息数据图S 输入教师基本信息：图4-7 教师基本信息数据图S 输入课程基本信息：图 4-8 课程信息数据图S 输入院系基本信息：图4-9 院系基本信息数据图S 输入专业信息：图 4-10 专业信息数据图S 输入学生选课信息：图 4-11 学生选课信息数据图4.3 数据库的试运行当一小部分数据输入数据库后，就可以开始对数据库系统进行联合调试，这一阶段要实际运行数据库应用程序，执行对数据库的各种操作，通过SQL语言直接在数据库中执行对数据库的各种操作。通过在SQL Server 2000的查询分析器中输入相应的SQL语句，就可以得到相应的结果，具体如下所示：（1）查询学生的基本信息输入SQL语句：SELECT sno,sname,ssex,dmpno,mno,birthday,sid,intimeFROM student;执行结果：图 4-12 查询学生基本信息结果图（2）删除课程的基本信息输入SQL语句：DELETEFROM courseWHERE cname = 大学英语;执行结果：图 4-13 删除课程信息结果图（3）更新学生的基本信息（将学号为1的学生的入学时间改为2006-9-1）输入SQL语句：UPDATE studentSET intime = 2006-9-1WHERE sno = 1;执行结果：图 4-14 更新学生基本信息结果图4.4 数据库的维护数据库试运行合格后，数据库开发工作就基本完成，即可投入正式运行了。但是，由于应用环境在不断变化，数据库运行过程中物理存储也会不断变化，对数据库设计进行评价、调整、修改等维护工作是一个长期的任务，也是设计工作的继续和提高。在数据库运行阶段，对数据库经常性的维护工作主要是由DBA完成的，包括：（1）数据库的转储和恢复DBA要针对不同的应用要求制定不同的转储计划，一保证一旦发生故