数据库设计实例(学校教学管理系统)

数据库系统概论数据库系统概论 课程设计论文课程设计论文 教学管理系统数据库教学管理系统数据库 目录目录 1 1 引言引言 3 3 1 11 1 本系统研究的意义本系统研究的意义 3 3 1 21 2 本系统的目的本系统的目的 3 3 2 2 数据库设计数据库设计 3 3 2 12 1 需求分析阶段需求分析阶段 3 3 2 1 12 1 1 引言引言 3 3 2 1 22 1 2 需求分析的目的和任务需求分析的目的和任务 4 4 2 1 32 1 3 需求分析阶段心得需求分析阶段心得 5 5 2 22 2 概念结构设计阶段概念结构设计阶段 6 6 2 2 12 2 1 引言引言 6 6 2 2 22 2 2 目的目的 6 6 2 2 32 2 3 具体任务具体任务 6 6 2 2 42 2 4 阶段成果阶段成果 7 7 2 2 52 2 5 概念结构设计阶段心得概念结构设计阶段心得 11 11 2 32 3 逻辑结构设计阶段逻辑结构设计阶段 1212 2 3 12 3 1 引言引言 12 12 2 3 22 3 2 逻辑结构设计阶段的目标 任务和步骤逻辑结构设计阶段的目标 任务和步骤 12 12 2 3 32 3 3 数据组织数据组织 13 13 2 3 42 3 4 逻辑结构设计阶段心得逻辑结构设计阶段心得 18 18 2 42 4物理结构设计阶段物理结构设计阶段 1919 2 4 12 4 1 物理结构设计阶段的目的和步骤物理结构设计阶段的目的和步骤 1919 2 4 22 4 2 创建数据库及创建表创建数据库及创建表 1919 2 4 32 4 3 物理结构设计阶段心得物理结构设计阶段心得 2222 3 3 存在的问题与建议存在的问题与建议 2323 1 1 引言引言 1 1 1 1 本系统研究的意义本系统研究的意义 在当今的大学校园中 随着各大高校扩招 课程种类的增 多 系部的分类更加细化 教师需求相应提高 学校教务 处面临着一系列庞大的数据 就不再是人工可以解决的事 情了 由此可见 建立一个教务管理系统数据库是一项很 有意义的事情 建立该系统 无论是对系部 课程还是教 师的安排都会变得容易得多 1 2 1 2 本系统的目的本系统的目的 本系统重点对学生 教材 班级 教师 课程 系部 教学计划 学生成绩 教师成绩实现统一管理 这样 就 可以为有需求的人们提供相应的查询服务 2 2 数据库设计数据库设计 2 1 2 1 需求分析阶段需求分析阶段 2 1 1 2 1 1 引言引言 需求分析就是根据系统的目标 需求和功能 制定和 选择一个较好的系统方案 不仅有助于教室管理者的管理 而且方便用户的查询及其它操作 本系统针对教务管理这 一学校日常事务 所设计的系统应当实现教师成绩管理 学生成绩管理 教学计划管理等基本功能 因此确定本系统的功能如下 1 学生管理 2 教材管理 3 班级管理 4 教师管理 5 课程管理 6 系部管理 7 教学计划管理 8 学生成绩管理 9 教师成绩管理 2 1 2 2 1 2 需求分析的目的和任务需求分析的目的和任务 1 目标 通过充分与用户接触 充分了解用户的需求 熟悉系统设 计的业务流程与信息处理要求及系统所涉及的数据流 2 任务 本系统设计的处理对象有学生信息 课程信息 班级 信息 教师信息 系部信息 教学计划信息以及教师成绩 信息 学生成绩信息 教材管理信息等 处理对象信息要求 A 存储 查询每个学生的姓名 性别 出生年月 学号 入学时间等 B 存储 查询每个教师的姓名 性别 出生年月 职位 系号 教师编号等 C 存储 查询每门课程的课程名 课程号 书号 周学时 总学时 学分等 D 存储 查询每个班级的班级号 班长 教师地点 学生 人数 E 存储 查询每个系部的系别号 系主任 系教师人数等 F 存储 查询每个教学计划的课程号和班级号等 G 存储 查询每名学生成绩的课程号 学分 成绩 学期 学年等 H 存储 查询每位教师成绩的教师号 课程号 成绩 学 期 学年 教科时间 教科地点等 I 存储 查询每本教材的作者 书号 出版社等 3 安全性和完整性要求 在这个系统中存在一个实体参与多个事务的情况 因 此一个实体在不同事务中可能出现属性取值不一致 以及 在事务中引用了实体表中不存在的实体 因此采用外键约 束来避免这种不一致情况的发生 另一方面 在事务处理 中 修改了一个实体的属性 可能要修改其它实体 这种 事务的完整性约束采用触发器来实现 2 1 3 2 1 3 需求分析阶段心得需求分析阶段心得 需求分析阶段主要涉及的系统所要实现的功能 根据调查 和访问确定了基本功能和操作 是数据库的设计有个基本 目标 完成了数据库信息要求 处理要求 安全性与完整 性要求 使我们对数据库的设计阶段有了深入的认识和了 解 为今后的学习工打下坚实的基础 这次对数据库的设计 让我认识到自己学习中的不足 