学生管理系统数据库课程论文.doc

摘 要摘 要为了更好的巩固和加强书本所学的知识，把所学的东西转化为实际应用。我们学习了IBM DB2应用程序的使用。并应用了SQL语言。对数据库的创建、修改、删除方法有了一定的了解。通过导入表和删除表、更改表学会了对于表的一些操作。为了建立一个关系数据库信息管理系统，必须得经过系统调研、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、系统调试、维护以及系统评价的一般过程，为毕业设计打下基础。 当人们收集了大量的数据后，应该把它们保存起来进入近一步的处理，进一步的抽取有用的信息。当年人们把数据存放在文件柜中，可现在随着社会的发展，数据量急剧增长，现在人们就借助计算机和数据库技术科学的保存大量的数据，以便能更好的利用这些数据资源。 通过学生管理系统的构造以及学生信息还有课程的相关信息制成表格，输入到数据库中，使之能够进行查询、修改、删除并且与学生管理系统执行相同的操作。需求分析阶段就是要研究我所作的学生管理系统的具体分类和实施过程流图。概念设计阶段要完成数据抽象与局部视图设计还有视图的集成。逻辑结构设计阶段要把E-R图转化为关系模式并且把我输入的7张表结合在一起完成一个总关系表。最后就是要运行和实施数据库。要把查询结果与过程抓几张图关键词：SQL语言；IBM DB2；数据库设计；学生管理系统31目 录目录第一章 绪论11.1课题简介11.2设计目的11.3设计内容11.4系统实验要求1第二章 需求分析32.1 需求分析的任务32.2 需求分析的过程32.3 数据字典与流程图32.4 系统框架5第三章 概念结构设计83.1 概念结构设计的方法与步骤83.1.1 概念结构设计的方法83.1.3 概念结构设计的步骤83.2 数据抽象与局部视图设计83.3视图的集成9第四章 逻辑结构设计114.1 E-R图向关系模型的转换114.2 数据模型的优化114.3 数据库的结构12第五章 数据库物理设计155.1 索引的建立155.2 表空间的建立15第六章 数据库的实施165.1表的建立与数据的载入165.2触发器的设计195.3 数据库的运行195.4 数据库的查询2619。总 结31参考文献32第一章 绪论第一章 绪论1.1课题简介随着时代的发展，计算系软件和系统的成熟，以及教育的普及化，在校学生和学校规模都在不断扩大，学生管理已经成为学校管理系统的一个重要问题。而学生管理系统是一个很好的解决办法。经过三年的学习，我们对计算机方面的知识有了很大的提升，本着理论联系实际的宗旨，通过学校提供的这次课程设计实践的机会，在指导教师的帮助下，历经两周时间，我自行设计一套学生管理系统，在下面的各章中，我将以这套学生管理系统为例,谈谈其开发过程和所涉及到的问题。1.2设计目的应用对数据库系统原理的理论学习，通过上机实践的方式将理论知识与实践更好的结合起来，巩固所学知识。实践和巩固在课堂教学中学习的关于DB2的有关知识，熟练掌握对于给定结构的数据库的创建、基本操作、程序系统的建立和调试以及系统评价。实践和巩固在课堂教学中学习的关于关系数据库原理的有关知识和数据库系统的建立方法，熟练掌握对于给定实际问题，为了建立一个关系数据库信息管理系统，必须得经过系统调研、需求分析、概念设计、逻辑设计、物理设计、系统调试、维护以及系统评价的一般过程，为毕业设计打下基础。1.3设计内容选择课题并且对课题的相关信息有一定的了解，对于我选的课题来说，我必须了解学生管理系统的构造以及学生的信息还有各个课程的相关信息。通过这些信息制成表格，输入到数据库中，使之能够进行查询、修改、删除并且与学生管理系统执行相同的操作。需求分析阶段就是要研究我所作的学生管理系统的具体分类和实施过程流图。概念设计阶段要完成数据抽象与局部视图设计还有视图的集成。逻辑结构设计阶段要把E-R图转化为关系模式并且把我输入的五张表结合在一起完成一个总关系表。最后就是要运行和实施数据库。要把查询结果与过程抓几张图。