数据库设计报告说明《学生选课管理系统》.docx

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1、1. 需求分析2. 概念结构设计3. 逻辑结构设计4. 物理结构设计5. 数据库的建立和测试6. 数据库运行和维护学生选课管理系统数据库设计班级学号姓名一. 需求分析1.1总体需求简介需求分析阶段是数据库应用系统开发的最重要阶段。需求分析要求应用系统的开发人员 按照系统的思想，根据收集的资料，对系统目标进行分析，对业务的信息需求、功能需求以 及管理中存在的问题等进行分析，抽取本质的、整体的需求，为设计一个结构良好的数据库 应用系统的逻辑模型奠定坚实的基础。高等学校的学生选课管理系统，在不同的学校会有不同的特点，因为作为教务工作部分 它和学校本身的行政制度有关。作为数据库设计和应用开发的运用对象

2、，对业务进行适度的 简化，突出比较核心的成分，如院系算作一个级别的概念而且直接管理班(跳过专业一级的 设置)，学生的免修重修等情况处理、教师的管理没有细化等。1.2用户总体业务构造学生选课管理业务，包括4个主要部分：学生的学籍及成绩管理、制定教学计划、学生 选课管理以及教学调度。各部分具体的内容：(1) 学籍及成绩管理包括：各院系的教务员完成学生学籍注册、毕业、转学等处理，各 授课教师完成所讲授课成绩的录入，然后教务员进行学生成绩的审核认可。(2) 制定教学计划包括：由教务部门完成指导性教学计划、培养方案的确定，开设课程 的注册和调整。(3) 学生选课包括：学生根据开设课程和培养计划(和自己的

3、状况)选择自己本学期所选 修课程，教务员对学生所选修课程的确认处理。(注意：一般的必修课程是由教务员 统一处理，只有辅修的课程才经过学生的选择过程)(4) 执行教学调度包括：教务员根据本学期所开设的课程、教师上课的情况以及学生选 课情况完成排课、调课等。1.3其它要求如安全性，系统环境要求(根据现有的设备情况进行系统运行)等，这些不是本章的核心 内容，所以就不再进一步叙述。1.4系统功能设想这里的功能划分，是根据第一阶段需求调查基础上进行的初步划分。随着需求调查的深 入，功能模块随着对需求了解的明确得到调整。教务管理业务的4个主要部分，可以将系统应用程序划分为对应得4个子模块：包括学 籍及成绩

4、管理子系统、教学计划管理子系统、学生选课管理子系统以及教学调度子系统。根 据各业务子系统所包括业务内容，还可以将各个子系统继续细化划分为更小的功能模块。划 分的准则主要遵循模块的内聚性要求和模块间的低聚合性。如图所示表示一个教务管理系统 功能模块结构图。教学计划的录入和修改课程资料的录入和修改学籍注册成绩管理学生转学及毕业处理选课输入和调整选课数据审核教学安排教学调整图1选课管理系统功能结构图1.5业务流程分析一个简化的选课系统业务流程如图2所示:1.6需求描述1. 6.1数据流图一 一一数据流图是通过系列符号及其2组合mu跚赭痛输入、输出、处理或加工构造。数据流图中使用的符号在各种书籍和资料

5、上表达不尽相同，目前许多常用的一些流行的数据库辅助设计工具如 Microsoft Visio、Sybase PowerDesigner、Oracle Designer、Rational Rose、Erwin等符号都不统一。数据源点或终点，数据流加工或处理或者外部实体数据存储图3 Gane-Sarson模板中数据流图的基本元素注意：DFD表示数据被加工或处理的过程，箭头只是表示数据流动的方向，不能有分 支、循环的情况。数据流图命名规则之一：数据流图的中加工、处理过程一般采用动词及其短语；数据源 点或终点、数据存储（数据文件或表单形式）、数据流（一项或多项数据）等一般为名词或名词 短语。数据流图命

