教务管理系统数据库设计

教务管理数据库系统课程设计目录1、需求分析 (2)1．1 信息要求： (2)1．2 处理要求： (2)1．3 安全性与完整性要求： (2)1．4 系统功能的设计和划分 (2)第一部分：用户管理部分 (3)第二部分：管理员管理部分 (3)2、概念设计 (3)2.1概念模型（E-R图）： (3)2.2数据字典： (5)a.数据项 (5)b、数据结构 (5)c、数据流 (5)d、数据存储 (6)e、处理过程 (6)2.3 数据流图 (7)3、逻辑结构设计 (7)3.1 E-R图向关系模型的转换（关系的码用下横线表出） (7)3.2 设计用户子模式 (8)4、物理设计 (8)4．1 选择存取方法 (8)4．2 确定数据库的存储结构 (8)4．3 评价物理结构 (9)5、系统实施 (9)6、运行维护 (10)1、需求分析1．1 信息要求：教务管理系统涉及的实体有：●教师——工作证号、姓名、职称、电话等；●学生——学号、姓名、性别、出生年月等；●班级——班号、最低总学分等；●系——系代号、系名和系办公室电话等；●课程——课序号、课名、学分、上课时间及名额等。

这些实体之间的联系如下：●每个学生都属于一个班，每个班都属于一个系，每个教师也都属于一个系。

●每个班的班主任都由一名教师担任。

●一名教师可以教多门课，一门课可以有几位主讲老师，但不同老师讲的同一门课其课序号是不同的（课序号是唯一的）。

●一名同学可以选多门课，一门课可被若干同学选中。

●一名同学选中的课若已学完，应该记录有相应成绩。

●本单位学生、教师都有重名，工作证号、学号可以作为标识。

1．2 处理要求：教学系统主要提供数据维护、选课和信息查询。

其中常见的查询有：系统中各对象的基本信息查询。

查询指定班、系的学生信息（名单、人数等）。

查询学生的成绩、学分情况。

查询教师授课情况和学生选课情况……。

1．3 安全性与完整性要求：●安全性要求：1.系统应设置访问用户的标识以鉴别是否是合法用户，并要求合法用户设置其密码，保证用户身份不被盗用；2.系统应对不同的数据设置不同的访问级别，限制访问用户可查询和处理数据的类别和内容；3.系统应对不同用户设置不同的权限，区分不同的用户，如学生，教师，系统管理员。

●完整性要求：1.各种信息记录的完整性，关键信息记录内容不能为空；2.各种数据间相互的联系的正确性；3.相同的数据在不同记录中的一致性。

1．4 系统功能的设计和划分根据如上得到的用户需求，我们将本系统按照所完成的功能分成以下几部分：第一部分：用户管理部分1、处理用户注册2、处理用户登录3、用户可以查询学生信息。

4、用户可以查询快件信息。

5、用户可以提交与查询报修信息。

6、用户可以插入与删除用户自己的离返校信息。

7、用户可以修改用户自己密码。

第二部分：管理员管理部分各部分完成的功能如下：1、处理管理员登录2、管理员可以查询学生信息。

3、管理员可以发布与更新快件信息。

4、管理员可以插入、修改与查询报修信息。

5、管理员可以插入与查询学生夜归信息。

6、管理员可以查询在校与离校学生信息。

7、管理员可以修改管理员密码。

2、概念设计2.1概念模型（E-R图）：选修联系的分E-R图负责联系的分E-R图授课联系的分E-R图教务管理系统的总E-R图2.2数据字典：a.数据项b、数据结构c、数据流d、数据存储e、处理过程2.3 数据流图总数据流图3、逻辑结构设计3.1 E-R图向关系模型的转换（关系的码用下横线表出）代码表示：Teacher ( Tno, Tname, Title, Tel, Dno )此为“教师”实体对应的关系模式。

