医学院管理数据库系统.doc

数据库综合实验报告选题：桂林医学院管理数据库系统组员信息：组长： 邹天涌0800710230副组长： 钟天龙0800710228成员： 陈拥强0800710210 何帅0800710310 周振林0800710130桂林医学院管理数据库系统设计一、需求分析二、概念结构设计三、逻辑结构设计四、物理结构设计（略）五、系统设计六、运行和维护说明一、系统概要学生管理信息化是学校管理系统应用信息技术及其产品的过程，是信息技术应用于学生管理的过程。学校信息系统是现存信息系统中较为复杂的一类，这是由学校本身的目标、任务和性质决定的。因此，学校信息化建设工作具有长期性、复杂性和内容的多变性；正因为如此，学生管理信息系统才显得非常重要，它将承担起学校信息管理一体化的重任。桂林医学院管理数据库系统针对于学校的具体情况，实现了对学校信息的综合管理。该系统包含了学生学籍信息的管理，学生课程信息的管理，学生选课系统，学生评教系统，学生综合素质评测系统，网上办公系统等，内容全面，功能实用，具有可扩展，可更新的特性，信息冗余度小，充分利用了资源。二、需求分析1用户需求分析（1）数据需求分析从大的角度来看，包括学生，教师，课程信息，院系专业信息等等。我们调查了桂林医学院的相关资料，参考了其他学校的数据库信息，然后再总结归纳，考虑了实际要求和将来的发展，设定了系统的边界。将具体数据需求信息做成了下面的数据字典。数据字典：1.数据项数据项名称数据项描述数据类型长度取值范围取值含义数据项间联系1.姓名char8学生姓名，教师姓名等都简称姓名2.学号char9例如090710201代表09级07院1专业102班01号学生的唯一编号，与学生姓名相对应3.性别char2男or女4.院系名称char30与院系编号对应5.院系编号char4一到十二中选一个6.专业名称char30与专业好对应7.8.2.数据结构1.每个专业每个年级的课程=（专业，年级，课号） 属性数据项主码唯一外码约束条件专业YESYES年级YES课程号YES举例：专业年级课号一09101136一08102011三09101136一091011302.课程详细信息=（课程号，课程名，学分，任课教师，周次，考试安排，备注） 属性数据项主码唯一外码约束条件课程号YESYES课程名学分取值范围0.5-6.0任课教师YES周次考试安排备注默认为“无”举例：课程号课程名学分任课教师周次考试安排备注101136英语4王成1-12周第13周星期天1、2节第八周停课一次102011物理3宋杰2-17周无3.各课号上课的时间地点=（课程号，星期，节次，上课地点） 属性数据项主码唯一外码约束条件课程号YESYES星期YES一至七中取值节次YES上课地点举例：课程号星期节次上课地点101136一1、2节11B201101136一5、6节11A302101136三1、2节11B2014.学生课程的成绩等信息=（学号，课程号，缺勤次数，考试成绩，实验成绩，综合成绩） 属性数据项主码唯一外码约束条件学号YESYES课程号YESYES缺勤次数默认为0考试成绩0-100实验成绩0-100综合成绩0-100举例：学号课程号缺勤次数考试成绩实验成绩综合成绩090710201101136085708009071020110113027880725.学生详细信息=（学号，姓名，性别，院系，专业，年级，班级，出身日期等信息） 属性数据项主码唯一外码约束条件学号YESYES姓名性别男or女院系YES一至十二中选一个专业年级班级出身日期等信息默认为“略”举例：学号姓名性别院系专业年级班级出身日期等信息090710201胡浪男七信息与计算科学090907102略080520211张红女五工商管理080805202略6.教师信息=（教师编号，姓名，性别，级别，院系，出身日期等信息） 属性数据项主码唯一外码约束条件教师编号YESYES姓名性别男or女级别院系YES一至十二中选一个出身日期等信息默认为“略”举例：教师编号姓名性别级别院系出身日期等信息100715李明男教授七略031017周健男副教授六略7.评教系统=（教师编号，教师姓名，课程名，学生评教，学生评语） 属性数据项主码唯一外码约束条件教师编号YESYES教师姓名课程号YESYES课程名学号YESYES学生评教学生评语举例：教师编号教师姓名课程号课程名学号学生评教学生评语100715李明101136英语090710201优100715李明101130英语090720211良没激情！8.学生综合评测=（学号，姓名，获奖自评分数，自评依据，获奖审核分数，审核依据） 属性数据项主码唯一外码约束条件学号YESYES姓名获奖自评分数0到100取值自评依据获奖审核分数0到100取值审核依据举例：学号姓名获奖自评分数自评依据获奖审核分数审核依据090710201胡浪60通过英语六级+40，优秀学生干部+2060如其描述9.