1.4系统实验要求建立三个用户：user1，user2，user3（1）使第一个用户user1和db2admin一起成为admin组的成员，使admin具有SYSADM的权限。（2）使第二个用户user2拥有DBADM的权限。（3）将创建的表之一上的所有特权授予给自己建立的用户user3。（写出相应的语句）第二章 需求分析第二章 需求分析2.1 需求分析的任务调查学生管理系统应用领域涉及的内容，对涉及到领域的各个应用的信息要求和操作要求进行详细分析，形成需求分析说明书。最重要的是调查、收集信息、分析学生个人信息和选课流程。处理要求、数据的安全性与完整性要求。要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。2.2 需求分析的过程学校为了方便管理学生各种信息，需开发一个学生管理系统。为便于学校对学生各种工作的管理，学校首先要存储学生的个人，包括学号、姓名、性别、籍贯、身份证号码、出生年月等。同时学校为学生分配专业班级，此时，我们需要了解学校的专业信息，包括专业序号，专业名和开设院系。接着，学校开设各种课程，设定课程号，课程名，学分，课程性质，任课老师等相关的课程信息。学生通过选课，有了各科成绩。同时，通过老师教授课程，学校设定了老师的个人信息和相关的授课信息。要求系统能有效、快速、安全、可靠和无误的完成上述操作。并要求客户机的界面要简单明了，易于操作，服务器程序利于维护。2.3 数据字典与流程图经过可行性分析和初步需求调查，抽象出该系统业务流程图，结合该实例具体情况，给出学生信息、各个专业信息和老师授课，学生选课的具体需求。图2.1 新生入学流程图 调查用户需求 学校办公需求l 功能：学生持录取通知书去学校注册。希望能通过学生姓名查到该学生的学号并记录学生基本信息。l 统计功能：u 按学号统计学生人数教师需求l 查询功能：通过教师号查询教师的授课信息，查询项目信息l 统计功能：u 该教师教授课程的数目 各系需求l 查询功能：查询学生的基本信息，查询教师的基本信息l 统计功能：u 统计各系的不及格人数u 统计各系的所开的课程数u 统计不及格的学生情况 教务处需求l 查询功能：u 按学生学号查询u 按教师号查询u 课程查询l 统计功能u 统计选修各科的人数u 统计参与各个项目的教师数u 统计各个课程的不及格人数u 统计各个项目的责任排名 学生需求l 查询功能：学生到教务处通过查询学号查询选课信息，或者通过课程号查询查询课程信息以及查询各科分数。l 统计功能：u 统计平均分u 统计不及格的科数2.4 系统框架在调查完了用户需求之后，就要开始分析用户需求。在此，我们采用自顶向下的结构化分析方法（SA方法）。首先，定义全局概念结构的框架，如图2.2所示。图2.2学生信息管理系统总框架图各子系统需要进一步细化。学生个人信息系统为例进一步细化，如图2.3所示。图2.3学生个人信息系统细化以其中的查询学生个人信息功能为例进一步细化，如图2.4所示。图2.4查询学生个人信息功能图2.5教师信息系统细化 图2.6查询教师信息系统能查询到的内容图2.7教师统计功能系统系统化图2.8选课信息管理系统系统化 图2.9课程信息系统能查询到的内容图2.10统计选课信息功能系统细化将所有子系统全部细化。将所有用户需求分析完毕之后，就要开始构造数据字典了。经分析之后，本系统要用到五个基本表：退票信息表，旅客信息表，航班信息表，取票通知单，航班座位信息表。数据结构定义如表2.1所示。表2.1 数据结构定义q第三章 概念结构设计第三章 概念结构设计3.1 概念结构设计的方法与步骤3.1.1 概念结构设计的方法概念设计阶段我采用自底向上的方法，即自顶向下的进行需求分析，然后再自底向上的进行概念结构设计。对已经细化到无法再分的阶段逐步集成在一起，最终合成一个全局概念模式。3.1.3 概念结构设计的步骤第一步是进行局部视图的设计：由于高层的数据流图只能反映系统的概貌，而中层流图能较好的反映系统中各局部应用的子系统组成。因此我们先逐一的设计分E-R图。