學(xué)生選課系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計報告

1、學(xué)生選課系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計報告班級：軟件1204班姓名：馮 丹（041231） 王銳娟（0） 孫玉萍（041231）目錄第一章 需求分析21.1.1.1 系統(tǒng)管理員需求分析31.1.1.2教師需求分析41.1.1.3 學(xué)生需求分析41.2 任務(wù)概述51.2.1 目標(biāo)51.2.2 運行環(huán)境51.3 數(shù)據(jù)流圖61.4 數(shù)據(jù)字典61.5系統(tǒng)完整性、安全性81.5.1 對服務(wù)的要求81.5.2 對性能的規(guī)定8第二章 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計102.2 學(xué)生選課系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計102.2.1 系統(tǒng)實體E-R圖112.2.2學(xué)生選課系統(tǒng)的分E-R圖12圖4 教務(wù)處需求管理的E-R圖132.2.3學(xué)生選課系統(tǒng)E-R圖14第三

2、章 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計153.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計153.2 學(xué)生選課系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計15第四章 物理設(shè)計174.1 關(guān)系中的關(guān)系模式174.2 基本表設(shè)計17第五章 數(shù)據(jù)庫的實施和維護(hù)215.1 數(shù)據(jù)的載入215.3 數(shù)據(jù)庫的維護(hù)215.3.1 維護(hù)225.3.2檢測并改善數(shù)據(jù)庫性能225.3.3重新組織和構(gòu)造數(shù)據(jù)庫22第一章 需求分析1.1 需求分析1.1.1 分析階段本項目所開發(fā)的學(xué)生選課系統(tǒng)完成學(xué)校對學(xué)生的選課信息的統(tǒng)計與管理，減少數(shù)據(jù)漏掉的情況，同時也節(jié)約人力、物力和財力，告別以往的人工統(tǒng)計。方便學(xué)生、老師，學(xué)生可以在線查看可選課程信息、在線選課、信息修改、成績查看，老師可以查選自己的課程人

3、數(shù)、課程信息（包括開課時間、地點、開課方式），管理員可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行管理（包括系統(tǒng)管理、用戶管理、課程管理）。系統(tǒng)模塊劃分如下：學(xué)生選課系統(tǒng)教師學(xué)生1.1.1.1教師需求分析在該系統(tǒng)中，為方便教師工作，要求教師能夠核實自己信息、查詢所授課程的信息、查看自己教學(xué)班的信息，以及最后登記學(xué)生的成績等。教師學(xué)生成績排名選課學(xué)生信息個人信息已選課程課程信息修改密碼圖3.教師需求1.1.1.2 學(xué)生需求分析學(xué)生該系統(tǒng)為學(xué)生主要提供選課服務(wù)，因此學(xué)生可以直接查看選課情況，學(xué)生可以根據(jù)本人學(xué)號和密碼登錄系統(tǒng)，進(jìn)行相關(guān)操作。此外還應(yīng)附帶其他服務(wù)，如核實個人信息，查看教師信息、課程信息以便選課，查看自己選課結(jié)果

4、，查詢考試成績等。個人信息已選課程選課成績排名修改密碼可選課程1.2 任務(wù)概述1.2.1 目標(biāo)本系統(tǒng)是為了更好管理學(xué)生選課排課信息而設(shè)計的。由于學(xué)校的學(xué)生和課程繁多，包含的信息量大且復(fù)雜，有必要建立一個學(xué)生選課系統(tǒng)，使選課排課管理工作規(guī)范化，系統(tǒng)化，程序化，提高信息處理的速度和準(zhǔn)確性，能夠及時、準(zhǔn)確、有效的查詢和修改選課排課相關(guān)信息。1.2.2 運行環(huán)境服務(wù)器配置包括硬件配置和軟件配置,它們各自都有詳細(xì)的要求,下面將分別進(jìn)行介紹.、服務(wù)器端配置(1)、硬件配置安裝本軟件之前，需要確保計算機(jī)具有如下配置，這也是最低硬件要求：233兆赫（MHZ）Pentium或更高的微處理器（或與之相當(dāng)?shù)奶幚砥鳎?/p>

