數(shù)據(jù)庫課程設計

1、數(shù)據(jù)庫課程設計數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理課程設計報告姓 名：年 級：專 業(yè)：計算機科學與技術學 號：考核成績：河海大學文天學院2014年6月目錄1 引言31. 1數(shù)據(jù)密集型應用特點 31. 2數(shù)據(jù)庫設計策略 31.3數(shù)據(jù)庫設計方法 31.4數(shù)據(jù)庫設計步驟 31. 5課程設計任務 42需求分析52. 1 需求分析的方法 52. 2學生信息管理數(shù)據(jù)庫的需求分析 53概念數(shù)據(jù)模型設計4邏輯數(shù)據(jù)模型設計物理設計模型設計8數(shù)據(jù)庫的實施和維護 10課程設計總結 111引言1.1 數(shù)據(jù)密集型應用特點數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)種類繁多，其中包括事務數(shù)據(jù)、管理數(shù)據(jù)和決策數(shù)據(jù)等;之間的聯(lián)系；系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)要不斷的增、刪、改，而應用領

2、域要同步更新，同時這 些數(shù)據(jù)要在數(shù)據(jù)庫中持久存儲，可支持各項業(yè)務的實現(xiàn)，用于企業(yè)數(shù)據(jù)資源的管理,對人類生活十分重要；多個應用程序同時存?。ǜ拢┩粩?shù)據(jù)子集，例如，民航 的售票系統(tǒng)。1.2 數(shù)據(jù)庫設計策略數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)包含處理和數(shù)據(jù)部分，到底哪部分重要，自古至今有兩個策略： 以處理為中心和以數(shù)據(jù)為中心。其中，以處理為中心是根據(jù)處理功能設計數(shù)據(jù)文件， 處理功能需要什么數(shù)據(jù)就創(chuàng)建什么數(shù)據(jù)文件。處理功能是主動的，數(shù)據(jù)結構是依賴 的。勢必導致數(shù)據(jù)的冗余存儲，潛在數(shù)據(jù)的不一致性。它只適合科學計算，不適合 數(shù)據(jù)密集型的事務處理系統(tǒng)。而以數(shù)據(jù)為中心適合數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)，只要應用領域 內的業(yè)務內容不變，其信息結

3、構是穩(wěn)定，多變的是處理功能。主張設計穩(wěn)定的數(shù)據(jù) 結構，自動適應處理程序的多變性。1.3 數(shù)據(jù)庫設計方法數(shù)據(jù)庫設計方法主要有新奧爾良方法、基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法、3NF（第三范式）的設計方法、面向對象的數(shù)據(jù)庫設計方法。其中，新奧爾良方法和基 于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法應用較多。新奧爾良方法是面向過程的方法，在弄清 處理流程之后抽象出所有的數(shù)據(jù)集合，這種數(shù)據(jù)流模型是以處理為中心，這種方法 長期使用會產(chǎn)生大量冗余，潛在數(shù)據(jù)的不一致性。而基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法是面向數(shù)據(jù)的方法，它在初步了解數(shù)據(jù)處理的基礎上按照信息的性質不同區(qū)分出 基本信息類和聯(lián)系信息類，然后直接設計出應用領域的分、總

4、E-R圖，最后驗證E-R 模式的合理性。1.4 數(shù)據(jù)庫設計步驟無論是哪種方法，數(shù)據(jù)庫設計工程都要按照軟件工程的原理實現(xiàn)，并且分為需 求分析、概念結構設計、 邏輯結構設計、物理結構設計、數(shù)據(jù)庫實施和數(shù)據(jù)庫運 行與維護六個階段。每個階段都有任務、成果和成果認證，前一階段的成果是下一 階段工作的依據(jù)，各階段工作就像“瀑布”模型一樣演譯。各階段的任務和成果如4 下:需求分析，認識事物種類與聯(lián)系，形成問題領域的知識。研究對象是事物、 特征及其聯(lián)系。結果是需求分析報告。概念結構設計，抽象信息結構，為信息建模。研究對象是信息的類別、屬性 及其聯(lián)系。結果是E-R模式。邏輯結構設計，轉換數(shù)據(jù)結構，為數(shù)據(jù)建模。研

5、究對象是數(shù)據(jù)的項與型、記 錄與型、項之間的聯(lián)系、記錄之間的聯(lián)系等。結果是數(shù)據(jù)關系模型。物理結構設計，為給定的邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個最適合應用要求的物理結 構。研究對象是關系模式及其存取方式和存儲結構。結果是物理結構。數(shù)據(jù)庫的實施和維護，數(shù)據(jù)載入，應用程序編碼調試，數(shù)據(jù)庫試運行，數(shù)據(jù) 庫長期維護。研究對象是數(shù)據(jù)庫語言（SQL語言）和源代碼。結果是數(shù)據(jù)庫長期維 護。1.5 課程設計任務本次課程設計選取企業(yè)銷售應用系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)庫設計，經(jīng)歷數(shù)據(jù)庫設計全過程的綜合訓練，具體任務與要求如下：需求分析，給出需求分析的方法，并獲得企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫的基本信息類、聯(lián) 系信息類和再生信息類。概念數(shù)據(jù)模型設計，給出概

