宿舍考勤管理系统-系统数据库设计

引言考虑到我国的人口基数的过大，伴随而来的，就是庞大的学生数量，对于学校来说，学生住宿数量的过大，加重了学校管理的难度，无法完善的管理住宿学生的考勤情况。完全由学校安排人工来管理，这是一项费力不讨好的工作。在21世纪高速发展的今天，电子信息化已经深入到人们的生活之中，大数据时代的到来，让我们不得不重视数据所带来的影响；因此说，数据的管理显得越来越重要。数据库技术在数据的管理当中扮演着重要的角色。就目前的我国各高校的情况来看，对于学生宿舍考勤的管理并不是看的非常的重要，学校依然如往前一样，投入大量的人力以及物力，坐了些许的无用功，并没有收到很好的效果，宿舍考勤管理系统的到来以及普及，将为高校的管理带来新的活力，让复杂且有枯燥的宿舍管理变得简单。运用电子化和信息化的技术来管理学生的想法逐步在校领导的头脑中发芽、成长以及实现。这不仅方便了学校对于学生的管理，更加节约了学校的相关资源。对于学生在住宿期间的安全有了很大的保障。万丈高楼平地起，再过复杂的东西都是由最简单的东西累积而得。数据库设计就是信息管理系统中的地基，一旦拥有了坚实的地基，那么信息管理系统这栋万丈高楼就拥有了万丈的资本。数据库设计是为了满足其信息管理系统所针对的用户的需求，在既定的系统环境中创建最优数据库，最优数据结构，最优数据管理的过程。使得用户能够完美的使用数据，达到用户所想，用户所需。本宿舍考勤管理系统实现请假管理，方便学生和宿舍区管理员之间信息的沟通。1 问题定义本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。 2 系统可行性研究本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。 3 系统开发计划本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。 4 系统需求分析本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。 5 系统总体设计本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。 6 系统数据库设计本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉霞在这个过程中起主要作用。数据库（database）是用来使用、存储、管理数据的仓库。它的作用就是用来组织和表达信息，便于用户和管理员直观的接受数据。数据库技术是学生宿舍考勤管理系统中的核心技术。根据目前数据库的数据结构来说，数据库有三种主要的数据类型，分别是：层次结构模型、关系数据模型、网状数据模型。在这几种数据模型中间，最为常用的就是关系数据模型，本套宿舍管理系统就是使用的这种模型。本宿舍考勤管理系统所用的是关系型数据库，在设计其数据库时，一般有5个步骤，分别是数据库的需求分析，数据库的概念设计，数据库的物理结构设计（分为两个方面：数据库的逻辑设计和数据库的物理设计），数据库的实施，数据库的试运行和维护。根据系统所使用的环境和存储数据量较小的缘故，本套学生宿舍考勤管理系统使用的是目前来说较为流行的开源数据库MYSQL，以此来作为本系统的数据库。本套系统建立的数据库名称为：sushe。6.1 数据库需求分析数据库的需求分析是针对用户的各种需求解析出数据库中所有数据的数据要求并根据要求解析出数据结构的过程，它是数据库设计的起始阶段。在整个数据库设计的过程中占据的相当重要的地位。根据系统调查分析阶段可以得知，宿舍考勤管理系统中主要实体的数据需求为：（1）实现超级管理员的登录，实现宿舍区管理员的登录； （2）实现超级管理员的登录后对学生、宿舍区、宿舍区管理员进行增加，修改，删除查找的功能；（3）实现宿舍区管理员登陆后对学生请假申请的处理的功能，对寝室进行添加，删除，修改，查找的功能；（4）实现宿舍区管理员登录后对学生的入住和迁出情况的处理的功能；（5）实现超级管理员和宿舍管理员登录后对学生宿舍考勤情况的查看；（6）实现学生实体的登录，查看自身考勤记录、请假的申请和更改密码的功能；（7）实现学生的宿舍考勤的自动管理以及考勤报表的自动生成的功能； （8）实现对系统中数据的各种操作功能。6.2 数据库概念设计数据库概念设计就是使用相关的概念模型将现实世界中的客观对象和事物在机器世界中真实、形象、充分的表现出来。该概念模型就是反映现实世界中各个客观对象相互之间的制约和联系。就目前来说，最常用的数据库概念设计方法有面向对象设计方法、实体联系法（一种自上而下的抽象的方法）、规范化关系方法等。本系统所用的设计方法为实体联系法，它的概念模型为“实体-联系模型”（entity relationship model）,就是使用E-R图。