5、使用256內(nèi)存（RAM最小為64MB，最大為4GB）不小于40MB的可用硬盤空間（2）、軟件配置安裝本軟件之前，需要確保計算機(jī)已安裝：Micorsoft Windows XP及以上的操作系統(tǒng) 1.3 數(shù)據(jù)流圖1.4 數(shù)據(jù)字典登錄信息：學(xué)生信息：教師信息：課程信息：成績信息：1.5系統(tǒng)完整性、安全性1.5.1 對服務(wù)的要求為保證該系統(tǒng)平穩(wěn)、安全地運行，系統(tǒng)為用戶提供的服務(wù)要有以下限制。1> 教師只能查看個人的全部信息，若要修改個人信息，需向教務(wù)處申報，由管理員修改。2> 學(xué)生只能查看個人的全部信息，教師的部分信息，自己的選課結(jié)果，若要修改個人信息、選課信息，需向教務(wù)處申報，由教務(wù)處修

6、改。1.5.2 對性能的規(guī)定（1）精度：此系統(tǒng)的數(shù)據(jù)輸入大多數(shù)為字符串類型，也有表示成績的浮點數(shù)，精度為6。響應(yīng)時間：對于管理人員輸入的用戶信息應(yīng)該在人們所能接受的等待時間來確定，通常為1-2秒。（2）更新處理時間要求:用戶輸入數(shù)據(jù)后，對于該操作人員輸入的數(shù)據(jù)處理時間應(yīng)該是毫秒級的。數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳輸也應(yīng)該在人們的接受的等待時間內(nèi)。（3）靈活行(1) 在操作方式上若發(fā)生變化，如無法使用瀏覽器進(jìn)入系統(tǒng)，那么，可以使用命令方式進(jìn)入如：可以通過編寫java程序與數(shù)據(jù)庫聯(lián)接,實現(xiàn)登錄。(2) 因為本系統(tǒng)開發(fā)是使用jsp實現(xiàn)，這種開發(fā)技術(shù)具有java一樣的很好的系統(tǒng)移植性。(3) 對于數(shù)據(jù)精度方面，應(yīng)在數(shù)

7、據(jù)庫中加以限制；實現(xiàn)實體完整性，用戶自定義完整性約束。(4) 在設(shè)計界面結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是應(yīng)留有對以后擴(kuò)充系統(tǒng)功能的余地，如可以在每個數(shù)據(jù)字段上設(shè)計多個自定義字段。第二章 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1 概念結(jié)構(gòu)在需求分析階段所得到的應(yīng)用需求應(yīng)該首先抽象為信息世界的結(jié)構(gòu)，才能更好地、更準(zhǔn)確地用某一DBMS實現(xiàn)這些需求。概念結(jié)構(gòu)主要特點：（1）能真是、充分地反映顯示世界，包括事物和事物之間的聯(lián)系，能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求，是對現(xiàn)實世界的一個只是模型；（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機(jī)的用戶交換意見，用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫設(shè)計成功的關(guān)鍵。（3）易于更改，當(dāng)應(yīng)用環(huán)境和應(yīng)用要求改變時，容易對概念模型修改和

8、擴(kuò)充；（4）易于向關(guān)系、網(wǎng)狀、層次等各種數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；概念結(jié)構(gòu)時各種數(shù)據(jù)模型的共同基礎(chǔ)，它比數(shù)據(jù)模型更獨立于機(jī)器、更抽象，從而更加穩(wěn)定。2.2 學(xué)生選課系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計現(xiàn)在對所設(shè)計系統(tǒng)的需求作進(jìn)一步的分析，產(chǎn)生概念結(jié)構(gòu)設(shè)計的E-R模型。由于這個系統(tǒng)并不復(fù)雜，因此可采用自頂向下的設(shè)計方法。自頂向下設(shè)計的關(guān)鍵是確定系統(tǒng)的核心活動。所謂核心活動就是系統(tǒng)中的其他活動都要圍繞這個活動展開，或與此活動密切相關(guān)。確定了核心活動之后，系統(tǒng)就有了可擴(kuò)展的余地。對于這個圖書借閱管理系統(tǒng)，其核心活動是借閱，讀者與圖書之間是通過借閱發(fā)生聯(lián)系的。因此，此系統(tǒng)包含的實體有：（1）學(xué)生：用以描述學(xué)生的基本信息，用學(xué)號標(biāo)識，

9、老師、學(xué)生、管理員都可查詢，其中管理員、學(xué)生可修改資料。（2）任課老師：用以描述老師的基本信息及登入密碼，老師、管理員可查詢、修改。（3）課程表：用以描述本學(xué)期全部可選課程的信息，學(xué)生、管理員、老師都可查看，只有管理員可修改。（4）學(xué)生成績表：用以描述本學(xué)期全體學(xué)生的選課成績，老師可修改。經(jīng)過初步分析，可以得到此系統(tǒng)中各實體所包含的基本屬性如下：1>學(xué)生:學(xué)號(Sno)，姓名(Sname)，性別(Ssex)，年齡(Sage)，所在系(Sdept)2>教師:工號(Tno)，姓名(Tname)，職稱(Zhicheng)3>課程表:課程號(Cno)，課程名(Cname)，學(xué)分(Cc