对数据库这门课的热情和兴趣不够 学习中喜欢 偷懒 这些都给我以后的学习带来阻力 我觉得数据库这门课对 于生活帮助还是很大的 在不经意的时候 我们所用的 运用它获得的 所以 我觉得无论怎样还是要好好学习一 下 2 2 2 2 概念结构设计阶段概念结构设计阶段 2 2 1 2 2 1 引言引言 概念设计是数据库设计的关键 概念结构是对现实世 界的一种抽象 包括三种抽象 分别是分类 聚集 概括 能不能将数据流中的实体及联系抽象成合适的概念模型 具体说就是 E R 模型 关系到后续数据库的逻辑设计 2 2 2 2 2 2 目的目的 在需求分析的基础上 抽象出实体 实体的属性 以 及实体之间的联系 从一层数据流开始 先绘制局部的 ER 图 在此基础上通过消除冗余 命名冲突 属性冲突和结 构冲突 得到全局 E R 图 2 2 3 2 2 3 具体任务具体任务 1 选择中层数据流为切入点 通常选择实际系统中 的子系统 2 设计分 E R 图 即各子模块的 E R 图 3 生成初步 E R 图 通过合并方法 做到各子系统实 体 属性 联系统一 4 消除冲突 生成全局 E R 图 2 2 4 2 2 4 阶段成果阶段成果 通过对数据流的抽象 得到了系统的 E R 图 E R 图 是直观表示概念模型的有力工具 在图中有四个基本成分 1 矩形框 表示实体类型 考虑问题的对象 2 菱形框 表示联系类型 实体间的联系 3 椭圆形框 表示实体类型和联系类型的属性 4 直 线 联系类型与涉及的实体类型之间以直线 连接 并在直线部标上联系的种类 1 1 1 n m n 具体图示如下 通过分析 学生 教师 课程 教材 班级 系部 教 学计划 成绩 分别具备以下属性 其实体联系模型如图 所示 得到局部 E R 图后 经过合并 消除冗余和命名冲突 结构冲突和属性冲突 得到的全局 E R 图如下所示 2 2 5 2 2 5 概念结构设计阶段心得概念结构设计阶段心得 在这次练习中 通过概念设计阶段的分析 我更是加 深了对这一阶段的理解 并且按照需求分析的结果 设计 了ER图 通过这次训练 我加深了对数据库理论的理解 通过自己的分析和与同伴们之间的合作交流 熟练了对数 据库的各种操作 与此同时 通过课程论文的撰写及排版 熟悉了科技论文的书写格式和排版要求 在标准化训练的 过程中 强化了我对数据库设计的理解 在本次练习中 我发现自己理论知识还并不是很扎实 这就要求在以后要 加强数据库理论的学习 并且争取机会 多做类似的学习 训练 2 3 逻辑结构设计 2 3 1 2 3 1引言引言 逻辑结构设计就是把独立于任何一种数据模型的信息 结构 也就是概念结构 转化为与选用DBMS所支持的数据 模型相符合的设计 2 3 2逻辑结构设计阶段的目标 任务和步骤 目标 根据概念设计的E R图 转化为优化的关系模型 任务 将E R图转化为关系模式 并利用范式理论对模 式进行优化 设计数据处理的 功能模块图 用户子模式 与存储过程和触发器 完成事务处理的功能 具体步骤 1 将概念结构转换为一般的关系模型 2 将转换来的关系模型向特定的DBMS支持下的数据 模型转换 3 对数据模型进行优化 2 3 3数据组织 实体型转换为关系模式 实体的属性就是关系的属性 实体的码就是关系的码 对于实体间的联系则有以下不同 的情况 一个m n联系转换为一个关系模式 与该联系相连的 各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性 而 关系的码为各实体码的组合 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 一个1 1联系可以转换为一个独立的关系模式 也可 概念结构 基本 E R 图 一般数据模型 关系 网状 层次 特定的 DBMS 支 持下的数据模型 优化数据模型 优化方 法 SDBMS 的特 点和限制 以与任意一端对应的关系模式合并 三个或三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 而关系的码为各实体码的 组合 具有相同码的关系模式可合并 由E R图可以转化出以下的关系模式 1 学生 StudentID Studentname Studentsex Studentbirth Studententerdate Studentaddress 2 教材 Bookisbn Bookname Bookpublish Bookauthor Book price 3 班级 ClassID Classmonitor Classroom Studentnum 4 教室 TeacherID Teachername Teachersex Teacherbirth TeacherdepartID Teacheraddress Teacherposition Teacherposcode