6、念數(shù)據(jù)模型設計方法，寫出分E-R模式和綜合E-R 模式以及各信息類所包含的屬性集合描述，要在E-R圖上體現(xiàn)實體關鍵屬性、聯(lián)系的關聯(lián)方式和其參與的程度。邏輯數(shù)據(jù)模型設計，給出邏輯數(shù)據(jù)模型設計方法，對E-R圖進行分析得出關系模式的集合，規(guī)范化最終結果，要求達到三范式的模式。物理數(shù)據(jù)模型設計，總結出物理數(shù)據(jù)模型設計方法，并給出企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫 物理設計相關的表標識、類標識、類型、寬度、主鍵、外鍵等數(shù)據(jù)結構設計，要求 設計一個表總結概括物理設計的過程。數(shù)據(jù)庫的實施和維護，要求根據(jù)數(shù)據(jù)庫物理設計建庫實施，在設計報告中用 數(shù)據(jù)實施的結果圖展示出來。2需求分析2.1 需求分析方法NF數(shù)據(jù)庫設計方法主要有新奧爾

7、良方法、基于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法、（第三范式）的設計方法、面向對象的數(shù)據(jù)庫設計方法。其中，新奧爾良方法和基 于E-R模型的數(shù)據(jù)庫設計方法應用較多。新奧爾良方法是面向過程的方法，在弄清 處理流程之后抽象出所有的數(shù)據(jù)集合，這種數(shù)據(jù)流模型是以處理為中心，這種方法 長期使用會產(chǎn)生大量冗余，潛在數(shù)據(jù)的不一致性。而需求分析方法比較適用的基于 E-R模型的數(shù)據(jù)設計方法，這種方法需要初步了解數(shù)據(jù)庫基礎，按照信息的性質區(qū) 分出基本信息類、聯(lián)系信息類。其中，基本信息類。其中，基本信息類：具有客觀 存在性、原始性、穩(wěn)定性、獨立性等性質，是需要存入數(shù)據(jù)庫的信息資源；聯(lián)系信 息類：伴隨生產(chǎn)活動在某些基本信息之間產(chǎn)

8、生的關聯(lián)信息，具有多變性、即時性、 關聯(lián)性等性質，也是需要存入數(shù)據(jù)庫的信息資源。2.2 企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫需求分析企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫的業(yè)務功能主要包括商品存放管理業(yè)務，商品供貨業(yè)務，商品 出貨業(yè)務。其中，商品存放管理業(yè)務產(chǎn)生商品、倉庫基本信息類和存放聯(lián)系信息類; 商品供貨業(yè)務產(chǎn)生商品、商家基本信息類和供應信息類；商品出貨業(yè)務產(chǎn)生商品、 店面基本信息類和出貨單聯(lián)系信息類。3概念數(shù)據(jù)模型設計在數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)中，按照以數(shù)據(jù)為中心的策略，要想設計出穩(wěn)定的數(shù)據(jù)庫關 鍵在于穩(wěn)定的信息模型。且以數(shù)據(jù)為中心策略是只要應用領域內的業(yè)務內容不變， 其信息結構是穩(wěn)定，多變的是處理功能。主張設計穩(wěn)定的數(shù)據(jù)結構，自動適應處理

9、程序的多變性。使用基于E-R數(shù)據(jù)庫設計方法，先初步了解數(shù)據(jù)庫基礎，按照信息的性質區(qū)分出基本信息類和聯(lián)系信息類，然后直接設計出應用領域的分E-R圖、綜 合E-R圖。透過業(yè)務，聯(lián)系同類抽象出同類的信息類，比較容易抽象出信息的類別。 在信息類別基礎上，為信息類屬性聚集，原則上屬性應具有多值性、可利用性、原 子性。在此基礎上抽象出關鍵屬性（有一個或多個組合的屬性可以唯一標識一個數(shù) 據(jù)庫）o企業(yè)銷售數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)，主要涉及哪些業(yè)務，各業(yè)務涉及哪些信息類，哪些 是基礎聯(lián)系，根據(jù)各業(yè)務設計出分 E-R模式和綜合E-R模式。商品存放管理業(yè)務分E-R模式商品供貨業(yè)務分E-R模式商品出貨業(yè)務分E-R模式綜合E-R

10、模式 商品信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為商品號、名稱、大小、 量、生產(chǎn)日期等，其中商品號是關鍵屬性。 存放信息類，它屬于聯(lián)系信息類，它的屬性聚集為商品號、數(shù)量、金額、 價、入庫日期、出庫日期、倉庫號等，其中商品號和倉庫號是關鍵屬性。 倉庫信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為倉庫號、地址、名稱、 積等，其中倉庫號是關鍵屬性。 供應信息類，它屬于聯(lián)系信息類，它的屬性聚集為商品號、數(shù)量、日期、 家號等，其中商品號和商家號是關鍵屬性。 商家信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為商家號、名稱、地址、聯(lián) 系電話、銀行帳號等，其中商家號是關鍵屬性。 出貨單信息類，它屬于聯(lián)系信息類，它的屬性聚