办公系统之各单位信息=（单位编号，单位名，总负责人，负责人电话，办公室号，办公室电话） 属性数据项主码唯一外码约束条件单位编号YES单位名总负责人YES负责人电话办公室号办公室电话举例：单位编号单位名总负责人负责人电话办公室号办公室电话20354公告事务学院马克思主义研究中心王J11#302290036320765教务处兰蓝150786565522XZ3#201290065610.电教室审批系统，实验预约系统，财务管理系统等。（2）数据处理分析处理过程名输入输出简要说明学生学分绩查询学号学分绩该操作涉及到查询学生各课程的综合成绩，及课程的学分。学生选课信息查询学号已选的课程名，课程号，学分等查询该学生的选课信息，用到课程的信息，学生的信息学生课表的生成学号课程表输出包括已选的课程，上课时间、地点，任课老师等等。学生成绩录入考试成绩，缺勤次数，实验成绩等在指定的课号下为每个学生录入信息评教系统学生评教等级和评语学生为选过其课程的老师输入评教信息办公查询系统单位名称或编号单位详细信息（3）安全性和完整性要求各数据的主外码关系如表中所示，具体的约束条件也见上表。2系统需求分析主要分析系统如何划分（及包含几个子系统）及各个子系统的功能介绍。根据如上得到的用户需求，我们将本系统按照所完成的功能分成以下几个子系统：（1）学籍管理子系统（2）成绩管理子系统（3）选课管理子系统（4）教师操作子系统（5）办公管理子系统（6）电教室审批子系统（7）财务管理子系统等各子系统完成的功能如下：图2.1 学生管理系统功能结构图图2.2 选课管理子系统业务流程3数据流图数据流图是通过系列符号及其组合来描述系统功能的输入、输出、处理或加工构造。系统的全局数据流图，在具体的设计工具中往往也称为第0层或顶层数据流图，主要是从整体上描述系统的数据流，反映系统中数据的整体流向，是设计者针对用户和开发者表达出来的一个总体描述。 图2.3 简化的总系统数据流图 对总系统流程图各个子系统进行进一步的数据流程分析并作图。三、概念设计上述的数据流图和数据字典共同构成了对用户需求的表达，它们是系统分析员(数据库管理员)在需求调查过程中和用户反复交互得到的。建设系统实际要处理的数据基本上已经在数据流图中得到体现，整个设计过程的后续步骤提供基础和依据。概念设计就是通过对需求分析阶段所得到的信息需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体数据库管理系统的概念模型，主要的手段为ER图。1实体分析要建立系统的E-R模型的描述，需进一步从数据流图和数据字典中提取系统所有的实体及其属性。这种提出实体的指导原则如下：属性必须是不可分的数据项，即属性中不能包含其它的属性或实E-R图中的关联必须是实体之间的关联，属性不能和其它实体之间有关联由前面分析得到的数据流图和数据字典，可以抽象得到实体主要有5个：学生、教师、课程、院系、班级。(1)学生实体属性有：学号、姓名、出生年月、性别、电话、系编号。(2)教师实体属性有：教师编号、教师姓名、性别、职称、出生年月、电话、电子邮件。(3)课程实体属性有：课程编号、课程名称、课程学时、课程学分。(4)院系实体属性有：系编号、系名称、负责人。(5)班级实体属性有：班级编号、班级名称。2系统局部ER图（各个子系统或子系统局部的ER图） 如： 图3.1 “学生-课程” 选课关系3系统全局ER图 图3.2 学生管理系统全局ER图四、逻辑设计逻辑设计就是把E-R图转换成关系模式，并对其进行优化。1.ER图到关系模式的转换在概念设计阶段得到的数据模型，是独立于具体DBMS产品的信息模型。在逻辑设计阶段就是将这种模型进一步转化为某一种（某些类）DBMS产品支持的数据模型。目前大部分的流行的数据库管理系统(SQL Server、Sybase 、Oracle、DB2等)基本上都是基于关系的数据模型，包括该系统将采用的SQL Server2000数据库系统，因此，应将概念设计阶段的E-R图模型转化为关系数据模型。首先，课程实体以及他们的联系。任课教师与课程之间的是多对多的联系类型，因此，将任课教师、课程以及讲授联系分别设计成如下的关系模式：教师(教师编号,教师姓名,性别,职称,电话,系编号 )课程(课程编号,课程名称,课程学分,课时 )讲授(教师编号，课程编号，开课年度，开课学期 )2.数据表结构设计在上述经由E-R模型得到关系模式并且得到适当的调整后，我们可以结合在需求表述中数据字典包含的数据项信息，得到数据库的表结构。需要指出的是，考虑到系统的统一兼顾如对数据库管理员和后续软件开发中对数据库管理以及编程引用的便利，表名和字段名的命名应该由表名的英文含义的词语为主或以其缩写字母构成；同时要为各个表名和字段名作出完整的中文文档说明。