Teacherphone 5 课程 CourseID Coursename CourseBookisbn Courseweekt ime Coursealltime Coursescore 6 系部 DepartmentID Departmentname Departmentmanger D epartmentnum 7 教学计划 Teachplanclassname Teachplancousenum 8 学生成绩 Studentgradecn Studentgradesn Studentgradegrade Studentgradeprog Studentgradeyear Studentgradet erm 9 教师成绩 Teachergradetn Teachergradecn Teachergradecln Teachergradeyear Teachergradeterm Teachergradecti me Teachergradecadd 根据以上分析可以具体列出二维表 Student 学生表 列名数据类型字段大小可否为空说明 StudentIDChar10N KEY 学号 StudentnameChar10N 姓名 StudentsexChar2N 性别 StudentbirthDatetime 固定长度 N 出生年月 StudententerdateDatetime 固定长度 N 入学时间 StudentaddressChar50Y 家庭地址 Book 教材表 列名数据类型字段大小可否为空说明 BookisbnChar13 N KEY 书号 BooknameChar30N 书名 BookpublishChar30N 出版社 BookauthorChar10Y 作者 BookpriceChar 固定长度 Y 价格 Class 班级表 列名数据类型字段大小可否为空说明 ClassIDChar5 N KEY 班级编号 ClassmonitorChar10Y 班长 ClassroomChar20Y 教室 Studentnumint 固定长度 Y 班级人数 Teacher 教师表 列名数据类型字段大小可否为空说明 TeacherIDChar5 N KEY 教师编号 TeachernameChar16N 名字 TeachersexChar4N 性别 TeacherbirthDatetime 固定长度 N 出生日期 Course 课程表 列名数据类型字段大小可否为空说明 CourseIDChar11N KEY 课程号 CoursenameChar12N 课程名 CourseBookisbnChar13N 书号 CourseweektimeInt N 周学时 CoursealltimeInt N 总学时 CoursescoreDecimal6N 学分 Department 系部表 列名数据类型字段大小可否为空说明 DepartmentIDChar8N KEY 系号 DepartmentnameChar8N 系名 DepartmentmangerChar8N 系主任名 DepartmentnumInt N 系人数 Teaching plan 教学计划表 列名数据类型字段大小可否为空说明 TeacherdepartID Char6Y 系号 TeacheraddressChar32Y 家庭住址 TeacherpositionChar8N 职位 TeacherposcodeInt N 邮政编号 TeacherphoneInt N 联系电话 TeachplanclassnameChar5N KEY 班级号 TeachplancousenumChar11N 课程号 Student grade 学生成绩表 列名数据类型字段大小可否为空说明 StudentgradecnChar11N KEY 课号 StudentgradesnChar5N 学号 StudentgradegradeDecimal4N 分数 StudentgradeprogDecimal4N 学分 StudentgradeyearDatetime 固定取值 N 学年 StudentgradetermInt 固定取值 N 学期 Teacher grade 教师成绩表 列名数据类型字段大小可否为空说明 TeachergradetnChar5N KEY 教师编号 TeachergradecnChar11N 课程号 TeachergradeclnChar5N 班级编号 TeachergradeyearDatetime 固定取值 N 学年 TeachergradetermInt 固定取值 N 学期 TeachergradectimeDatetime 固定取值 N 上课时间 TeachergradecaddChar8N 上课地点 2 3 4逻辑结构设计心得 在对数据库系统概论的初步学习之后 我参与了教务 管理系统论文中的逻辑结构设计 