他是一种被用来描述现实世界中各个实体以及其属性的模型，在使用这个模型的时候，第一步就是要确定在现实世界当中所需要的实体及属性，同时还有实体间的联系和制约关系；第二步就是要建立用来描述现实世界的数据概念模型。6.2.1 E-R模型E-R模型是一种用作数据建模的工具，它由实体集、属性和联系集构成。E-R模型的建立是数据库概念设计的灵魂。数据模型是数据库系统的核心以及基础，E-R图是直观的表示数据模型的工具，它的表示方法： 矩形框：在其中填入实体名，用来表示实体； 椭圆框：在其中填入属性，用来表示实体或者是联系的属性； 菱形框：在其中填入联系名，用来表示联系；联系有1:1、1：N、N:1； 连线：实体与属性之间的连线；实体与联系之间的连线；6.2.1.1宿舍考勤管理系统中实体的E-R图（1）宿舍区E-R图宿舍区E-R图包含宿舍区号，宿舍区名字，宿舍区实体E-R图，如图6-1所示。图6-1 宿舍区实体E-R图（2）学生E-R图学生E-R图包含学号，姓名，寝室编号，性别，班级，入住情况，电话，宿舍区编号，学生实体E-R图，如图6-2所示。图6-2 学生实体E-R图（3）超级管理员E-R图超级管理员E-R图包含超级管理员账号，姓名，性别，电话，超级管理员实体E-R图，如图6-3所示。图6-3 超级管理员实体E-R图（4）学生请假单E-R图学生请假单E-R图包含编号，学生学号，请假原因，开始时间，结束时间，创建时间，状态，审批编号，审批时间，审批意见，学生请假单实体E-R图，如图6-4所示.图6-4 请假单实体E-R图（5）寝室E-R图寝室E-R图包含编号，类型，电话，人数，名称，宿舍区编号，寝室实体E-R图，如图6-5所示。图6-5 寝室实体E-R图（6）宿舍区管理员E-R图宿舍区管理员E-R图包含宿舍区管理员账号，姓名，性别，电话，宿舍区管理员实体E-R图，如图6-6所示。图6-6 宿舍区管理员实体E-R图（7）门禁记录E-R图门禁记录E-R图包含卡号，宿舍区编号，学号，更新日期，更新时间，记录标识，门禁记录实体E-R图，如图6-7所示。图6-7 门禁记录实体E-R图（8）自动考勤E-R图自动考勤E-R图包含编号，开始日期，结束日期，开始时间，结束时间，宿舍区管理员编号，自动考勤实体E-R图，如图6-8所示。图6-8 自动考勤实体E-R图6.2.1.2 联系超级管理员：一个超级管理员对应多个宿舍区管理员；宿舍区管理员：一个宿舍区管理员对应一个宿舍区；宿舍区：一个宿舍区对应多个寝室；寝室：一个寝室对应多个学生；请假：一个学生对应多个请假单，一个宿舍区管理员对应多个请假单；6.2.2 宿舍考勤管理系统的总体E-R图宿舍考勤管理系统总体E-R图，如图6-9所示。注：因为某些实体属性较多，在图上不便一一标出。图6-9 宿舍考勤管理系统总体E-R图6.3 数据库逻辑设计数据库的逻辑设计就是根据数据库的概念设计所设计出来的各种E-R图，依照MYSQL的数据结构的模型，创立出符合本宿舍考勤管理系统的数据的逻辑结构。用于系统的正常使用。6.3.1 数据流程图数据流程图（Data Flow Diagram）是一种将系统的数据流形象的使用图表表示出来的方法。它是用来描述系统逻辑模型的图形化工具，在数据库逻辑设计中是一种及其重要的方法。1、数据流程图基本部件图例数据流程图是用来描述系统中数据的流向和处理的图形化工具，它由4个基本部件组成。（1）外部实体 外部实体说明系统数据的来源以及去处，通常由正方形框来表示。如下图所示。 （2）处理过程处理过程是对系统数据的逻辑处理，通常由带圆角的长方形来表示。如下图所示。 （3）数据流数据流描述系统数据的流向，通常由带箭头的水平和垂直的直线来表示如下图所示。 （4）数据存储 数据存储表示数据保存的地方，通常由右边开口的长方形来表示。如下图所示。2、宿舍考勤管理系统的数据流程图（1）超级管理员管理学生的数据流程图，描述学生管理中数据流的走向情况。如图6-10所示。图6-10 学生管理的数据流程图（2）超级管理员管理宿舍区管理员的数据流程图，描述宿舍区管理员管理中数据流的走向情况。如图6-11所示。图6-11 宿舍区管理员管理的数据流程图（3）超级管理员管理宿舍区的数据流程图，描述宿舍区管理中数据流的走向情况。如图6-12所示。图6-12 宿舍区管理的数据流程图（4）宿舍区管理员管理寝室和请假单的数据流程图。描述寝室和请假单管理中数据流的走向情况。如图6-13所示。图6-13 寝室和请假单管理的数据流程图6.3.2 数据字典数据字典（Data dictionary）是针对数据流程图中单个数据的相关信息的描述，是对数据流程图的详细的补充。数据字典是为了让人们更加直观的来查询数据库中其并不了解的部分的解释，它可以让人们更加清晰的认识数据流程图中各个组成部分。数据字典是系统中数据的集合，它包含着与数据相关的各类元素，是将数据的数据结构可视化的工具。数据字典由5部分组成，分别是：数据项（即数据元素，数据的基本单位）、数据结构（各个数据之间的组成关系）、数据流（数据结构在系统中的路径）、数据存储（用来存储数据结构的地方）和处理过程（处理数据流）。