數(shù)據(jù)庫設(shè)計實例 教務(wù)管理系統(tǒng)

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1、數(shù)據(jù)庫實驗七數(shù)據(jù)庫設(shè)計 題目要求： 設(shè)計一個教務(wù)管理系統(tǒng)。要求管理包括：學(xué)生的檔案，學(xué)生選課的情況，學(xué) 生每學(xué)期的綜合測評，教師檔案，教師工作量等等。具體考核方法根據(jù)自己了解 的實際情況處理。 假設(shè)此次設(shè)計的教務(wù)系統(tǒng)是整個學(xué)生管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的一部分，整個系統(tǒng) 至少還包括學(xué)籍管理等其他子系統(tǒng)。 在初期設(shè)計時，先關(guān)注與教務(wù)系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。在完成對教務(wù)管理系統(tǒng)的建 模后再對整個系統(tǒng)進行合并，總終得到整個系統(tǒng)的設(shè)計方案。 一、需求分析 1、 根據(jù)分析可以畫出該教務(wù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流 圖： 學(xué)生 選課 上課 考試 測評 選課單 允許考試 成績單 老師檔案 課程簡介 教室安排

2、 試卷 考場安排 測評報告單 學(xué)生名單 教師 選定教材 申報 課表 2、 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：學(xué)生（相當(dāng)于實體） 含義說明：是教務(wù)管理系統(tǒng)的一個核心數(shù)據(jù)結(jié) 構(gòu)，定義了學(xué)生的有關(guān)信息 組成：學(xué)號、姓名 數(shù)據(jù)項：學(xué)號（相當(dāng)于屬性） 含義說明：唯一標(biāo)識每一個學(xué)生 別名：學(xué)生編號 類型：字符型 長度：9位 取值范圍：190000000 - 999999999 取值含義：前四位表明學(xué)生所在年級，后五位 安順序編號 數(shù)據(jù)項：姓名 含義說明：表示學(xué)生的姓名 類型：字符型 長度：10位 取值范圍：任意字符 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：教師 含義說明：教務(wù)管理系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，定義了教

3、師的有關(guān)信息 組成：教師號，教師姓名 數(shù)據(jù)項：教師號 含義說明：教師的編號 類型：字符型 長度：5位 取值范圍：10000 - 99999 數(shù)據(jù)項：教師姓名 含義說明：教師的姓名 類型：字符型 長度：10位 取值范圍：任意合法的字符 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：課程 含義說明：教務(wù)管理系統(tǒng)的核心數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之 一，定義了課程的有關(guān)信息 組成：課程號，課程名，課程描述，教師，教 室，教科書，學(xué)分 數(shù)據(jù)項：課程號 含義說明：課程的編號 類型：字符型 長度：4 取值范圍：0001 - 9999 數(shù)據(jù)項：課序號 含義說明：對于同一課程，由不同老師教授， 用課序號來區(qū)分 類型：字符型

4、 長度：2 取值范圍：01 - 99 數(shù)據(jù)項：課程名 含義說明：課程的名稱 類型：字符型 長度：10 取值范圍：任意合法的字符 數(shù)據(jù)項：課程描述 含義說明：課程內(nèi)容的基本描述 類型：字符型 長度：200 取值范圍：任意合法字符 數(shù)據(jù)項：教科書 含義說明：課程所用的教科書 類型：字符型 長度：20 取值范圍：任意合法字符 數(shù)據(jù)項：學(xué)分 含義說明：課程的學(xué)分 類型：整型 長度：1 取值范圍：1-9 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：教室 含義說明：上課所用的教室 組成：教室編號，教室地址，教室容量 數(shù)據(jù)項：教室編號 含義說明：教室的編號 類型：字符 長度：5 取值范圍：00001-99999 數(shù)據(jù)項：教室

5、地址 含義說明：標(biāo)明教室的地址 類型：字符 長度：30 取值范圍：任意合法的字符 數(shù)據(jù)項：教室容量 含義說明：教室的容納學(xué)生的數(shù)量 類型：整型 取值范圍：正整數(shù) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：選課記錄 含義說明：紀(jì)錄學(xué)生選課的紀(jì)錄 組成：學(xué)生，課程，成績 數(shù)據(jù)項：成績 含義說明：選課學(xué)生本學(xué)期的成績 類型：浮點數(shù) 范圍：0.0 -100.0 處理過程：分配教室 說明：為所有課程分配上課教室 輸入：課程，教室 輸出：教室安排 處理：學(xué)期課程決定后，要為每個課程安排上 課地點，要求上課的地點不能沖突且上課人數(shù) 不能超過教室容量。 處理過程：分配考場 說明：在考試日期，為所有課程分配考場 輸入