这是我第一次进行自主设计 逻辑结构设计并没有刚 开始想象的复杂 而是有着本身固定的模式和流程 只要 按照这个模式和流程 就可以比较规范的完成这部分的设 计 但是仅仅有固定的模式和流程是不够的 个人的思维 和对相关知识点的熟练掌握也是很重要的 数据库设计主要是进行数据库的逻辑设计 即将数据 按一定的分类 分组系统和逻辑层次组织起来 是面向用 户的 数据库设计时需要综合企业各个部门的存档数据和 数据需求 分析各个数据之间的关系 按照DBMS提供的功 能和描述工具 设计出规模适当 正确反映数据关系 数 据冗余少 存取效率高 能满足多种查询要求的数据模型 通过这次设计 增加了许多数据库书本上没有的重要 知识 同时在小组讨论中也体会到 同学合作所带来的好 处和成绩 2 4物理结构设计 2 4 12 4 1 物理结构设计阶段的目的和步骤物理结构设计阶段的目的和步骤 物理设计阶段为逻辑数据模型选取得一个最合适应有 环境的物理结构的过程 也就是数据库的物理设计 物理 设计阶段的目标是根据 SQL Server2000 具体的功能 设计 优化的物理数据库结构 使得在数据库上运行的各种事务 响应时间最小 存储空间利用率高 事务吞吐量大 数据库的物理设计通常分为两个步骤 1 确定数据库的物理结构 在关系数据库中主要指存取 方法和存储结构 2 对物理结构进行评价 评价的重点是时间和空间效率 2 4 2 创建数据库及创建表 创建数据库 Create database jwgl On name jwgl Filename D jwgl ldf Size 5 Maxsize 20 Filegrowth 1 1 create schema 教务管理系统 authorization Group1 创建表 2 create table Student StudentID char 5 not null primary key Studentname char 10 not null Studentsex char 2 not null Studentbirth datetime not null Studententerdate datetime not null Studentaddress char 50 Go 3 create table Book Bookisbh char 13 not null primary key Bookname char 30 not null Bookpublish char 30 not null Bookauthor char 10 Bookprice char go 4 create table Class ClassID char 5 not null primary key Classmonitor char 10 Classroom char 20 Studentnum int go 5 create table Teacher TeacherID char 5 not null primary key Teachername char 16 not null Teachersex char 4 not null Teacherbirth datetime not null TeacherdepartID char 6 Teacheraddress char 32 Teacherposition char 8 not null Teacherposcode int not null Teacherphone int not null Go 6 create table Course CourseID char 11 not null primary key Coursename char 12 not null CourseBookisbh char 13 not null Courseweektime int not null Coursealltime int not null Coursescore decimal 6 not null go 7 create table Department DepartmentID char 8 not null Departmentname char 8 not null Departmentmanger char 8 not null Departmentnum int not null Go 8 create table Teachingplan TeachingplanClassname char 5 not null Teachingplancoursenum char 11 not null Go 9 create table Student grade Studentgradecn char 11 not null primary key Studentgradesn char 5 n