中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)據(jù)庫(kù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)學(xué) 號(hào)：2012 班級(jí)序號(hào)： 姓 名： 指導(dǎo)老師：劉福江 成 績(jī)： 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院2014年2月24日1. 需求分析1.1 需求說(shuō)明設(shè)計(jì)一個(gè)教務(wù)管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括教師、學(xué)生、班級(jí)、系和課程等信息，基本情況如下：教師有工作證號(hào)、姓名、職稱(chēng)、電話等；學(xué)生有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生年月等；班級(jí)有班號(hào)、最低總學(xué)分等；系有系代號(hào)、系名和系辦公室電話等；課程有課序號(hào)、課名、學(xué)分、上課時(shí)間及名額等。每個(gè)學(xué)生都屬于一個(gè)班，每個(gè)班都屬于一個(gè)系，每個(gè)教師也都屬于一個(gè)系l每個(gè)班的班主任都由一名教師擔(dān)任。一名教師可以教多門(mén)課，一門(mén)課可以有幾位主講老師，但不同老師講

2、的同一門(mén)課其課序號(hào)是不同的（課序號(hào)是唯一的）。一名同學(xué)可以選多門(mén)課，一門(mén)課可被若干同學(xué)選中。一名同學(xué)選中的課若已學(xué)完，應(yīng)該記錄有相應(yīng)成績(jī)。本單位學(xué)生、教師都有重名，工作證號(hào)、學(xué)號(hào)可以作為標(biāo)識(shí)。教學(xué)系統(tǒng)主要提供數(shù)據(jù)維護(hù)、選課和信息查詢(xún)。其中常見(jiàn)的查詢(xún)有：系統(tǒng)中各對(duì)象的基本信息查詢(xún)。查詢(xún)指定班、系的學(xué)生信息（名單、人數(shù)等）。查詢(xún)學(xué)生的成績(jī)、學(xué)分情況。查詢(xún)教師授課情況和學(xué)生選課情況。等等。1.2 初步需求理解教務(wù)管理系統(tǒng)涉及的實(shí)體有：l 教師工作證號(hào)、姓名、職稱(chēng)、電話等；l 學(xué)生學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生年月等；l 班級(jí)班號(hào)、最低總學(xué)分等；l 系系代號(hào)、系名和系辦公室電話等；l 課程課序號(hào)、課名、學(xué)分、

3、上課時(shí)間及名額等。這些實(shí)體之間的聯(lián)系如下：l 每個(gè)學(xué)生都屬于一個(gè)班，每個(gè)班都屬于一個(gè)系，每個(gè)教師也都屬于一個(gè)系。l 每個(gè)班的班主任都由一名教師擔(dān)任。l 一名教師可以教多門(mén)課，一門(mén)課可以有幾位主講老師，但不同老師講的同一門(mén)課其課序號(hào)是不同的（課序號(hào)是唯一的）。l 一名同學(xué)可以選多門(mén)課，一門(mén)課可被若干同學(xué)選中。l 一名同學(xué)選中的課若已學(xué)完，應(yīng)該記錄有相應(yīng)成績(jī)。1.3 數(shù)據(jù)字典1.3.1 數(shù)據(jù)項(xiàng)編號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)名數(shù)據(jù)項(xiàng)含義別名數(shù)據(jù)類(lèi)型1工作證號(hào)唯一標(biāo)識(shí)一名教師的編號(hào)Tnoint2姓名教師的名字Namechar3職稱(chēng)教師的職位級(jí)別char4電話教師的電話Telint5學(xué)號(hào)唯一標(biāo)識(shí)一名學(xué)生的編號(hào)Snoint6