6、名规则之二：流图中的命令所使用的语言要基本上反映实际的情况，在整个 DFD中必须要唯一，尽量避免含有像加工、处理、存储这样的元名称。（1）系统的全局数据流图教学计划处理信息课程处理信息P1教学计划和课 程管理课程数据变更信息S3课程信息课程数据清单教学计划变更信息S2 教学计划信息S5学生选课信息排课信息 ,学生选课数据 教师业务数据S4学生学籍信息学籍和成绩管图3简化的选课管理系统0层数据流图（2）系统局部数据流图教学计划数据针对的教学计划S2教学计划信息图6 P3的1层数据流图：选课管理1.6.2数据字典数据流图表达了数据与处理的关系，数据流图作为直观的了解系统运行机理的手段，并 没有具体

7、描述各类数据的细节，只有通过数据字典进一步细化才能对系统的需求得到具体而 确切的了解。数据字典用来说明数据流图中出现的所有元素的详细的定义和描述，包括数 据流、加工处理、数据存储、数据的起点和终点或外部实体等。数据字典包括的项目有：数据项、数据结构、数据流、数据存储、加工逻辑和外部实 体。可使用一些符号来表示数据结构、数据流和数据存储的组成。数据字典项目一般较多，可选择重要的几个对象加以描述。(1)数据流表1 P3中数据流的描述序号数据流名来源流向组成说明1(学生)教学计 划查询请求需要选课的学生P3.1班级号或学号注意查询类 别的区别2教学计划数据S2教学计划信 息P3.1班级号+课程编号+

8、开课学年+ 开课学期3学生课程选择 数据P3.2S5学生选课信息课程编号+年号+学期号4选课信息查询教务员P3.3班级号+课程号+学年+学期(2)数据存储表2 P3中数据存储的描述序 号数据文件文件组成关键标识组织1S2教学计划信息班级号+课程编号+开课 学年+开课学期全部按开课学年，学期，班级降序2S3学生选课信息学号+课程编号+开课学 年+开课学期全部按开课学年，学期，班级降序3S5课程数据清单课程编号+课程名称+课 程说明课程编号课程编号排序(3)处理过程表3 P3中处理过程的描述序号处理过程编号输入输出处理逻辑1查询教学计划P3.1学生选课查询请求+教学计 划数据针对的教学计划针对选课

9、请求进 行查询2选课信息录入P3.2针对的教学计划学生课程选择数据根据学生对应的 教学计划选择课 程3选课信息查询P3.3选课信息查询+选课数据没经确认的选课根据班级和课程 号检查对应的未 确认的选课清单 清单4选课信息确认P3.4选课审核+没经确认的选课经确认的选课信息选择选课清单进 行确认(4)数据项表4 P3中数据项的说明序号数据项数据对象说明数据构成1学号1央文I数字10入学年号+班级序号+顺序号2选课时间4数字-2 数字-2数字年+月+日3课程名称1汉字I英文I数字204班级号1英文I数字65教师编号1英文|数字106开课学年4数字7开课学期1|28课程说明0汉字|英文|数字100英

10、文=a.zTA.Z数字=0.9二、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。在概念设计阶段，主要采用的设计手段目前还是实体联系模型(E-R Model)o绘制E-R 图的关键是确定E-R图的各种结构，包括实体、属性和联系。大部分的流行建模工具(Power Designer、Ora

11、cle Designer、ERwin等)也都包含了对E-R设计手段的支持。2.1实体要建立系统的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体 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

12、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。2.2系统局部E-R图图8 教师-课程”实体间的关系图9 “学生-班级”的组成关系图11 “教师-系”实体间的关系2.3系统全局E-R图图12选课管理系统的全局ER图注：许多商业软件支持建立概念模型，如Sybase公司的PowerDesigner。三、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。3.1 E-R图向关系模型的转换原则：（1）一个实体型转换为一个关系模型，实体的属性就是关系的属性，实体的键就是关 系的键；（2）一个联系转换为一个关系模式

13、，和该联系相连的每个实体型的键及联系的属性都 转换为关系的属性。这个关系的键分为以下三种不同的情况：若联系为1： 1，则相连的每个实体型的键均是该关系模式的侯选键。若联系为1： n，则联系对应的关系模式的键取n端实体型的键。若联系为m:n，则联系对应的联模式的键为参加联系的诸实体型的键的组合。例如：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，课程编号，开课年度，开课学期）系（系编号、系名称、系主任）班级（班级编号，班级名称，系编号）学生（空，姓名，性别，出生年月，电话，班级编号）学生选课（课程编号，学号，教师编号，开课

