计算机综合实训

计算机综合实训

需求今析与微据库微计部今

I数据库的设计步骤

按照规范设计的方法，考虑到数据库及其应用系

统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶

段：

■需求分析阶段

■概念结构设计阶段

■逻辑结构设计阶段

物理结构设计阶段

■实施阶段

运行和维护阶段

需求分析阶段

需求分析阶段简单的说就是分析用户的要求。

需求分析是设计数据库的开始，需求分析的结

果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接

影响到后面各个阶段的设计，并会影响到设计

结果是否合理和实用。

需求分析阶段

-在需求分析的过程中必须要讲究方法。进行需求分析首先

要调查清楚用户的实际要求，要与用户达成共识，然后分

析与表达这些需求，一般分为以下几步进行：

■⑴调查组织机构情况。包括了解该组织的部门组成情况、

各部门的职责琴，为分析信息流程做准备。

■⑵调查各部门的业务活动情况。包括了解各人部门输入和

使用什么数理，如何加工处理这些数据，输出什么信息等

等，这是调春的重点。

■⑶在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的

各种要求，包括信息要求、处理要求、完全性与完整性要

求，这是调查的又一重击。

■⑷管定新系统的边界。确定哪些功能由计算机完成或将来

准图让计算机完成，哪些活动由人工完成。

I数据字典

■数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进

行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成

果。数据字典在数据库设计中占有很重要的地

彳立。

数据字典通常包括数据项、数据结构、数据流、

数据存储和处理过程五个部分。其中数据项是

数据的最小组成单位，若干个数据项可以组成

一个数据结构，数据字典通过对数据项和数据

结构的定义来描述数据流和数据存储的逻辑内

容

I概念结构设计阶段

概念结构设计是整个数据库设计的关键，它通

过对用户需求的综合、归纳和抽象，形成一个

独立于具体的数据库管理系统的概念模型。概

念结构设计是按用户的观点对数据和信息建模,

是现实世界到信息世界的第一层抽象，是用户

和数据库设计人员交流的语言。在概念结构设

计中一般利用实体联系模型（简称E-R模型）

来反映其关系。在E-R模型中有实体、联系和

属性三个主要概念。

I概念结构设计阶段

■1.实体

■实体是现实世界中可以区别于其他对象的“事件”或

“物体”。实体可以是具体的人、事、物，也可以是

抽象的概念或联系。

■2.属性

■实体中一般具有若干个特征，这些特征称之为实体的

属性。

■3.联系

■实体和实体之间总会存在着这样或那样的关系，这些

关系称之为实体的联系。

I逻辑结构设计阶段

■逻辑结构设计的任务就是把概念结构设计阶段

设计好的基本E-R模型转换为所选用的数据库

管理系统所支持的数据模型相符合的逻辑结构。

通常逻辑结构设计分为两个步骤。第一步是将

E-R模型按照数据模型转换的原则，将其转化

为数据库管理系统所能支持的数据模型；第二

步是对数据模型进行优化，以提高系统效率。

I逻辑结构设计阶段

-1.E-R模型向关系模型转换原则

-关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。将E-R模型转换为关

系模型实际上就是将实体和联系都表示为关系模式，这种转换一

般遵循以下一些原则：

-⑴一个实体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。

■⑵一对一的联系在转换中，可以将任意一方的码传到另一方，成

为另一方的非主属性。

■⑶一对多的联系转换中，可以将一方的码传到多方，从而成为多

方的非主属性；还可以将联系形成新的关系，多方的码作为新的

关系码。

■⑷多对多的联系转换中，将联系生成一个新的关系，双方的码和

联系本身的属性作为新关系的属性，双方的码联合作新关系的码。

I逻辑结构设计阶段

■数据库逻辑设计的结果不是惟一的，为了进一

步提高数据库应用的性能，还应该进行数据模

型的优化。所谓数据模型的优化就是对已建立

的数据模型进行适当地修改和调整。

I数据库物理设计阶段

■数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应

用要求的物理结构（包括存储结构和存取方法），它

完全依赖于给定的计算机系统。为一个给定的逻辑数

据模型选取一个最适合应用要求的物理结构的过程，

就是数据库的物理设计。

■数据库的物理设计通常分为两步：

■⑴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；

■⑵对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空表效

率等。

I数据库实施阶段

在数据库实施阶段，设计人员运用数据库管理

系统所提供的数据语言，根据逻辑设计和物理

设计的结果创建数据库、编制与调试应用程序、

组织数据入库并进行试运行。

■1.数据库结构的定义

■确定了数据库的逻辑结构与物理结构之后，就

可以用选用的数据库管理系统提供的数据定义

语言（DDL）来建立数据库结构。

I数据库实施阶段

■2.数据录入

■数据库创建好之后，就可以向数据库中录入数据。组织数

据入库是数据库实施阶段的主要工作。对于数据量不大的

小型系统，可以采用人工的方法完成数据的录入，而对于

大中型的系统，由于数据量很大，用人工方法组织数据入

库会耗费大量的人力物力，而且很难保证数据的正确性，

因此应该设计一个数据输入子系统，由计算机辅助完成数

据的录入工作。

■3.数据库的试运行

■在系统的一小部分数据已经输入数据库后，就可以开始对

数据库系统进行试运行。在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，测试应用程序的功能

是否满足设计要求，如不满足，对应用程序部分则要修改、

调整』到达到设计要求为止;