4、性別學(xué)生的性別Sexchar7出生年月學(xué)生的生日Berthdate8班號(hào)唯一標(biāo)識(shí)一個(gè)班級(jí)的編號(hào)Classint9最低總學(xué)分班級(jí)內(nèi)最低的總學(xué)分int10系代號(hào)院系的序號(hào)Dnoint11系名院系的名稱(chēng)Dnachar12系辦公室電話院系辦公對(duì)外聯(lián)系的號(hào)碼Dtelint13課序號(hào)唯一標(biāo)識(shí)一門(mén)課的編號(hào)Cnoint14課名課程的名稱(chēng)Cnachar15學(xué)分本門(mén)課程的學(xué)分float16上課時(shí)間本門(mén)課開(kāi)始上課的時(shí)間time17名額本課一共可容納的學(xué)生數(shù)量int編號(hào)數(shù)據(jù)項(xiàng)名長(zhǎng)度取值范圍取值含義1工作證號(hào)82姓名103職稱(chēng)84電話11前三位區(qū)號(hào)5學(xué)號(hào)1209前四位年份6性別27出生年月88班號(hào)69最低總學(xué)分3000

5、99910系代號(hào)300099911系名1612系辦公室電話11前三位區(qū)號(hào)13課序號(hào)814課名1615學(xué)分0.010.016上課時(shí)間417名額30009991.3.2 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)編號(hào)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名含義說(shuō)明組成1教師在校老師工作證號(hào)，姓名，職稱(chēng)，電話，系，課程2學(xué)生在校學(xué)生學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生年月，班級(jí)，課程3班級(jí)由學(xué)生組成的集體班號(hào)，最低總學(xué)分，系，班主任（教師）4系由班級(jí)組成的集體系代號(hào)，系名，系辦公室電話5課程課序號(hào)，課名，學(xué)分，上課時(shí)間，名額1.3.3 數(shù)據(jù)流編號(hào)數(shù)據(jù)流名說(shuō)明數(shù)據(jù)流來(lái)源數(shù)據(jù)流去向1變更學(xué)生信息更新學(xué)生信息變更信息學(xué)生信息2查詢(xún)學(xué)生信息學(xué)號(hào)學(xué)生信息3查詢(xún)教師信息工作證號(hào)教師信息4

6、查詢(xún)班級(jí)信息班號(hào)班級(jí)信息5查詢(xún)系信息系代號(hào)系信息6查詢(xún)課程信息課序號(hào)課程信息7選課選課表變更信息選課信息8查詢(xún)選課信息學(xué)號(hào)或課序號(hào)選課信息9錄入學(xué)生成績(jī)學(xué)號(hào)和變更信息學(xué)生成績(jī)信息10查詢(xún)成績(jī)信息學(xué)號(hào)學(xué)生成績(jī)信息11查詢(xún)上課信息學(xué)號(hào)上課時(shí)間信息1.3.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)編號(hào)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名說(shuō)明輸入的數(shù)據(jù)流輸出的數(shù)據(jù)流1學(xué)生信息表修改學(xué)生信息學(xué)生信息某課程的學(xué)生信息2課程信息表所有開(kāi)設(shè)課程信息學(xué)生選擇的課程信息教師任教的課程信息3選課表學(xué)生所有的選課記錄學(xué)生的選課表4班級(jí)信息表所有班級(jí)信息班級(jí)基本信息5系信息表所設(shè)系的信息系的基本信息1.3.5 處理過(guò)程編號(hào)數(shù)據(jù)處理名說(shuō)明輸入數(shù)據(jù)流輸出數(shù)據(jù)流1學(xué)生信息表修改學(xué)

7、生信息學(xué)生信息某課程的學(xué)生信息2課程信息表所有開(kāi)設(shè)課程信息學(xué)生選擇的課程信息教師任教的課程信息3選課表學(xué)生所有的選課記錄學(xué)生的選課表4班級(jí)信息表所有班級(jí)信息班級(jí)基本信息5系信息表所設(shè)系的信息系的基本信息1.4數(shù)據(jù)流圖指定教師查詢(xún)信息公共信息管理2.0學(xué)籍管理1.0課程初級(jí)信息學(xué)生初級(jí)信息系、班級(jí)初級(jí)信息表教師初級(jí)信息表課程管理3.0成績(jī)管理5.0學(xué)生信息管理4.0教師信息管理6.0選課情況基本表學(xué)生信息表班級(jí)基本信息系基本信息學(xué)籍信息表教師信息表課程信息表指定班級(jí)、指定系查詢(xún)信息指定學(xué)生查詢(xún)信息成績(jī)信息表1.4.1 頂層數(shù)據(jù)流圖1.4.2 第二層數(shù)據(jù)流圖公共信息管理數(shù)據(jù)流圖系、班級(jí)初級(jí)信息表錄