14、年度，开课学期，成绩）3.2关系模式的规范及调整3.3各个数据表的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(具体设计各个数据表的表结构，包括 表名，表中各列的字段名、数据类型、数据长度和表的主键和外键；还要考虑应该建立哪些 索引以及索引的类型)。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。表5数据库中表清单数据库表名关系模式名称备

15、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6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

16、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7教师基本信息表Teacher字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注Tnum教师编号char10主键,也可以作为登录标识Tname教师姓名nvarchar6Not nullTsex性别nchar2男、女(M/F)Title职称nvarchar8教授、副教授Tphone联系电话char15Email电子邮件nvarchar40支持中文邮箱Tbirth出生年月datetimePasswd密码varchar20密码，可以是数字英文和符号等Dnum系编号varchar6外

17、键-Depart.Dnum表8系基本信息表Depart字段信息列表字段名称含义类型长度备注Dnum系编号varchar6主键Dname系名称nvarchar10Not nullDirector系主任varchar10外键-Teacher.Tnum表9班级信息表Classes字段信息列表字段名称含义类型长度备注Clnum班级编号varchar6主键Cname班级名称nvarchar10Not nullDesscription班级说明nvarchar100如专业，本专科Dnum系编号varchar6外键 9 Depart.Dnum表10课程基本信息Course字段信息列表字段名称含义类型长度备注C

18、num课程编号varchar10主键Cname课程名称varchar20Not nullCredit学分numeric3,1Period课时int3表11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 9 Student.SnumCnum课程编号varchar10外建 9Course.CnumTnum教师编号varchar10夕卜建 9Teacher.TnumYnum开课年度int4例如：2008Term开课学期int1112Grade成绩numeric4,10-100注意考查课的数字化CAuditor选课审核者nvarchar6直接取其

19、姓名Gauditor成绩审核者nvarchar6直接取其姓名表12教学计划信息表Schedule字段信息列表字段名称含义类型长度备注Cnum课程编号varchar10外建 9Course.CnumClnum班级编号varchar6外建 9Classes.ClnumYnum开课年度int4例如：2008Term开课学期int1如1|2针对一个学年只有两个学期情形A性别心TniTMsrx c3王：7 u二宥=x=25?壹爰c:王萨ILnt四、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

20、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，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。五、数据库的建立和测试主要内容： 建立数据库CREATE DATABASE 学生选课ONPrimary(NAME=css_Data1, FILENAME= C:cssdatacsmain.mdf )LOG ON(NAME=css_Log, FILENAME= F:cssdatacslog

21、.ldf ) 创建数据表，并输入相关数据-创建系基本信息表DepartCREATE TABLE Depart(Dnum varchar(6) PRIMARY KEY,Dname nvarchar(10)not null,Director varchar(10)-创建班级基本信息表ClassesCREATE TABLE Classes(Clnum varchar(6) PRIMARY KEY,Clname nvarchar(10) not null,Dnum varchar(6),Bdate datetime,Description nvarchar(100),Constraint ClDnum

22、FK foreign key(Dnum) References Depart(Dnum) )-创建学生基本信息表StudentCREATE TABLE Student(Snum varchar(10) PRIMARY KEY,Sname nvarchar(6) not null,Ssex nchar(2),Sbirth datetime,Email nvarchar(40),Passwd varchar(20),Clnum varchar(6),Status nvarchar(6), -0:正常,1:毕业,2:休学,3:退学,4:转学,5:其它Constraint ClnumFK foreig

23、n key(Clnum) References Classes(Clnum), Constraint SSexchk Check(Ssex=男or Ssex=女)-创建课程基本信息表CourseCREATE TABLE Course(Cnum varchar(10) PRIMARY KEYCname nvarchar(20) not null,Period int(3),Credit numeric(3,1) 创建视图、索引、存储过程等(略)六、数据库运行和维护查询要求：(1) 查询某门课程的选课信息(2) 查询某个学生的选课信息(3) 查询某个班级的选课信息(4) 学生查询自己的课程计划(5) 统计某个某个班级的学分信息