I数据库运行和维护阶段

数据库试运行合格之后，数据库开发工作就基

本完成，即可投入正式运行。数据库投入正式

运行则标志着开发任务的完成和维护工作的开

始，并不意味着设计过程的结束。由于系统使

用环境的不断变化，数据库运行过程中物理存

储也会不断变化，因此在数据库系统运行过程

中必须不断地对其进行评价、调整与修改，也

是设计工作的继续和提高。

案例数据库设计

本次实训将以员工医疗保险系统为例，根据员

工医疗保险的工作流程，着重介绍数据库系统

设计方法及实施步骤。

案例需求分析

■员工医疗保险系统，经过可行性分析、需求分

析和详细调查，了解到员工医疗保险系统涉及

到医保的员工、员工所工作的企业、参加医保

的医院和员工的医保卡等主要信息。通过调研

了解其工作流程是医保员工在员工所在企业工

作，企业为员工办理了医疗保险，定期向员工

的医保卡中存入医保金，员工可以持手中的医

保卡到指定医疗保险的医院进行检查和就诊，

并可以利用医保卡中的医保金来对其检查和就

诊所产生的费用进行消费。

案例需求分析

案例顶层数据流图

案例需求分析

通过分析，提练出该案例是由医保基本情况管

理、就诊情况管理、消费情况管理、企业缴费

情况管理等子系统组成。

员工医疗保险系统

基本情况管理就诊情况管理消费情况管理缴费情况管理

案例需求分析

1.基本情况管理模块

基本情况管理模块处理员工基本信息、企业基本信息、医院基本信息、医保

卡基术看息和对各种信息查询功能。

⑴员工基本情况模块

员工基本情况模块主要是记录员工的各种信息，其中包括员工编号、员工的

姓名、性别、出生日期、住址和联系方式，实现对员工信息的插入、删除、

修改和查询等功能。

⑵企业基本情况模块

企业基本情况模块主要是记录企业的各种信息，其中包括企业编号、企业名

称、企业类型、企业地址和联系电话，实现对企业信息的插入、删除、修改

和查询等功能。

⑶医院基本情况模块

医院基本情况模块主要是记录医院的各种信息，其中包括医院编号、医院名

称和医院地址凝，实现对医院信息的插入、删除、修改和查询监功能。

⑷医保卡基本情况模块

医保卡基亲情况模块主要是记录医保卡的种信息，共中包括医保卡号、医保

类型和医保余额，实现对医保卡信息的插入、删除、修改和查询等功能。

案例需求分析

■2.就诊情况管理模块

■就诊情况管理模块主要是实现员工持医保卡到医院进

行就诊，同时记录就诊时间及就诊情况；

■3.消费情况管理模块

消费情况管理主要是实现员工持医保卡到医院检查或

就诊，同时记录检查或就诊时所花费的金额和药品数

量、药品名称和消费日期等情况。

■4.缴费情况管理模块

■缴费情况管理模块主要是实现企业为所雇用的员工按

照医疗保险的规定，定期缴纳员工医疗保险，并将一

定比例的保险金额存入到员工医保卡中，同时记录企

业缴纳医保金额、缴纳日期等信息。

案例需求分析

■通过对本案例的分析，该案例存在以下的几个联系：

■⑴一对一的联系：一名员工只能有一张医保卡，一张

医保卡只能被一名员工拥有；

■⑵一对多的联系：一名员工只能在一家企业工作，一

家企业可以有多名员工工作；一张医保卡只能被一家

企业缴纳医保费用，一家企业可以为多名员工缴纳医

保费用。

■⑶多对多的联系：一家医院可以多名员工就诊，一名

员工可以到多家医院就诊；一个医保卡可以到多家医

院就诊消费，一家医院可以用多张医保卡进行就诊消

费。

案例需求分析

系统数据结构

数据结构名含义

员工信息对员工信息进行记录、管理员工编号，员工名称，性别，出生日期，住址，联系方式

企业信愿对企业信息进行记录、管理企业编号，企业名称，企业类型，企业地址，联系电话

医院信息对医院信息进行记录、管理医院编号，医院名称，医院地址