10、redit)，上課時間(Ctime)，上課地點(Cplace)，代課老師(Tname)4>學(xué)生成績表:姓名(Sname)，學(xué)號(Sno)，課程號(Cno)，成績(Grade)2.2.1 系統(tǒng)實體E-R圖圖1 實體及其屬性（一）圖2 實體及其屬性圖（二）2.2.2學(xué)生選課系統(tǒng)的分E-R圖圖3 老師需求管理E-R圖圖4 教務(wù)處需求管理的E-R圖圖5 學(xué)生需求管理的E-R圖2.2.3學(xué)生選課系統(tǒng)E-R圖第三章 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計3.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)設(shè)計所得的E-R模型是對用戶需求的一種抽象的表達(dá)形式，它獨立于任何一種具體的數(shù)據(jù)模型，因而也不能為任何一個具體的DBMS所支持。為了能夠建立起最終

11、的物理系統(tǒng)，還需要將概念結(jié)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為某一DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，然后根據(jù)邏輯設(shè)計的準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)的語義約束、規(guī)范化理論等對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，形成合理的全局邏輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)計出用戶子模式。這就是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計所要完成的任務(wù)。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計分為兩個步驟：首先將概念設(shè)計所得的E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型；然后對關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化，如下圖所示圖4.1 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計過程關(guān)系模型是由一組關(guān)系(二維表)的結(jié)合，而E-R模型則是由實體、實體的屬性、實體間的關(guān)系三個要素組成。所以要將E-R模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，就是將實體、屬性和聯(lián)系都要轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的關(guān)系模型。3.2 學(xué)生選課系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計有了基本的E

12、-R模型就可以進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計，也就是設(shè)計基本的關(guān)系模式。設(shè)計基本的關(guān)系模式主要從E-R模型出發(fā)，將其直接轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，這個E-R轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式為：（1） 學(xué)生（學(xué)號(Sno)，姓名(Sname)，性別(Ssex)，年齡(Sage)，所在系(Sdept)）（2） 老師（工號(Tno)，姓名(Tname)，職稱(Zhicheng)）（3） 課程表（課程號(Cno)，課程名(Cname)，學(xué)分(Ccredit)，上課時間(Ctime)，上課地點(Cplace)，代課老師(Tname)）（4） 學(xué)生成績表（姓名(Sname)，學(xué)號(Sno)，課程號(Cno)，成績(Grade）現(xiàn)在分

13、析一下這些關(guān)系模式。由于在設(shè)計關(guān)系模式時是以現(xiàn)實存在的實體為依據(jù)，而且遵守一個基本表只描述現(xiàn)實世界的一個主題的原則，每個關(guān)系模式中的每個非主碼屬性都完全由主碼唯一確定，因此上述所有這些關(guān)系模式都是第三范式的關(guān)系模式。在設(shè)計好關(guān)系模式并確定好每個關(guān)系模式的主碼后，接著根據(jù)這些關(guān)系模式之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系確定關(guān)系模式的外碼。由基本E-R模型名字相同分別是同語義且取值域相同。第四章 物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫在物理上的存儲結(jié)構(gòu)與存儲方法稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，它依賴于選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。為一個給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)的過程，就是物理設(shè)計。數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計通常分為兩步：（1）確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)

14、構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要指存取方法和存儲結(jié)構(gòu)；（2）對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價，評價的中的是時間和空間效率。4.1 關(guān)系中的關(guān)系模式圖書管理系統(tǒng)中的關(guān)系模式如下：（1）學(xué)生（學(xué)號，姓名，性別，年齡，所在系）主碼：學(xué)號（2）任課老師（工號，姓名，職稱）主碼：工號（4）課程表（課程號，課程名，學(xué)分，上課時間，上課地點，代課老師）主碼：課程號（5）學(xué)生成績表（姓名，學(xué)號，課程號，成績）主碼：學(xué)號，課程號4.2 基本表設(shè)計利用MicrosoftSQLServer2000建立一個空數(shù)據(jù)庫book，其中包括以下表。表5.1 教務(wù)處字段名數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度允許空用戶名Char20×登入密碼Char20