8、入處理4.1系班級(jí)信息管理4.2系基本信息班級(jí)基本信息學(xué)生信息管理4.0系班級(jí)信息查詢(xún)處理4.3指定班級(jí)、指定系查詢(xún)結(jié)果查詢(xún)信息課程管理數(shù)據(jù)流圖成績(jī)管理5.0教師信息管理6.0選課處理3.3錄入處理3.1開(kāi)課課程查詢(xún)3.4課程信息管理3.2課程開(kāi)課安排3.5課程開(kāi)課表選課情況記錄表學(xué)生信息表課程信息表班級(jí)基本信息表指定學(xué)生查詢(xún)信息指定教師查詢(xún)信息學(xué)生登錄信息選課開(kāi)課視圖課程初級(jí)信息成績(jī)管理5.3指定學(xué)生查詢(xún)信息加入成績(jī)的選課情況記錄表成績(jī)錄入處理5.2成績(jī)查詢(xún)處理5.1教師信息管理6.0選課情況記錄表成績(jī)管理數(shù)據(jù)流圖2. 概念設(shè)計(jì)2.1 分E-R圖選課系統(tǒng)關(guān)系模式圖選修名額上課時(shí)間課程號(hào)學(xué)分課

9、名課程出生年月學(xué)生學(xué)號(hào)性別姓名教師授課關(guān)系模式圖名額上課時(shí)間課程號(hào)學(xué)分課名課程教師工作證號(hào)姓名職稱(chēng)電話授課教師與班級(jí)的關(guān)系模式圖班主任教師工作證號(hào)姓名職稱(chēng)電話班級(jí)班號(hào)最低總學(xué)分出生年月學(xué)生學(xué)號(hào)性別姓名屬于班主任屬于選修授課工作出生年月教師學(xué)號(hào)性別姓名系系代號(hào)系名系辦公室電話班級(jí)班號(hào)最低總學(xué)分名額上課時(shí)間課程號(hào)學(xué)分課名課程2.2 總E-R圖3、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（<五號(hào)宋體>，具體內(nèi)容：關(guān)系的描述、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖）3.1 E-R模型轉(zhuǎn)換關(guān)系模式（主碼為下劃線處）教師（工作證號(hào)，姓名，職稱(chēng)，電話，系代號(hào)），即Teacher ( Tno, Tna, Tpost, Tel, Dno )學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓

10、名，性別，出生年月，班號(hào)），即Student ( Sno, Sna, Sex, Berth, Class )系（系代號(hào)，系名，系辦公室電話），即Department ( Dno, Dna, Dtel )課程（課序號(hào)，課名，學(xué)分，上課時(shí)間，名額，工作證號(hào)），即Course ( Cno, Cna, Credit, Ctime, Cnum, Tno )選課（學(xué)號(hào)，課序號(hào)，成績(jī)），即SC ( Sno, Cno, Grade )班級(jí)（班號(hào)，最低總學(xué)分，工作證號(hào)，系代號(hào)），即Class ( Class, TotalCredit, Tno, Dno )3.2 模型優(yōu)化Teacher ( Tno, Tna,

11、Tpost, Tel, Dno )此為“教師”實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。其中1：n聯(lián)系“工作”與此關(guān)系模式合并，Dno為外碼。存在的函數(shù)依賴(lài)為T(mén)no (Tname, Tpost, Tel, Dno ) ，且不存在多值依賴(lài)，所以滿(mǎn)足4NF。Student ( Sno, Sna, Sex, Berth, Class )此為“學(xué)生”實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。其中1：n聯(lián)系“屬于”與此關(guān)系模式合并，Class為外碼。存在的函數(shù)依賴(lài)為Sno （Sname，Ssex，Sbirth，Class），且不存在多值依賴(lài)，所以滿(mǎn)足4NF。Department ( Dno, Dna, Dtel )此為“系”實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。存

