数据库作业(答案)

《数据库原理与应用》综合设计任务书

前言

《数据库原理与应用》课程的重点知识模块包括：1）数据库设计、2）用SQL实现建库、建表、查询、更新、和创建视图、3）存储过程和触发器设计。针对这三个应用能力，用一个案例作为背景，布置三次大作业。

在校大学生都能理解“图书管理系统”的应用场合和业务流程。因此，以图书管理系统作为案例来布置作业，可以降低业务分析难度，让学生将主要精力放在知识消化与技术应用上。

本文档包括四个部分。第一部分描述系统的需求，第二部分提出E-R模型设计和关系模型设计的任务；第三部分提出在SQL Server中，用SQL语句来建库、建表、查询、更新数据、创建视图的任务；第四部分，根据应用需求、安全需求和数据完整性要求，提出设计存储过程和触发器的任务。

每个任务之前，都给出了完成任务所需要掌握的关键知识点，学生可以在对这些知识点进行复习的基础上完成任务，每个任务是一次大作业。

第一部分案例的需求描述

本部分描述“图书管理系统”的需求，学生通过阅读本部分内容，了解系统的功能要求、运行环境，对系统所需的数据有总体认识，作为三次作业的基础。

1.2 需求分析

1）功能需求

图1-1：功能需求示意图

教师信息管理：用于教师基本资料的增删改查。

图书信息管理：用于图书基本信息的增删改查，分类统计图书册数和价值。

借书登记：记录借书时间、所借图书、借书人、办理人。

还书登记：记录还书时间、所还图书、还书人、办理人。

催还：查询借阅逾期的借书信息，给借书人发电子邮件，给借书人的部门打电话。

2）运行环境要求

图1-2：运行环境拓扑图

系统采用C/S模式，有两台PC和一台服务器，联成一个局域网。PC上安装图书管理软件的客户端，服务器上安装DBMS，服务器也可由两台PC中的一台来代替。

第二部分作业1——E-R模型与关系模型设计

（满分8分）

本部分的任务是：在需求分析的基础上，进行E-R图设计，然后将E-R模型转换为关系模型。任务：

1）根据需求描述，绘制E-R图。

2）将E-R图转换成关系模型，写出所有的关系模式，并写出每一个关系是按照什么规则转换而成的。

3）在已经形成的关系模型下，举例说明连接运算、投影运算、选择运算。

参考答案：（属性写在了实体和联系图形内）

任务：

1）根据需求描述，分别为“图书管理系统”的不同功能模块绘制局部E-R图。

教师信息管理：

图书基本信息管理：

借还书登记：

催还书登记：

2）整体E-R图

3）关系模式

➢类型表(类型名，借阅期限)，依据：实体转换为关系。

➢图书表（ISBN，书名，作者，出版社，出版时间，单价，类型名，状态），依据：实体转换为关系，1：N的联系合并到N，在N方增加一个外键:类型名。注：状

态属性为（库存，借出）

➢管理员表(管理员名，性别，口令) ，依据：实体转换为关系。

➢教师表(教师工号，姓名,性别，Email，部门名)，依据：实体转换为关系，1：N的联系合并到N，在N方增加一个外键:部门名。

➢部门表(部门名，电话)，依据：实体转换为关系。

➢借还表(借还业务编号，ISBN，教师工号，借办理人，借出日期，还办理人，归还日期)，依据，M:N联系转换为一个关系，取联系的实体的键加联系属性作为其属性，可以增加一个列作为主键。

➢催还表(催还业务编号，ISBN，教师工号，办理人，催还日期)，依据，M:N联系转换为一个关系，取联系的实体的键加联系属性作为其属性，可以增加一个列作为主键。

4）在已经形成的关系模型下，举例说明连接运算、投影运算、选择运算。

连接运算：查看类型的图书已经超过了有效借出期限。（需要图书，类型，借还关系）

投影运算：查看图书的书名、作者。

选择运算：查看单价高于50元的图书。

附：自底向上设计概念结构的方法

通常分为两步：第一步：首先要根据需求分析的结果（数据流图、数据字典等）对现实世界的数据进行抽象，设计各个局部视图即分E-R图。第二步：集成局部视图。

设计分E-R图的步骤是：选择局部应用在需求分析阶段，通过对应用环境和要求进行详尽的调查分析，逐一设计分E-R图，实体的属性、标识实体的码实际上实体与属性是相对而言的，很难有截然划分的界限。同一事物，在一种应用环境中作为"属性"，在另一种应用环境中就必须作为"实体"。一般说来，在给定的应用环境中：属性不能再具有需要描述的性质。即属性必须是不可分的数据项。

合并分E-R图，生成初步E-R图。各分E-R图之间的冲突主要有三类：属性冲突、命名冲突和结构冲突。。解决方法是根据应用的语义对实体联系的类型进行综合或调整。

修改与重构，生成基本E-R图分E-R图经过合并生成的是初步E-R图。之所以称其为初步E-R图，是因为其中可能存在冗余的数据和冗余的实体间联系，即存在可由基本数据导出的数据和可由其他联系导出的联系。冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库维护增加困难，因此得到初步E-R图后，还应当进一步检查E-R图中是否存在冗余，如果存在，应设法予以消除。

第三部分作业2——用SQL语句建库、查询、更新数据、创建视图

（满分9分）

本部分的任务是：在关系模型的基础上，结合SQL Server 2005的技术特点，设计出数据库的逻辑结构，然后在SQL Server 2005中用SQL语句创建数据库、数据表、并输入一些原始数据，写SQL 语句，进行数据增删改，创建视图。

任务：

1）在第一次大作业的参考答案基础上，将每个关系转换为SQL Server支持的表结构，写出表结构。

2）使用SQL语句，创建数据库，数据库名为BookStore，

3）使用SQL语句，在数据库中创建表，设定表的主键约束、外键约束、检查约束、非空约束。

4）写以下增删改查操作的SQL语句

1、增加三条类型表数据

2、增加三条教师表数据

3、增加五条图书表数据

4、某教师今天借了某书，涉及两个操作，一是图书表的状态改为“借出”，二是增加一

个借还表记录

5、将某书的单价改为32元。

5）写出创建以下视图的SQL语句

1.查询某教师的借还书记录

2.查询某本书的流转记录

3.借出但未归还的图书视图

4.借阅逾期视图

5.图书分类统计册数和总价值的视图

参照完成：

1）表结构