15、5;create table 教務(wù)處（用戶名 char(20) primary key,登入密碼 char(20)not null）表5.2 學(xué)生字段名數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度允許空學(xué)號Int10×姓名Char20×性別Char20×密碼Char20×院系Char50×身高Int10×密碼char20×create table 學(xué)生(學(xué)號 int(10)primary key, 姓名 char(20)not null , 性別 char(20)not null, 年齡 char(20) not null , 身高 int(10)no

16、t null, 密碼 char(20)not null, 院系 char(50) not null )表5.3 任課老師字段名數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度允許空工號Int10×姓名Char20×職稱Char20create table 任課老師 (工號 int(10) primary key, 姓名 char(20)not null, 職稱 char(20) )表5.4課程表字段名數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)長度允許空課程名Char20×課程號Int20×學(xué)分Int5×上課時間Char20×上課地點Char20×代課老師Char20×crea

17、te table 課程表 (課程號 char(20)primary key, 課程名int（20）not null， 學(xué)分int（5） not null, 上課時間char(20)not null, 上課地點char(20) not null, 代課老師 char(20) not null)表5.5學(xué)生成績字 段 名數(shù) 據(jù) 類 型數(shù) 據(jù) 長 度允許空課程名Char20×代課老師Char10×課程號Int10×成績Int10×create table 學(xué)生成績(課程名char(20) ,代課老師int(10),課程號 int(10) not null,成績

18、 int(10) not null,primary key（課程名，課程號號）,foreign key(學(xué)號) references 學(xué)生(學(xué)號)第五章 數(shù)據(jù)庫的實施和維護(hù)數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計完成之后，需要用RDBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言和其他使用程序?qū)?shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計和物理設(shè)計結(jié)果嚴(yán)格描述出來，成為DBMS可以接受的源代碼，在經(jīng)調(diào)試產(chǎn)生目標(biāo)文件。5.1 數(shù)據(jù)的載入1、向?qū)W生表中插入三條信息： （1）insert into 學(xué)生values('','馮丹',111111','女',1993-10-20,1.9,CS)（2） insert into

19、學(xué)生values('','孫玉萍',222222','女',1992-01-20,1.85,AS)（3） insert into 學(xué)生values('','王銳娟',333333','女',1992-07-28,1.62,WS)2、選擇課程中插入三條信息： （1）insert into 課程values('CS-020','英語','王小銀','0.0') （2）insert into 課程values('CS-

20、110','數(shù)據(jù)庫','王春梅','0.0')5.3 數(shù)據(jù)庫的維護(hù)在數(shù)據(jù)庫運行階段，對數(shù)據(jù)庫經(jīng)常性的維護(hù)工作主要是有DBA完成，它包括：1.數(shù)據(jù)庫的轉(zhuǎn)儲和恢復(fù)2.數(shù)據(jù)庫的安全性和完整性控制3.數(shù)據(jù)庫性能的監(jiān)督、分析和改造4.數(shù)據(jù)庫的重組織與重構(gòu)造5.3.1 維護(hù)數(shù)據(jù)庫既是共享的資源，又要進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋Ｃ?。DBA必須對數(shù)據(jù)庫安全性和完整性控制負(fù)起責(zé)任。尤其在計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普遍引應(yīng)用的今天，保證數(shù)據(jù)安全、防止黑客攻擊、防止病毒入侵等，都是DBA所需要面對的。按照設(shè)計階段提供的安全防范和故障恢復(fù)規(guī)范，DBA要經(jīng)常檢查系統(tǒng)的安全是否受到侵犯，根據(jù)用戶的實際需要授予用戶不同的操作權(quán)限。數(shù)據(jù)庫在運行過程中，由于應(yīng)用環(huán)境發(fā)生變化，對安全性的要求可能發(fā)生變化，DBA要根據(jù)實際情況及時調(diào)整相應(yīng)的授權(quán)和密碼，以保證數(shù)據(jù)庫的安全性。同樣數(shù)據(jù)庫的完整性約束條件也可能會隨應(yīng)用環(huán)境的改變而改變，這時DBA也要對其進(jìn)行調(diào)整，以滿足用戶的要求。5.3.2檢測并改善數(shù)據(jù)庫性能目前許多DBMS產(chǎn)品都提供了檢測系統(tǒng)性能參數(shù)的工具，DBA可以利用系統(tǒng)提供的這些工具，經(jīng)常對數(shù)據(jù)庫的存儲空間及響應(yīng)時間進(jìn)行分析評價；結(jié)合用戶的反映情況確定改進(jìn)措施；及時改正運行中