1、宿舍考勤管理系统中的数据结构（1）宿舍考勤管理系统中超级管理员信息表管理员信息表用来保存超级管理员的相关信息，它的主键是Admin_ID。其数据结构如表6-1所示。表6-1 超级管理员信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Admin_IDint110否Admin_Usernamevarchar200是Admin_Passwordvarchar200是Admin_Namevarchar200是Admin_Sexvarchar100是Admin_Telvarchar120是（2）宿舍考勤管理系统中宿舍区管理员信息表宿舍区管理员信息表用来保存宿舍区管理员的相关信息，它的主键是Teacher_ID。其数据结构如表6-2所示。表6-2 宿舍区管理员信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Teacher_IDint110否Teacher_Usernamevarchar200是Teacher_Passwordvarchar200是Teacher_Namevarchar200是Teacher_Sexvarchar100是Teacher_Telvarchar120是（3）宿舍考勤管理系统中学生实体信息表学生实体信息表用来保存学生实体的相关信息，它的主键是Student_ID。其数据结构如表6-3所示。表6-3 学生信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Student_IDint110否Student_DomitoryIDint110是Student_Usernamevarchar200是Student_Passwordvarchar200是Student_Namevarchar200是Student_Sexvarchar200是Student_Classvarchar200是Student_Statevarchar200是Student_Telvarchar120是（4）宿舍考勤管理系统中宿舍区信息表宿舍区信息表用来保存宿舍区的相关信息，它的主键是Building_ID。其数据结构如表6-4所示。表6-4 宿舍区信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Building_IDInt110否Building_NameVarchar500是Building_IntroductionVarchar10000是（5）宿舍考勤管理系统中寝室信息表寝室信息表用来保存寝室的相关信息，它的主键是Domitory_ID。其数据结构如表6-5所示。表6-5 寝室信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Domitory_IDInt110否Domitory_BuildingIDInt110是Domitory_NameVarchar200是Domitory_TypeVarchar200是Domitory_NumberVarchar200是Domitory_TelVarchar120是（6）宿舍考勤管理系统中学生请假单信息表学生请假单信息表用来保存学生请假的相关信息，它的主键是id。其数据结构如表6-6所示。表6-6 学生请假单信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）idint110否student_idint110是reasonvarchar2000是start_timevarchar200是end_timevarchar200是create_timevarchar200是audit_idint110是audit_timevarchar200是audit_contentvarchar2000是statusint110是（7）宿舍考勤管理系统中门禁记录信息表门禁记录信息表用来保存学生通过门禁的相关信息，它的主键是Card_ID。数据结构如表6-7所示。表6-7 门禁记录信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）Card_IDint110否Building_IDint110是Student_Usernamevarchar2550是Update_Datevarchar2550是Update_Timetime00是record_flagint110是（8）宿舍考勤管理系统中自动考勤信息表自动考勤信息表用来保存自动考勤的相关信息，它的主键是CheckTime_ID。其数据结构如表6-8所示。