12、在的函數(shù)依賴(lài)為Dno （Dname，Dphone），且不存在多值依賴(lài)，所以滿(mǎn)足4NF。Course ( Cno, Cna, Credit, Ctime, Cnum, Tno )此為“課程”實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。其中1：n聯(lián)系“授課”與此關(guān)系模式合并，Tno為外碼。存在的函數(shù)依賴(lài)為Cno （Cname，Credit，Ctime，Cnum，Tno），且不存在多值依賴(lài)，所以滿(mǎn)足4NF。SC ( Sno, Cno, Grade )此為m：n聯(lián)系“選修”所對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。Sno和Cno均為外部碼。存在的函數(shù)依賴(lài)為完全函數(shù)依賴(lài)（Sno，Cno） Grade，且不存在多值依賴(lài)，所以滿(mǎn)足4NF。Class (

13、Class, TotalCredit, Tno, Dno )此為“班級(jí)”實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式。其中1：n聯(lián)系“屬于”和1：1聯(lián)系“負(fù)責(zé)”與此關(guān)系模式合并，Tno和Dno為外碼。該關(guān)系模式中存在傳遞函數(shù)依賴(lài)：ClassTno, (Tno Class),TnoDno,可得ClassDno,故Class不屬于3NF。解決方法是將其模式分解為：Class (Class,TotalCredit,Tno)和T-D(Tno,Dno)，分解后的關(guān)系模式滿(mǎn)4NF，并且T-D與Teacher的碼相同，可合并為同一模式。但是考慮到系統(tǒng)要經(jīng)常進(jìn)行系的學(xué)生信息查詢(xún)，此時(shí)就不得不對(duì)Student、Class和Teacher

14、三個(gè)表進(jìn)行連接查詢(xún)，而連接是影響查詢(xún)效率的主要原因，所以取消對(duì)Class的模式分解。此時(shí)Class關(guān)系模式滿(mǎn)足2NF。3.2 用戶(hù)子模式設(shè)計(jì)1、某系的學(xué)生信息視圖（學(xué)號(hào)，姓名，性別，出生年月，班號(hào)）2、某系的教師信息視圖（工作證號(hào)，教師姓名，職稱(chēng)，電話，負(fù)責(zé)班級(jí)）3、某課程的學(xué)生成績(jī)單（學(xué)號(hào)，姓名，班級(jí)，成績(jī)）4、教師授課信息表（工作證號(hào)，教師姓名，職稱(chēng)，教授課程，學(xué)分，上課時(shí)間）5、學(xué)生已選課表（課序號(hào)，課名，學(xué)分，授課教師，上課時(shí)間，名額）視圖 例 <1>系信息（系代號(hào)、學(xué)生數(shù)、學(xué)生名單）從系、班級(jí)、學(xué)生基本表中導(dǎo)出SQL語(yǔ)句 4、 物理設(shè)計(jì)4.1 物理存取結(jié)構(gòu)（數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)庫(kù)

15、表）設(shè)計(jì)1、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)自動(dòng)在每個(gè)表的主碼上建立索引，通常為B + 樹(shù)索引。2、在Student表Sname和Sno列上建立Stu_name索引，因?yàn)椴樵?xún)操作很多都使通過(guò)學(xué)生姓名或?qū)W號(hào)進(jìn)行的。3、在Teacher表Tname列上建立Tea_name索引，因?yàn)椴樵?xún)操作很多都是通過(guò)教師姓名進(jìn)行的。4.2索引設(shè)計(jì)為了提高系統(tǒng)性能，根據(jù)具體情況將數(shù)據(jù)的易變部分與穩(wěn)定部分、經(jīng)常存取部分和存取頻率較低部分分開(kāi)存放。43 評(píng)價(jià)物理結(jié)構(gòu)根據(jù)所選用的DBMS （My sql)從定量估算各種方案的存儲(chǔ)空間、存取時(shí)間和維護(hù)代價(jià)入手，對(duì)估算結(jié)果進(jìn)行權(quán)衡、比較，選擇一個(gè)較優(yōu)的合理的物理結(jié)構(gòu)。5、系統(tǒng)實(shí)施附錄（<