6、：課程，教室 輸出：考場安排 處理：為每個課程安排考場，考試時間和地點 不能沖突且考試人數(shù)不能超過考場容量。 數(shù)據(jù)存儲：成績單 說明：記錄學(xué)生本學(xué)期所有課程成績 流入數(shù)據(jù)流：學(xué)生所有的選課記錄 流出數(shù)據(jù)流：學(xué)生的成績單 數(shù)據(jù)量：由學(xué)生的人數(shù)決定 存取方式：隨機存取 二、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、根據(jù)需求分析畫出E-R圖： 選修 學(xué)生 教師 課程 m n 講授 1 n 教科書 n 成績 教室 開設(shè) 1 n 2、根據(jù)E-R圖寫出各個實體的屬性描述 學(xué)生：｛學(xué)號，姓名｝ 課程：｛課程號，課程名，課程描述，學(xué)分｝ 教師：｛教師號，教師名，課程數(shù)｝ 教室：｛

7、教室編號，地址，容量｝ 3、視圖的集成 假設(shè)在學(xué)生管理系統(tǒng)的學(xué)籍管理系統(tǒng)中存在另 一個學(xué)生實體，其中還包括以下信息：性別， 所屬專業(yè)，所屬班級。為了使兩個實體保持一 致，對兩個實體取并集得到新的學(xué)生實體： 學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)，班級｝ 三、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 1、 由E-R圖向數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)換 一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性 就是關(guān)系的屬性。實體的碼就是關(guān)系的碼。所 以，E-R圖中的屬性描述可直接轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的 關(guān)系模式。 2、 對于剩余的一對多和多對多聯(lián)系可以如下表示 學(xué)生-課程：｛學(xué)號，課程號，課序號，成績｝ 課程-教師：｛課程號，課序號，教師號｝ 課程-教科書：｛課

8、程號，課序號，教科書｝ 教室-課程：｛教室號，時間，課程號，課序號｝ 其中課程-教師與課程-教科書具有相同的 主碼，可以合并成一個關(guān)系 教學(xué)：｛課程號，課序號，教師號，教科書｝ 最后得到的關(guān)系模式為 學(xué)生：｛學(xué)號，姓名，性別，專業(yè)，班級｝ 課程：｛課程號，課程名，課程描述，學(xué)分｝ 教師：｛教師號，教師名，課程數(shù)｝ 教室：｛教室號，地址，容量｝ 學(xué)生-課程：｛學(xué)號，課程號，課序號，成績｝ 教學(xué)：｛課程號，課序號，教師號，教科書｝ 教室-課程：｛教室號，時間，課程號，課序號｝ 3、 用戶外模式 根據(jù)需求，為計算綜合測評增加一個外模式， 因為綜合測評只在學(xué)期末進行，查詢次數(shù)不多, 所以沒有必要用

9、冗余的方法來提高查詢效率， 只需要建立一個外模式視圖即可。 測評｛學(xué)號，學(xué)生姓名，平均成績｝ 4、 根據(jù)設(shè)計寫出相應(yīng)的SQL語句 CREATE TABLE student ( Sno VARCHAR(9) CONSTRAINT pk_student PRIMARY KEY, Sname VARCHAR(10) NOT NULL, Sex VARCHAR(l) NOT NULL, Major VARCHAR(10) NOT NULL, Class VARCHAR(10) NOT NULL, CHECK (Sex = f OR Sex = 'm') ) CREATE T

10、ABLE course ( Cno VARCHAR(4) CONSTRAINT pk_course PRIMARY KEY, Cname VARCHAR(10) NOT NULL, Describe VARCHAR(200), Mark INTEGER ) CREATE TABLE teacher CONSTRAINT NOT NULL, NOT NULL ( Tno VARCHAR(5) teacher_pk PRIMARY KEY, Tname VARCHAR(10) Ccnt INTEGER DEFAULT 0 ) CREATE TABLE classro