表6-8 自动考勤信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）CheckTime_IDint110否Time_Starttime00是Time_Endtime00是Teacher_IDint110是Date_Startdate00是Date_Enddate00是（9）宿舍考勤管理系统中宿舍区和宿舍区管理员对应关系信息表宿舍区和宿舍区管理员对应关系信息表用来存储宿舍区和宿舍区管理员的对应关系，它的主键是TB_ID。其数据结构如表6-9所示。表6-9 宿舍区和宿舍区管理员信息表字段名数据类型字段长度小数点允许空值（null）TB_IDint110否TB_TeacherIDint110是TB_BuildingIDint110是6.4 数据库物理设计数据库的物理设计就是根据在数据库逻辑结构设计阶段得来的合适的逻辑结构，选取相应的系统实施环境，使得数据能够合理的被使用。数据库的物理设计主要分为两个部分： I、确定数据库的物理结构；II、评价实施空间效率和时间效率。6.4.1 确定数据库的物理结构（1）确定数据的存储结构根据所选定的数据库以及设计出来的数据结构，同时考虑数据的存取时间、磁盘空间的利用率和数据维护代价得知，选定关系式的存储结构。（2）设计数据的存取路径依据系统数据库需要支持多个用户访问多个应用，就必须对数据的访问有多个接口。为数据库文件设计合理的物理存储结构。为基本表设计索引机制。（3）确定数据的存放位置为数据库文件设计合理的物理存储结构，根据其结构选择所需要的存储环境，放至合理位置。（4）确定系统配置MYSQL5.6会提供一些存储数据参数，同时，在系统运行时，需要根据实际的需求做出调整。 6.4.2 评价实施空间效率和时间效率在数据库物理设计的过程中，根据用户的需求和预期达到的目标，对数据库实施时所使用的时间效率和空间效率进行评价，配置出合理的数据库结构，来管理数据库中数据的数据结构。 6.5 数据库数据的实施数据库的实施就是在建立起来的数据库中添加数据，进行运行和调试的过程。数据库的实施主要就是两个部分，一个就是写入数据库物理结构设计中分析出的数据库的结构，第二个就是写入MYSQL语句进行试运行和测试。（1）超级管理员的信息表 建立超级管理员信息表的代码如下。CREATE TABLE adminAdmin_ID int(11),not mullAdmin_Username varchar(20),Admin_Passwordvarchar(20),Admin_Namevarchar(20),Admin_Sexvarchar(20),Admin_Telvarchar(12),代码在数据库中实现之后，得到如下图所示的表格，如图6-14所示。图6-14 管理员信息结构图（2）宿舍区管理员的信息表建立宿舍区管理员信息表的代码如下。CREATE TABLE teacherDROP TABLE IF EXIT “teacher”Teacher_ID int(11),not nullTeacher_Username varchar(20),Teacher_Passwordvarchar(20),Teacher_Namevarchar(20),Teacher_Sexvarchar(20),Teacher_Telvarchar(12), 代码在数据库中实现之后，得到如图6-15所示。图6-15 宿舍区管理员信息结构图（3）学生的信息表建立学生信息表的代码如下。CREATE TABLE studentStudent_IDint(11),not nullStudent_DomitoryIDint(11),Student_Usernamevarchar(20),Student_Passwordvarchar(20),Student_Namevarchar(20),Student_Sexvarchar(20),Student_Classvarchar(20),Student_Statevarchar(20),Student_Telvarchar(12),代码在数据库中实现之后，得到如图6-16所示。图6-16 学生信息结构图（4）宿舍区的信息表建立宿舍区信息表的代码如下。CREATE TABLE buildingBuilding_IDint(11),not nullBuilding_Namevarchar(50),Building_Introductionvarchar(1000),代码在数据库中实现之后，得到如图6-17所示。图6-17 宿舍区信息结构图（5）寝室的信息表 建立寝室信息表的代码如下。CREATE TABLE domitoryDomitory_IDint(11),not nullDomitory_BuildingIDint(11),Domitory_Namevarchar(20),Domitory_Typevarchar(20),Domitory_Numbervarchar(20),Domitory_Telvarchar(12),代码在数据库中实现之后，得到如图6-18所示。