医保卡信息对医保卡信息进行记录、管理医保卡编号，医保类型，余额

案例需求分析

■员工信息数据项

雇性数据项名类型长度约束

员工编号sno字符型5能够惟一标识员工的标志

员工姓名sname字符型20非空

员工性别ssex字符型2性别只能是男和女

出生日期sbirthday日期型8

员工住址saddness字符型20

联系电话stel字符型13

案例需求分析

企业信息数据项

代码数据项名类型长度约束

企业编号bno字符型10能够惟一标识企业的标志

企业名称bname字符型50非空

企业类型btype字符型4企业类型有企业、事业、个人

企业地址baddress字符型20

联系电话btel字符型13

案例需求分析

□医院信息数据项

代码数据项名类型长度约束

医院编号hno字符型5能够惟一标识医院的标志

医院名称hname字符型40非空

医院地址haddress字符型60

案例需求分析

-医保卡信息数据项

属性数据项名类型长度约束

医保卡号eno字符型15能够惟一标识医保卡的标志

医保类型ctype字符型8医保类型有企业、事业、灵活就业

医保余额cmoney数值7,2非空

案例概念结构设计

通过本案例的需求分析可以了解到，该案例中

主要包括员工实体、企业实体、医院实体、医

保卡实体，下面根据实体之间的联系，可以得

到各实体之间联系的E・R模型。

案例概念结构设计

■1.员工和医保卡的联系

在“员工”和“医保卡”的实体问，前者“员

工”实体包括“员工编号”、“员工姓名”、

“员工性别”、“出生年月”、“员工地址”

和“联系电话”属性，后者“医保卡”实体包

括“医保卡号”、“医保类型”、“医保余额”

属性。在这两个实体间，员工通过“使用”关

系与“医保卡”发生联系，故把“使用”确定

为联系。由于一个员工只使用一张医保卡，一

张医保卡只能被一名员工拥有，所以“员工”

案例概念结构设计

案例概念结构设计

■2.员工和企业的联系

在“员工”和“企业”的实体问，“企业”实

体包括“企业编号”、“企业名称”、“企业

类型”、“企业地址”和“联系电话”属性。

在这两个实体间，企业通过“雇用”关系与

“员工”实体发生联系，故把“雇用”确定为

联系。由于一个员工只能在一家企业工作，一

家企业可以雇用多个员工，所有员工和企业就

存在着多对1的“雇用”联系。

案例概念结构设计

案例概念结构设计

■3.员工和医院的联系

■在“员工”和“医院”的实体间，“医院”实

体包括“医院编号”、“医院名称”和“医院

地址”属性。在这两个实体间，“员工”实体

通过“就诊”关系与医院发生联系，故把“就

诊”确定为联系，并且“就诊”联系还有“就

诊日期”属性。由于一家医院可以多名员工就

诊，一名员工可以到多家医院就诊，所以员工

与医院就存在着多对多的“就诊”联系。

案例概念结构设计

：7<C

-^==x-员工一

m_

<^>--(Saw；)

n

医院

(j嬴»宦院名£)田亘g)

案例概念结构设计

■4.企业和医保卡的联系

在“企业”和“医保卡”的实体问，企业通过

“医保”关系与医保卡发生联系，故把“医保”

确定为联系，并且“医保”关系还有“存款

日期”、“存款金额”属性。由于一张医保卡

只能被一个企业缴纳医保金，而一个企业可以

为多名员工的医保卡缴纳医保金，所以企业与

医保卡就存在着1对多的“医保”联系。

案例概念结构设计

案例概念结构设计

■5.医院和医保卡的联系

■在“医院”和“医保卡”的实体问，“医保卡”

通过“消费”关系与“医院”发生联系，故把

“消费”确定为联系，并且“消费”联系还有

“药品名称”、“药品数量”、“消费金额”