第二步是进行视图的集成：各子系统的E-R图设计好之后，下一步就是要将所有的分E-R图合成一个系统的总E-R图，一般有两个方式，多个分E-R图一次集成，另一种是一次集成两个分E-R图。我想采用一次集成两个分E-R图的方式。3.2 数据抽象与局部视图设计按照图2.2机票预定系统总框架图，设计实体属性图以及局部E-R图。图3.1学生个人信息实体属性图 图3.2选课关系E-R图.图3.3授课关系E-R图 3.3视图的集成 经过逐步细化再进行每两个一集成初步形成一个E-R图，最后得到图3.4总体概念结构E-R图。 图3.4系统总体结构E-R图第四章 逻辑结构设计第四章 逻辑结构设计4.1 E-R图向关系模型的转换将图3.4总体概念结构E-R图转化成关系模型。 专业（专业号，专业名，专业主任，专业班级数，）教师（教师编号，教师名，职位，性别，专业号）学生个人信息（学号，身份证号，姓名，出生年月，性别，专业号，籍贯）课程（课程号，课程名，学分，教师编号，课程性质）选课（课程号，学号，成绩） 分属（专业号，学号，班级） 教授（教师编号，课程号）4.2 数据模型的优化将转化的关系模式进行优化，最终达到第三范式。1、确定数据依赖专业（专业号，专业名，专业主任，专业班级数）专业号专业名，专业号专业主任，专业号专业班级数教师（教师编号，教师名，职位，性别，专业号）教师编号教师名，教师编号职称，教师编号性别，教师编号专业号学生个人信息（学号，姓名，出生年月，性别，身份证号，籍贯，专业号）学号姓名，学号出生年月，学号性别，学号身份证号，学号籍贯，学号专业号课程（课程号，课程名，学分，教师号）课程号课程名，课程号学分，课程号教师编号，课程号课程性质选课（课程号，学号，分数）（课号，学号）分数分属（专业号，学号，班级）（专业号，学号）班级2. 对各关系模式间数据依赖进行极小化处理，消除冗余专业号专业名，专业号专业主任，专业号专业班级数教师编号教师名，教师编号职称，教师编号性别，学号姓名，学号出生年月，学号性别，学号身份证号，学号籍贯，课程号课程名，课程号学分，课程号教师编号，课程号课程性质（课号，学号）分数（专业号，学号）班级3.看这些模式是否符合要求，确定是否要对某些模式进行合并或者分解，最终分解成第三范式：（专业号，专业名，专业主任，专业班级数）（教师编号，教师名，职称，性别）（学号，姓名，性别，年龄，身份证号，籍贯）（课程号，课程名，学分，教师编号）（课程号，学号，分数）（专业号，学号，班级）4.3 数据库的结构 给出学生管理系统基本表结构图。图4.1各表的结构根据总体结构图设计各表的结构，其相应标的定义如下：表4-1学生个人信息系统的结构字段名数据类型长度约束描述Student numberChar30主键学号idChar30不为空身份证号BirthdayData可空出生年月Student namevarchar50不为空姓名Sexchar20不为空性别Birth placevarchar30不为空籍贯Student dpnoChar30外键专业号表4-2 教师信息系统的结构字段名数据类型长度约束描述Teacher numberChar30主键教师编号Teacher namevarchar50不为空教师姓名Jobchar20不为空职位Sexchar20不为空性别Teacher dpnosmallint外键专业号表4-3 专业信息表系统的结构字段名数据类型长度约束描述Department numberChar30主键专业号Department namevarchar50不为空专业名Department directorvarchar50不为空专业主任Total class numbersmallint不为空专业班级数表4.4课程信息系统的结构 字段名数据类型长度约束描述Class number Char20主键课程号Class namevarchar50不为空课程名Teacher numberChar30外键教师编号Class characterChar20不为空课程性质Class scoresmallint不为空学分表4.5 选课关系信息表字段名数据类型长度约束描述Student