11、om ( Rno VARCHAR(5) CONSTRAINT pk_classroom PRIMARY KEY, Locate VARCHAR(30) NOT NULL, Cap INTEGER CHECK (Cap > 0) ) CREATE TABLE tech ( Cno VARCHAR(4) NOT NULL CONSTRAINT fk_course_cno FOREIGN KEY REFERENCES course(Cno) ON UPDATE CASCADE ―級聯(lián)更新 ON DELETE CASCADE,―級聯(lián)刪除 SCno VARCHAR(2) NOT

12、 NULL, Tno VARCHAR(5) CONSTRAINT fk_teacher_tno FOREIGN KEY REFERENCES teacher(Tno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, Book VARCHAR(20) CONSTRAINT pk_tech PRIMARY KEY (Cno,SCno) ) CREATE TABLE SC ( Sno VARCHAR(9) NOT NULL CONSTRAINT fk_student_sno FOREIGN KEY REFERENCES student(Sno)

13、 ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, Cno VARCHAR(4) NOT NULL CONSTRAINT fk_sc_course_cno FOREIGN KEY REFERENCES course(Cno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, SCno VARCHAR(2) NOT NULL, Score FLOAT CONSTRAINT pk_sc PRIMARY KEY (Sno,Cno,SCno) ) CREATE TABLE RC ( Rno VARCHAR(5) CONSTRA

14、INT fk_classroom_rno FOREIGN KEY REFERENCES classroom(Rno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, Time DATETIME, Cno VARCHAR(4) NOT NULL CONSTRAINT fk_rc_course_cno FOREIGN KEY REFERENCES course(Cno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE, SCno VARCHAR(2) NOT NULL CONSTRAINT pk_rc PRIMARY KEY (R

15、no,Time) ) 為進行綜合測評增加一個外模式 CREATE VIEW assess AS SELECT SC.sno, sname, AVG(score) as average FROM SC,Student where SC.sno = student.sno GROUP BY SC.sno,sname 為了符合數(shù)據(jù)的參照完整性約束，避免學(xué)生選 課的時候選擇一個不存在的課程號-課序號組， 增加一個外鍵約束。 ALTER TABLE sc ADD CONSTRAINT fk_sc_tech FOREIGN KEY (Cno,SCno) REFERENCES tech(Cno

16、,SCno) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE 為了在插入一個新課程時能級聯(lián)更新教師的工 作量，增加一個觸發(fā)器。此任務(wù)也可以通過建立一 個外模式視圖來動態(tài)統(tǒng)計，為了練習(xí)的目的這里采 用了觸發(fā)器 CREATE TRIGGER workenter On tech AFTER INSERT ,UPDATE, DELETE AS BEGIN DECLARE @T VARCHAR(5) IF EXISTS ( SELECT TOP 1 Tno FROM INSERTED ) BEGIN SET @T = (SELECT TOP 1 Tno FRO

17、M INSERTED ) UPDATE teacher SET Ccnt = Ccnt + 1 WHERE Tno = @T END IF EXISTS ( SELECT TOP 1 Tno FROM DELETED ) BEGIN SET @T = (SELECT TOP 1 Tno FROM DELETED) UPDATE teacher SET Ccnt = Ccnt - 1 WHERE Tno = @T END END 關(guān)于課程容量：如何保證選課的學(xué)生數(shù)量不超過教室的容量？ 初步解決辦法是：在學(xué)生選課時建立暫時不考慮容量問題，都加入一個臨時 的SC表中。然后，在選課結(jié)束后將未超額的記錄直接加入SC表，超額的課程 進行抽簽，將命中部分學(xué)生的選課記錄插入SC表，直到人數(shù)符合課程容量的要 求為止。 抽簽的功能較適合用頂層的高級語言來實現(xiàn)。在選課結(jié)束后，選超額課程的 學(xué)生需登陸選課系統(tǒng)進行抽簽，抽簽的過程可以使用概率算法，如果抽中，系統(tǒng) 再將選課記錄插入SC表，否則就從臨時表中刪除。 所以，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，沒有對SC表的插入操作進行約束。 Trackback: n.n et/TrackBack.aspx?PostId = 1460966