其中1：n联系“工作”与此关系模式合并，Dno为外码。

存在的函数依赖为Tno →（Tname，Title，Tel，Dno），且不存在多值依赖，所以满足4NF。

代码表示：Student ( Sno, Sname, Ssex, Sbirth, Class )此为“学生”实体对应的关系模式。

其中1：n联系“属于”与此关系模式合并，Class为外码。

存在的函数依赖为Sno →（Sname，Ssex，Sbirth，Class），且不存在多值依赖，所以满足4NF。

代码表示：Department ( Dno, Dname, Dphone )此为“系”实体对应的关系模式。

存在的函数依赖为Dno →（Dname，Dphone），且不存在多值依赖，所以满足4NF。

代码表示：Course ( Cno, Cname, Credit, Ctime, Cnum, Tno )此为“课程”实体对应的关系模式。

其中1：n联系“授课”与此关系模式合并，Tno为外码。

存在的函数依赖为Cno →（Cname，Credit，Ctime，Cnum，Tno），且不存在多值依赖，所以满足4NF。

代码表示：SC ( Sno, Cno, Grade )此为m：n联系“选修”所对应的关系模式。

Sno和Cno均为外部码。

存在的函数依赖为完全函数依赖（Sno，Cno）→ Grade，且不存在多值依赖，所以满足4NF。

代码表示：Class ( Class, TotalCredit, Tno, Dno )此为“班级”实体对应的关系模式。

其中1：n联系“属于”和1：1联系“负责”与此关系模式合并\Tno和Dno为外码。

该关系模式中存在传递函数依赖：Clas s → Tno, (Tno Class),Tno → Dno,可得Class → Dno,故Class 不属于3NF。

解决方法是将其模式分解为：Class ( Class, TotalCredit, Tno )和T-D( Tno, Dno)，分解后的关系模式满足4NF，并且T-D与Teacher的码相同，可合并为同一模式。

但是考虑到系统要经常进行系的学生信息查询，此时就不得不对Student、Class和Teacher三个表进行连接查询，而连接是影响查询效率的主要原因，所以取消对Class的模式分解。

此时Class关系模式满足2NF。

3.2 设计用户子模式为了方便程序查询，建立了如下用户视图：1、某系的学生信息视图（学号，姓名，性别，出生年月，班号）2、某系的教师信息视图（工作证号，教师姓名，职称，电话，负责班级）3、某课程的学生成绩单（学号，姓名，班级，成绩）4、教师授课信息表（工作证号，教师姓名，职称，教授课程，学分，上课时间）5、学生已选课表（课序号，课名，学分，授课教师，上课时间，名额）4、物理设计4．1 选择存取方法1、数据库管理系统自动在每个表的主码上建立索引，通常为B + 树索引。

2、在Student表Sname列上建立Stu_name索引，因为查询操作很多都使通过学生姓名进行的。

3、在Teacher表Tname列上建立Tea_name索引，因为查询操作很多都使通过教师姓名进行的。

4．2 确定数据库的存储结构1、为了提高系统性能，根据具体情况将数据的易变部分与稳定部分、经常存取部分和存取频率较低部分分开存放。

2、DBMS产品一般都提供了一些系统配置变量、存储分配参数，根据应用环境确定这些参数值，并且在系统运行时还要根据系统实际运行情况进行调整，以使系统性能最佳。

4．3 评价物理结构根据所选用的DBMS，如SQL Server 2000，从定量估算各种方案的存储空间、存取时间和维护代价入手，对估算结果进行权衡、比较，选择一个较优的合理的物理结构。