16、五號(hào)宋體>，源程序清單和結(jié)果：源程序必須有注釋?zhuān)约氨匾臏y(cè)試數(shù)據(jù)和運(yùn)行結(jié)果數(shù)據(jù)，提倡用英文描述。）- 表的結(jié)構(gòu) class-CREATE TABLE IF NOT EXISTS class ( Cno varchar(6) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Ccredit float NOT NULL, Tnum varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Dnum varchar(3) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, PRIMARY KEY (Cno), KEY Tn

17、um (Tnum), KEY Dnum (Dnum) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 轉(zhuǎn)存表中的數(shù)據(jù) class-INSERT INTO class (Cno, Ccredit, Tnum, Dnum) VALUES('', 101, '', '111'),('', 100, '', '113'),('', 111, '', '114');- 表的結(jié)構(gòu) cours

18、e-CREATE TABLE IF NOT EXISTS course ( Cnum varchar(20) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Cname varchar(10) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Clev float NOT NULL, Ctime varchar(5) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, CSnum int(11) NOT NULL, Tnum varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, PRIMARY KEY

19、(Cnum), KEY Tnum (Tnum) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 轉(zhuǎn)存表中的數(shù)據(jù) course-INSERT INTO course (Cnum, Cname, Clev, Ctime, CSnum, Tnum) VALUES('', '地理信息系統(tǒng)原理', 5, '第3周', 120, ''),('', '遙感原理與應(yīng)用', 5, '第5周', 60, ''),(

20、'', '信息管理', 5, '第1周', 120, ''),('', '高等數(shù)學(xué)', 7, '第2周', 60, ''),('', '面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)', 3, '第1周', 60, '');- 表的結(jié)構(gòu) department-CREATE TABLE IF NOT EXISTS department ( Dnum varchar(3) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL

21、, Dname varchar(15) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Dtele varchar(15) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, PRIMARY KEY (Dnum) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 轉(zhuǎn)存表中的數(shù)據(jù) department-INSERT INTO department (Dnum, Dname, Dtele) VALUES('111', '軟件工程', ''),(

22、'113', '遙感科學(xué)與技術(shù)', ''),('114', '地理信息科學(xué)', ''),('115', '測(cè)繪工程', ''),('116', '信息工程', '');- 表的結(jié)構(gòu) password-CREATE TABLE IF NOT EXISTS password ( id varchar(30) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, password varchar(

23、40) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, PRIMARY KEY (id) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 表的結(jié)構(gòu) sc-CREATE TABLE IF NOT EXISTS sc ( Snum varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Cnum varchar(20) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Grade float NOT NULL, PRIMARY KEY (Snum,Cn

24、um), KEY Cnum (Cnum) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 轉(zhuǎn)存表中的數(shù)據(jù) sc-INSERT INTO sc (Snum, Cnum, Grade) VALUES('', '', 99);- 表的結(jié)構(gòu) student-CREATE TABLE IF NOT EXISTS student ( Snum varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Sname varchar(10) COLLATE utf8_uni

25、code_ci NOT NULL, Ssex varchar(1) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Sbirth date NOT NULL, Cno varchar(6) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, PRIMARY KEY (Snum), KEY Cno (Cno) ENGINE=InnoDB DEFAULT CHARSET=utf8 COLLATE=utf8_unicode_ci;- 轉(zhuǎn)存表中的數(shù)據(jù) student-INSERT INTO student (Snum, Sname, Ssex, Sbirth, Cn

26、o) VALUES('', '劉元春', '男', '1994-01-29', ''),('', '陳天', '男', '1994-03-06', ''),('', '何思明', '男', '1994-04-06', '');- 表的結(jié)構(gòu) teacher-CREATE TABLE IF NOT EXISTS teacher ( Tnum varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Tname varchar(10) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Trank varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Ttele varchar(11) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, Dnum varchar(3) COLLATE utf8_unicode_ci NOT NULL, P