和“消费时间”属性。由于一张医保卡可以在

多家医院消费，一家医院可以持多张医保卡进

行消费，所以医院与医保卡就存在着多对多的

“消费”联系。

案例概念结构设计

案例概念结构设计

消费时间消费金额医院编号）（医院名称）（企业地址

案例逻辑结构设计

本案例通过概念结构设计得到系统总体E-R模

型，再根据E-R模型向数据模型转换原则，可

以得到以下的关系模式。

案例逻辑结构设计

■1.一个实体转换成一个关系模式

■在本案例中，有“员工”、“企业”、“医院”、

“医保卡”四个实体，根据E-R模型向关系模型转换

原则⑴，实体转换为关系模式如下：

■员工（员工编号,员工姓名，员工性别，出生年月，

员工住址，联系电话）。

■企业（企业编号,企业名称，企业类型，企业地址，

联系方式）。

■医院（医院编号,医院名称，医院地址）。

■医保卡（医保卡号,医保类型，医保余额）。

案例逻辑结构设计

2.一对一的联系转换成关系模式

■在本系统中，员工与医保卡实体存在一对一的

联系，根据E-R模型向关系模型转换原则⑵，

可以形成的关系为：

■员工（员工编号,员工姓名，员工性别，出生

年月，员工住址，联系电话，医保卡号）。

案例逻辑结构设计

・3.一对多的联系转换成关系模式

■在本系统中，企业和员工存在一对多的联系，根据E-

R模型向关系模型转换原则⑶，可以形成新的关系为：

■员工（员工编号,员工姓名，员工性别，出生年月，

员工住址，联系电话，医保卡号，企业编号）。

■而企业和医保卡通过医保关系也存在着一对多的联系,

按照一对多的转换原则可以得到新的关系为：

■医保卡（医保卡号,医保卡型，医保余额，存款金额,

存款日期，企业编号）。

案例逻辑结构设计

4.多对多的联系转换成的关系模式

在本系统中，医保卡和医院之间存在着消费的

多对多的联系，员工和医院存在着就诊的多对

多的联系，根据E-R模型向关系模型转换原则

（4）,形成新的关系为：

■消费（医保卡号，医院编号,药品名称，药品

数量，消费金额，消费日期）。

■就诊（员工编号，医院编号,就诊日期）。

案例逻辑结构设计

-5.模型优化

当新的关系建立之后，有些关系在实际应用中

存在着错误。因此，需要进行相应的模型优化。

在消费关系中，如果同一员工持同一医保卡到

同一医院进行两次消费以上，这时消费关系就

会出现错误；在就诊关系中，同一员工持同一

医保卡到同一医院进行两次就诊，这时就诊表

也会出现错误；同样在同一企业向同同一张医

保卡多次缴医保费用时，这时医保表也会出现

错误。

案例逻辑结构设计

消费（医保卡号，医院编号，消费日期,药品

名称，药品数量，消费金额）。

■就诊（员工编号，医院编号，就诊日期）O

■医保（医保卡，存款日期,存款金额，企业编

号）。

案例逻辑结构设计

■企业（企业编号,企业名称,企业类型，企业地址,

联系方式）。

■医院（医院编号,医院名称,医院地址）。

■医保卡（欠保卡,医保类型,医保余额）。

■员工（员工编号,员工姓名,员工性别，出生年月,

员工住址，联系电话，医保卡号，企业编号）。

就诊（员工编号，医院编号，就诊日期）O

■消费（医保卡号，医院编号，消费日期,药品名称,

药品数量，消费金额）。

■医保（医保卡，存款日期,存款金额，企业编号）。

案例数据库结构定义

企业（business）表结构

字段名含义字段类型约束

bno企业编号cMIO)主犍

bname企业名称chai(50)非空

btype企业类型char(4)其值只能取“企业只“事业”、“私有”

baddress企业地址char(20)

btel联系电话chart13)

案例数据库结构定义

■医院（hosp让al）表结构

字段名含义字段类型约束

hno医院编号chai(5)主键

hname医院名称chai(40)非空

haddress医院地址chai(60)