5、系统实施编写关系模式，载入数据。

分期分批地组织数据入库，先输入小批量数据做调试用，待试运行基本合格后，再大批量输入数据，逐步增加数据量，逐步完成运行评价。

需要注意的是，要首先调试运行DBMS的恢复功能，做好数据库的转储和恢复工作。

基本SQL语言代码如下：CREATE SCHEMA "TeachAffair" AUTHORIZATION GaoCREATE TABLE Department(Dno CHAR(3) PRIMARY KEY, /*列级完整性约束条件，Dno是主码*/Dept CHAR(20) UNIQUE NOT NULL,Dphone CHAR(11),);CREATE TABLE Teacher(Tno CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列级完整性约束条件，Tno是主码*/Tname CHAR(20) NOT NULL,Title CHAR(8),Tel CHAR(11),Dno CHAR(3),FOREIGN KEY (Dno) REFERENCES Department(Dno) /*表级完整性约束条件，Dno是外码*/);CREATE TABLE Class(Class CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列级完整性约束条件，Class是主码*/TotalCredit NUMERIC(4,1),Tno CHAR(6),Dno CHAR(3),FOREIGN KEY (Tno) REFERENCES Teacher(Tno), /*表级完整性约束条件，Tno是外码*/FOREIGN KEY (Dno) REFERENCES Department(Dno) /*表级完整性约束条件，Dno是外码*/);CREATE TABLE Student(Sno CHAR(11) PRIMARY KEY, /*列级完整性约束条件，Sno是主码*/Sname CHAR(20) NOT NULL,Ssex CHAR(2),Sbirth DATETIME,Class CHAR(6),FOREIGN KEY (Class) REFERENCES Class(Class) /*表级完整性约束条件，Class是外码*/);CREATE TABLE Course(Cno CHAR(6) PRIMARY KEY, /*列级完整性约束条件，Cno是主码*/Cname CHAR(20) NOT NULL,Credit NUMERIC(2,1),Ctime DATETIME,Cnum SMALLINT,Tno CHAR(6),FOREIGN KEY (Tno) REFERENCES Teacher(Tno) /*表级完整性约束条件，Tno是外码*/);CREATE TABLE SC(Sno CHAR(11) NOT NULL,Cno CHAR(6) NOT NULL,Grade SMALLINT CHECK(Grade>=0 AND Grade<=100),PRIMARY KEY (Sno, Cno), /*主码由两个属性构成，必须作为表级完整性进行定义*/FOREIGN KEY (Sno) REFERENCES Student(Sno) /*表级完整性约束条件，Sno是外码*/ON DELETE CASCADE /* 当删除Student表中的元组时，级连删除SC表中相应的元组*/ON UPDATE CASCADE, /*当更新Student表中的Sno时，级连更新SC表中相应的元组*/FOREIGN KEY (Cno) REFERENCES Course(Cno) /*表级完整性约束条件，Sno是外码*/ON DELETE NO ACTION /* 当删除Course表中的元组造成了与SC表不一致时，拒绝删除*/ON UPDATE CASCADE, /*当更新Course表中的Cno时，级连更新SC表中相应的元组*/);/*DROP TABLE SC;*//*建立索引*/CREATE UNIQUE INDEX Stu_name ON Student(Sname);CREATE UNIQUE INDEX Tea_name ON Teacher(Tname);CREATE UNIQUE INDEX SCno ON SC(Sno ASC, Cno DESC);/*查询某个系（以GIS为例）的学生信息*/CREATE VIEW GIS_Student /*建立某个系（以GIS为例）的学生信息视图*/ASSELECT *FROM StudentWHERE Class IN(SELECT ClassFROM ClassWHERE Dname='GIS')WITH CHECK OPTION;SELECT *FROM GIS_Student;SELECT COUNT(*)FROM GIS_Student;/*查询班级的学生信息*/SELECT Sno, Sname, Ssex, BirthFROM StudentWHERE Class = '114072';SELECT COUNT(*)FROM StudentWHERE Class='114072';/*查询学生的成绩、学分*/SELECT o, Cname, Credit, GradeFROM Course, SCWHERE Sno = '20071000500' AND o=o;SELECT SUM(Credit)FROM SC,CourseWHERE Sno='20071000500' AND o=o;/*查询教师授课信息*/SELECT Course.*FROM CourseWHERE Tno='100123';SELECT Student.Sno,Sname,Class,GradeFROM Course,SC,StudentWHERE Tno='100123' ANDo=o ANDSC.Sno=Student.Sno;6、运行维护1、针对不同的应用要求制定不同的转储计划，一旦发生故障尽快将数据库恢复到某种一致的状态，并尽可能减少对数据库的破坏；2、根据实际情况修改数据库原有的安全性、完整性控制；3、在数据库运行过程中，监督系统运行，对监测数据进行分析，找出改进系统性能的方法；4、数据库运行一段时间后，由于记录不断增、删、改，会使数据库的物理存储情况变坏，降低数据的存取效率，数据库性能下降。