例如：表4.1 数据库中表清单数据库表名关系模式名称备注Teacher教师教师信息表Student学生学生学籍信息表Course课程课程基本信息表Class班级班级基本对照表StuCourse学生选课选课-授课合成信息表Department系院系基本信息表Schedule教学计划教学计划安排表表4.2 学生信息表Student字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注Snum学号char10主键,也可以作为登录标识Sname学生姓名nvarchar6Not nullSsex性别nchar2男、女(M/F)Sbirth出生年月datetimeClnum班级号varchar6所在班级编号,外键Classes.ClnumEmail电子邮件nvarchar40支持中文邮箱Passwd密码varchar20密码，可以是数字英文和符号等Status状态nvarchar8表示在校或毕业或转学等表4.3 学生选课信息表StuCourse字段信息列表字段名称含义类型长度备注Snum学号varchar10外建Student.SnumCnum课程编号varchar10外建Course.CnumTnum教师编号varchar10外建Teacher.TnumYnum开课年度int4例如：2008Term开课学期int11|2Grade成绩numeric4,10100注意考查课的数字化CAuditor选课审核者nvarchar6直接取其姓名Gauditor成绩审核者nvarchar6直接取其姓名五、数据库的物理设计数据库的物理设计任务，主要是将逻辑设计映射到存储介质上，利用可用的硬件和软件条件能可靠地、高效地对数据进行物理访问和维护。存储介质及其存储模式是任何关系数据库的关键组件。数据库的成功执行通常需要在工程的前期阶段精心设计。关系数据库的存储设计在此数据库设计过程中占了很大份量，其中主要考虑的内容： 使用哪种类型的磁盘硬件，如 RAID（独立磁盘冗余阵列）设备；数据在磁盘上如何放置即数据的分配策略；从访问性能的角度采用适当的索引技术和设计具体的索引项；以及基于特定数据库有关的参数配置以使数据库很好地运行。1.数据库“学生选课”的建立SQL Server2000 使用一组操作系统文件映射数据库。数据库中的所有数据和对象（如表、存储过程、触发器和视图）都存储在下列三种文件类型的操作系统文件中： （1）主文件 这些文件包含数据库的启动信息。主文件还用于存储数据。每个数据库都包含一个主文件。（2）次要文件 这些文件含有不能置于主要数据文件中的所有数据。如果主文件足够大，能够容纳数据库中的所有数据，则该数据库不需要次要数据文件。有些数据库可能非常大，因此需要多个次要数据文件，或可能在各自的磁盘驱动器上使用次要文件，以便在多个磁盘上存储数据。其扩展名一般为ndf。（3）事务日志 这些文件包含用于恢复数据库的日志信息。每个数据库必须至少有一个事务日志文件（但是可以有多个）。日志文件最小为 512 KB, 其扩展名一般为ldf。创建数据库的语句如下：-创建学生选课管理系统的数据库“学生选课”CREATE DATABASE 学生选课ONPrimary (NAME=css_Data1, FILENAME= C:cssdatacsmain.mdf ),(NAME=css_Data2, FILENAME= D:cssdatacssecd1.ndf ),(NAME=css_Data3, FILENAME= E:cssdatacssecd2.ndf )LOG ON (NAME=css_Log, FILENAME= F:cssdatacslog.ldf )2.基本表的建立建立数据库“学生选课”中各个数据表的SQL语句如下：-创建系基本信息表DepartCREATE TABLE Depart( Dnum varchar(6) PRIMARY KEY, Dname nvarchar(10)not null, Director varchar(10)-创建教师基本信息表StudentCREATE TABLE Teacher(Tnum char(10) PRIMARY KEY, Tname nvarchar(6) not null, Tsex nchar(2), Tbirthdate datetime, Title nvarchar(8), Dnum varchar(6),Tphone char(15),Email nvarchar(40),Passwd nvarchar(20),Constraint TDnumFK foreign key(Dnum) References Depart(Dnum), Constraint TSexchk Check(Tsex=男 or Tsex=女)-创建学生选课基本信息表StuCourseCREATE TABLE StuCourse( Snum varchar(10) FOREIGN KEY REFERENCES Student(Snum), Cnum varchar(10) FOREIGN KEY REFERENCES Course(Cnum), Clnum varchar(6) FOREIGN KEY REFERENCES Classes(Clnum), Tnum char(10) FOREIGN KEY REFERENCES Teacher(Tnum), Ynum int(4), Term int(1), Grade numeric(4,1), Cauditor nvar