图6-18 寝室信息结构图（6）学生请假单的信息表 建立学生请假单的信息表的代码如下。CREATE TABLE absent_reqidint(11),not nullStudent_idint(11)Reasonvarchar(200),start_timevarchar(20),end_timevarchar(20),creat_timevarchar(20),audit_idint(11),audit_timevarchar(20),audit_contentvarchar(200),statusint(11),代码在数据库中实现之后，得到如图6-19所示图6-19 学生请假单信息结构图（7）学生门禁记录的信息表 建立学生门禁记录的信息表的代码如下。CREATE TABLE card_dataCard_IDint(11),not nullBuilding_IDint(11),Student_Usernamevarchar(255),Update_Datevarchar(255),Update_Timetime(0),record_flagint(11),代码在数据库中实现之后，得到如图6-20所示。图6-20 门禁记录信息结构图（8）学生自动考勤的信息表 建立学生自动考勤的信息表的代码如下。CREATE TABLE check_timeCheckTime_IDint(11),not nullTime_Starttime(0),Time_Endtime(0),Teacher_IDint(11),Date_Startdate(0),Date_Enddate(0),代码在数据库中实现之后，得到如图6-21所示。图6-21 自动考勤管理信息结构图（9）宿舍考勤管理系统中宿舍区和宿舍区管理员对应关系信息表 建立宿舍区和宿舍区管理员对应关系信息表的代码如下。CREATE TABLE tbTB_IDint(11),not nullTB_TeacherIDint(11),TB_BuildingIDint(11),代码在数据库中实现之后，得到如图6-22所示。图6-22 宿舍区与宿舍区管理员对应关系信息结构图6.6 数据库的试运行与维护众所周知，当数据库正式的将进入到运行过程中的时候，并不代表着数据库的开发已经彻底完成，由于外部应用环境的变化，以及用户的需求的改变，就需要我们不断的去调整和修改数据库，由此，我们就需要对数据库进行维护。数据库的维护相对于数据库的创建和使用都要困难，同时，在整个管理系统的开发过程当中，数据库的维护是占有着极其重要的地位的。在数据库的维护工作中，都会分配出一个数据库管理员（Database Administrator，DBA），让其对数据库和数据库中数据进行维护，使得数据库能够在既定的模式下运行，满足用户的需求。在数据库的运行和维护过程中，有一下几个部分的内容：（1）数据库的转储和恢复（2）数据库的安全性、完整性控制（3）数据库性能的监督和改善（4）重新组织数据库和重新构造数据库6.7 小结第一，通过对宿舍考勤管理系统的系统数据库的设计，让我对于信息管理系统的设计有了更加深刻的认识。这一次的宝贵的经历，对于我的今后的生活、工作和学习都有着极其重要的意义。虽然说，对于我们的宿舍管理系统来说，设计的还不够完善，不够合理，但是就总体来说，我们取得了预期的效果，提升了我们的实践能力，对于我们今后的动手能力提前锻炼，这是一次非常有意义的实践。尤其是其中E-R图的设计、数据字典的构造和数据流程图的刻画。由于实体以及实体之间的各种联系的复杂和数据流的逻辑的复杂，花费了我们极多的精力，同时，也受益匪浅；加固了我们对于E-R图、数据结构、数据流程图的知识。尽管它并不是太过于成功，但是我们从中学到颇多，对于我们来说，这也是非常宝贵的一次项目经验。第二，通过对宿舍考勤管理系统的系统数据库的设计，我们组充分的发挥了团队的协作能力，提高了我们对于团队的认知，我们充分的认识到对于一个项目来说，个人的能力是不够完整的，一个团队的精诚合作是这个项目得以成功完成的基础。第三，对于宿舍考勤管理系统的每一个细节，我们组都经过详细的商量，都经过我们的精心处理。也许我们虽未能想尽所有的细节，但是所有出现的细节，我们都花费了我们的心血来设计和实现。最后，总的来说，这次的设计相对来说还是成功的，我们实现了在设计时所提出的各种功能，并且不断测试，不断的去完善我们的系统。在这整个设计的过程当中，我们经历了重重困难，我们都想尽办法去克服，并未被其所击倒，经过这段时间的锻炼，我相信在以后的生活和工作当中，我们都会迎难而上，会迎刃而解。虽说我们的系统还有着许多的不足之处，我有足够的理由相信我们组都是可以做到的，我们可以使得我们的系统更加的高效，更加的人性化。7 系统详细设计与实现本人与秦武，夏成旭，张晓燕，王玉霞同学共同参与了这个过程，其中王玉