numberChar30主键学号Class numberChar20主键课程号Achievementsmallint不为空成绩表4.6 分属关系信息表字段名数据类型长度约束描述Student numberChar30主键学号Department numberChar30主键专业号Classsmallint不为空班级 表4.7 教授关系信息表字段名数据类型长度约束描述Teacher numberChar30主键教师编号Class numberChar20主键课程号 第六章 数据库的实施第五章 数据库物理设计5.1 索引的建立 先给出索引的相关定义，然后自己选择表或者属性建立索引（唯一索引、聚簇索引），要求表和索引存储在不同的表空间里，写出相关的SQL语句。1，唯一索引 （2个）1，聚簇索引 （1个）CREAT CLUSTER INDEX 专业名_INDEX ON 专业信息表（）（专业名 DESC,专业班级数） 5.2 表空间的建立给出表空间的相关定义，然后建立需要用到的表空间（至少2个以上，存放在目录容器和文件容器中），写出相关的SQL语句。1表空间 DMS01 2, DMS03表空间的建立3 DMS04表空间的建立第六章 数据库的实施6.1系统实验要求建立三个用户：user1，user2，user3（1）使第一个用户user1和db2admin一起成为admin组的成员，使admin具有SYSADM的权限。（2）使第二个用户user2拥有DBADM的权限。（3）将创建的表之一上的所有特权授予给自己建立的用户user3。6.2表的建立与数据的载入 需要明确数据库需要建立几张表，以及每个表中所要包括的属性。在建立表的过程中。要对每个表进行字段属性的设置。（至少包括6张表，每个表都有主键，设必要的外键；根据实际情况，设计一个Check约束；至少建立一个视图）1，学生信息表表的建立SQL语句图6.1 学生信息表的SQl语句 2，教师编号表的建立SQL语句图6.2 教师编号表的SQL语句3，课程信息表的建立SQL语句图6.3 课程信息表的SQL语句 3，选课关系表的建立SQL语句图6.4选课关系表的SQL语句3，分属关系表的建立SQL语句图6.5分属关系表的SQL语句3，专业信息表的建立SQL语句图6.6专业信息表的SQL语句3，教授关系表的建立SQL语句 图6.7教授关系表的SQL语句6.3触发器的设计根据应用要求，设计一个触发器。当成绩加分大于100时，返回值为100SQL语句如下CREATE TRIGGER ADMINISTRATOR.成绩改变 NO CASCADE BEFORE UPDATE OF 成绩 ON ADMINISTRATOR.选课关系表 REFERENCING OLD AS OLDR NEW AS NEWR FOR EACH ROW MODE DB2SQL WHEN ( NEWR.成绩100 )BEGIN ATOMICSET NEWR.成绩=100;END6.4 数据库的运行录入的结果，抓图，每个表一个图。1,建立学生班级表视图（查看学生所属班级） SQL语句如下图6.7学生班级视图表2, 选课关系表（课程号，学号，成绩）图6.8选课关系表3, 学生信息表（学号，身份证号，姓名，出生年月，性别，专业号，籍贯）图6.9 学生信息表3, 专业信息表（专业号，专业名，专业主任，专业班级数，）图6.10专业信息表4,教师信息表（教师编号，教师名，职位，性别，专业号）图6.11 教师信息表4, 课程信息表（课程号，课程名，学分，教师编号，课程性质）图6.12课程信息表5, 分属关系表（专业号，学号，班级）图6.13分属关系表5, 教授关系表（教师编号，课程号）图6.14教授关系表6.5 数据库的查询对各图进行查询，结果截图如下。1，在学生信息表上查询出生年月在1987年2月23日以后的学号，姓名，出生年月，并按升序对出生年月排序2，在学生信息表上查询专业号为11和13的所有学生信息参考文献 3，删除课程信息表上课程号为12的行4，在专业信息表上插入数据5，查询学生成绩