有关数据库设计的案例分析

数据库设计案例分析

一、教学管理

1. 基本需求:

某学校设计学生教学管理系统。学生实体包括学号、姓名、性别、生日、民族、籍贯、简历、登记照，每名学生选择一个主修专业，专业包括专业编号和名称，一个专业属于一个学院，一个学院可以有若干个专业。学院信息要存储学院号、学院名、院长。教学管理还要管理课程表和学生成绩。课程表包括课程号、课程名、学分，每门课程由一个学院开设。学生选修的每门课程获得一个成绩。

设计该教学管理的ER模型，然后转化为关系模型。

若上面的管理系统还要管理教师教学安排，教师包括编号、姓名、年龄、职称，一个教师只能属于一个学院，一名教师可以上若干门课程，一门课程可以有多名老师来上，每个教师所上的每门课都有一个课堂号和课时数。试修改上题的ER模型，将教师教学信息管理增加进去。

2. 参考设计：

图一教学管理ER图

由ER模型转换的关系模型是：

学生（学号，姓名，性别，生日，民族，籍贯，专业号，简历，登记照）专业（专业号，专业，专业类别，学院号）

学院（学院号，学院，院长）

课程（课程号，课程名，学分，学院号）

成绩（学号，课程号，成绩）

（题目分析：本题中有学生、专业、学院、课程四个实体。一个学生只有一个主修专业，学生与专业有多对一的联系；一个专业只由一个学院开设，一门课程只由一个学院开设，学院与专业、学院与课程都是一对多的联系；学生与课程有多对多的联系。

在转换为关系模型时，一对多的联系都在相应的多方实体的关系中增加一个外键。）

增加教师，ER图如下。

图二有教师实体的教学管理ER图

3. 物理设计

基于Access的数据库结构设计如下。

指定数据库文件的名称，并为设计好的关系模型设计表结构。

数据库文件保存在“E:\教学管理\”文件夹中，数据库文件名：教学管理.MDB。

表包括：学院、专业、学生、课程、成绩单。对应表结构如表1-2至表1-6所示。

表1-1 学院

表1-2 专业

表1-3 学生

表1-4 课程

表1-5 成绩单

1. 当我们进行物理设计时，如果将全校的学生放置在一个关系（表）中，势必带来存储空间大、处理效率低的问题。怎么解决？

2. 如果管理研究生，带来的设计影响是什么？如何解决？

3．在管理教师信息时，如果将教师分类：教师、研究生导师。研究生导师存储“研究方向、学生人数”等信息，怎样设计。

附：教学管理数据库参考数据如表1-1～表1-5所示。

表1-1 学生表

表1-2 学院表

表1-2 专业表

表1-4 课程表

表1-5 成绩单

二、图书销售

建立某中小型书店图书销售管理信息系统的数据库。

1. 基本需求分析

1）组织结构

对组织结构的分析有助于分析业务范围与业务流程。书店的组织结构如图三所示。

图三书店组织结构简图

其中，书库是保存图书的地方；购书/服务部负责采购计划、读者服务、图书预订等业务；售书部负责图书的销售。财务部负责资金管理；人事部负责员工管理与业务考核。

2）业务分析

对于信息处理系统来说，划分系统边界很重要，即哪些功能由计算机来完成，哪些工作在计算机外完成。这些要通过业务分析确定。同时，业务流程中涉及的相关数据也通过业务分析得到归类和明确。在业务分析的基础上，确定数据流图和数据字典。

本系统主要包含以下业务内容。

①进书业务。事先采购员根据订书单采购图书。然后将图书入库，同时登记相应的图书入库数据。

本项业务涉及的数据单据和表格有：进书单（包括进书单编号、日期、金额、经手人等）和进书单细目（一个进书单可能有若干种图书。进书单的细目数据包括每种图书的信息、定价、进价或折扣，数量），以及书库账本（图书信息、库存数量、价格等）。

②售书业务。售书员根据读者所购图书填写售书单（如图四所示）。同时，修改库存信息。

本项业务涉及和产生的数据表格有：售书单（包括售书单编号、售书日期、金

额、员工）、售书细目（一个售书单可能有若干种图书。售书细目包括该次售书的书籍编号、售出数量、折扣、售出价格等），以及书库账本。

图四售书单样式

③图书查询服务业务。根据读者要求，提供本书店特定的图书及库存信息。

本项业务涉及的主要数据是书库账本。

④综合管理业务。包括进书信息、销售信息、库存信息的查询、汇总和报表输出。

本项业务涉及所有的进书数据、销售数据和库存数据等。

3）处理的数据

上面的分析将本系统的业务归纳为4项。在业务分析的基础上，应该画出系统的数据流图。整个系统的分层数据流图将揭示一个系统内全部的数据项、数据结构、数据存储以及对数据的加工处理功能。在此基础上就可以建立系统的数据字典。本书不讨论数据流图和完整的数据字典规范等内容，仅对最后建立数据库所需要的数据进行分析说明。

在上述4项业务中涉及到的业务数据包括：进书数据、库存数据、销售数据。在这些数据中又涉及到图书数据、员工数据等，而图书数据与出版社有关，员工与部门有关。

因此，将所有数据进行归类分析，书店销售管理信息系统要处理的数据应该包括：

企业部门信息（组成：部门编号、部门名、办公电话）；

员工信息（组成：工号、姓名、性别、生日、职务、所属部门、薪金）；

出版社信息（组成：出版社编号、出版社名称、地址、联系电话、联系人）；

基本图书信息（组成：图书编号、ISBN、书名、作者、出版社、版次、出版日期、定价、图书类别、备注）；

进书单及细目（组成：进书单号、日期、{进书细目}、金额、业务员）；

售书单及细目（组成：售书单号、日期、{售书细目}、金额、业务员）；

书库账本（组成：图书编号、库存数量、平均进价折扣、备注）。

这些就是书店销售管理信息系统要处理的各种对象，每一种对象由括号内的属性组合在一起来描述。这些属性有的是基本数据项，有的是数据项集合（由“{、}”括起来），数据项集合要做进一步的说明。

例如，“{进书细目}”由“序号、{基本图书信息}、进价或折扣、数量”等属性组成；“{售书细目}”由“序号、图书编号、售价或折扣、数量”等属性组成。

当所有数据对象都归纳完毕，就可以编制数据字典了。在数据字典中，要对所有这些数据项、数据项集合等的命名、取值方式和范围、作用等进行明确而无异义说明。

4）处理功能分析

数据字典不仅记载所有数据的详情，也要详细记载所有对数据的处理功能。

①进书业务。当进书业务发生时，将所进图书入书库，然后存储进书单及细目数据，同时根据进书单登记图书库存数据。

当登记图书库存数据时，可能有两种情况：新图书或已有图书入库。

对于新图书，本业务要将图书的完整信息记载下来，然后记载图书进价和数量；

已有图书是指同一种书。但同一种书可能有版本方面的区别。为简单起见，规定：“ISBN号”与“版次”相同的就是同一种书，图书编号相同。对于已有图书，将本次进书数加到该图书的库存数中即可，但本次的进价折扣与以前库存的该书的折扣可能存在差异。为了便于计算成本和售书收益，入库已有图书时，这里采用的方法是：将已有图书占用的资金和本次入库的资金加在一起，然后重新计算一个平均价格折扣。因此，书库中该图书的价格折扣是当前所有库存图书占用资金除以当前