案例数据库结构定义

■医保卡（card）表结构

字段名含义字段类型约束

eno医保卡号CM15)主健

ctype医保类型chai(3)其值只能取“企业”、“事业”、“灵活就业”

cmoney医保余额nuwber(7>2)非空

案例数据库结构定义

■员工(staff)表结构

字段名含义字段类型约束

sno员工编号chai(5)主建

sname员工姓名char(20)非空

ssex员工性别chai(2)其值只能取“男”和“女”

sbirthday出生日期date

saddress员工住址char(20)

stel联系电话char(15)要求每个员工的联系电话不能相同

eno医保卡号Ml5)与card表中的eno外键关联

bno企业编号cMIO)与business表中的bno外键关联

案例数据库结构定义

就诊(see)表结构

字段名含义字段类型约束

(sno»hno»sdate)联合主键»与staff表中的sno外键关

sno员工编号char(5)

系>且级联删除

hno医院编号chai(5)与hospital表中的hno外健关联

sdate就诊日期date

案例数据库结构定义

■消费(consume)表结构

字段名含义字段类型约束

(eno>hno，esdate)联合主键>与card表中的eno外键

eno医保卡号cM15)

关系，且级联删除

hno医院编号char(5)与hospital表中的hw外键关联

esdate消费日期date非空

rtmame药品名称chai(20)

mnum药品数量int非空

esmoney消费金额numbei(7,2)非空

案例数据库结构定义

■医保(insurance)表结构

字段名含义字段类型约束

idate存款日期date(idate,eno)联合主键

eno医保卡号chai(15)与card表中的eno外键关联

Money存款金额number(5,2)非空

bno企业编号cMIO)与business表中的bno外键关联

测试数据用例

企业（business）表

企业编号企业名称企业类型企业地址联系电话

bnocM50)btypebaddressbtel

cMIO）bnamechai(4)chai(20)chai(13)

B198800101东林股份企业中华大街186号82626791

B198202107韩岛实业企业新华区泰华街134号86014561

B200004521埃林软件个人友谊北大街2号87710400

B200100211公安局事业裕华区四中路57号24587977

B200400541闻达电器企业桥西区工农路569号54862311

B200400214双五服装厂个人昆仑大街55号28547787

B200600041机床厂事业中山东路471号86547471

B200600048通达食品厂企业仓安路5号23585416

B200700001民政局事业东风路69号31452678

测试数据用例

医院(hosp让al)表

医院嘉号医院名称医院地址

hnohnamehaddress

chai(5)chai(<l)chai(60)

00001第一人民医院文慧园路56号

00002第二人民医院堤口路96号

00003第三人民医院长虹路45号

00004第四人民医院广安门内大街202号

测试数据用例

■医保卡（card）表

医保卡号医保类型余额

enoctypecmoney

chai(15)chai(8)number(7,2)

219800010100011企业2578.55

119920021100457事业7865.00

219990004800017企业4577.12

219990004800018企业5869.55

120000004101247事业2548.00

120010000100457事业1958.30

219960054100652企业6325.00

120000000100007事业2004.50

319970452100037灵活就业3004.00

319860021400057灵活就业5200.00

测试数据用例

■员工（staff）表

员工编号员工姓名员工性别出生日期员工住址联系电话医保卡号企业编号

snosnamessexsbirthdaysaddressstelenobno

chai(5)chai(20)chai(2)datechai(20)char(l5)chai(15)chai(10)

00001高斌男1962年4月7日黄河路12号13125478454219800010100011B198800101

00002张超男1970年1月9B黄河路55号25487648119920021100457B200100211

00003李博男1975年9月8日长江街44号23568754219990004800017B200600048

00004刘凡女1974年3月3日黄山路78号13895674125219990004800018B200600048

00005宋毅男1980年5月2日宁山路79号15946895214120000004101247B200600041

00006章丽女1979年2月8日乌江街10号25487452120010000100457B200700001

00007姜宁女1973年9月2日崇山路33号28794511219960054100652B200400541

00008李云女1981年7月9日白山街86号24157844120000000100007B200700001

00009周波男1968年5月8日黄山路4号21471475319970452100037B200004521

00010杨洁女1964年4月3日怒江街97号13582415874319860021400057B200400214

测试数据用例

就诊（see）表

员工编号医院编号就诊日期

snohnosdate

char(5)char(5)date

00003000042006年7月15日

00008000012006年3月7日

00001000042006年12月14日

00009000022007年3月27日

00009000022007年3月28日

00005000022007年4月10日

00003000032007年5月27日

00009000022007年4月20日

测试数据用例

■消费（consume）表

医保卡号医院编号消费时间药品名称药品数量消费金额

enohnoesdaterrmamemnumesmoney

chai(5)chai(5)datechai(20)intnum