11、集為商品號、數(shù)量、發(fā)貨日 期、店面號等，其中商品號和店面號是關鍵屬性。 店面信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為店面號、名稱、店址、聯(lián) 系電話、銀行賬號等，其中店面號是關鍵屬性。(a)商品存放管理業(yè)務E-R模式3 CP(b)商品供貨業(yè)務E-R模式(c)商品出貨業(yè)務E-R模式圖3-1企業(yè)銷售管理E-R模式根據(jù)設計企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)庫 E-R圖充分體現(xiàn)了信息類別及其聯(lián)系。4邏輯數(shù)據(jù)模型設計在數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)中，邏輯數(shù)據(jù)模型設計方法主要靠人工把E-R圖轉換成關系模式的集合，屬性和聯(lián)系在關系模式中繼承下來。在E-R圖轉換成關系模式時應該 堅持以下原則，基本實體和多對多聯(lián)系必須轉換成一個關系模式；一對一

12、聯(lián)系可以 轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并；一對多聯(lián)系 可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與多端對應的關系模式合并；具有相同碼 的關系模式可合并。在轉換之后還要借用關系規(guī)范化，對關系模式進行規(guī)范化，要 求都達到3NF （三范式）。把企業(yè)銷售管理E-R圖直接轉換成關系模式。商品（商品號*、名稱、大小、質量、生產(chǎn)日期）此為商品實體對應的關系模式屬于三范式;倉庫（倉庫號*、地址、名稱、面積）此為倉庫實體對應的關系模式屬于三范式;店面（店面號*、名稱、店址、聯(lián)系電話、銀行賬號）此為店面對應的關系模式屬于三范式;商家（商家號*、名稱、地址、聯(lián)系電話、銀行賬號）此為店面對應的

13、關系模式屬于三范式;存放（商品號*、倉庫號*、數(shù)量、金額、單價、入庫日期、出庫日期 此為聯(lián)系“存放”所對應的關系模式屬于二范式;供應（商品號*、商家號*、數(shù)量、日期）此為聯(lián)系“供應”所對應的關 系模式屬于三范式；出貨單（商品號*、店面號*、數(shù)量、發(fā)貨日期）此為聯(lián)系“出貨單”所 對應的關系模式屬于三范式。通過把企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)庫的 E-R圖轉換成關系模式，充分體現(xiàn)了關系模式的 原則性。5物理數(shù)據(jù)模型設計針對某個DBM為所有關系模式設計它的存儲屬性，例如對表的大小、列寬、 行高、元組的存儲方式的安排，在此基礎上給出索引設計、聚簇設計、分區(qū)設計。確定表名、列名、表標識、列標識，應可能采用西文表示，不

14、定長的字符用 varchar，定長的字符用char，寬度盡可能保持統(tǒng)一，主鍵不允許 null，非主鍵盡 可能允許null。這樣做是因為在數(shù)據(jù)庫建好之后方便把原始數(shù)據(jù)導入數(shù)據(jù)庫內。為了提高操作效率，在關系的主鍵屬性上建立索引，在常用屬性上建立索引。聚簇索 引常用于多關系的表，分區(qū)索引不在此環(huán)境下使用所以不常用。企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)庫物理數(shù)據(jù)模型設計如表5-1所示。表5-1企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)庫結構總表表標 識列標 識列中 文名類型允許 空值是否 主鍵是否 外鍵goodsgno商品 號char(10)noyesnogoodsgname名稱varch aryesnono(10)goodsgsize大小var

15、ch ar(10)yesnonogoodsgmass質量varch ar(10)yesnonogoodsgdate生產(chǎn) 日期char(10)yesnonostor agesnol倉庫 號char(10)noyesnostor agesadd ress地址varch ar(20)yesnonostor agesnam e名稱varchar(10yesnono)storsare面積varchyesnonoageaar(10)stor esno2店面 號char(10)noyesnostor esnam e名稱varch ar(10)yesnonostor esadd ress店址varch ar(

16、20)yesnonostor esphone聯(lián)系電話varch ar(20)yesnonostor esacc ount銀行賬號char(20)yesnonomere hantmno商家 號ehar(10)noyesnomere hantmnam e名稱vareh ar(10)yesnonomere hantmadd ress地址vareh ar(20)yesnonomere hantmphone聯(lián)系電話vareh ar(20)yesnonomere hantmaee ount銀行賬號ehar(20)yesnonosavegno商品 號ehar(10)noyesnosavesnol倉庫 號eh

17、ar(10)noyesnosavesnum ber數(shù)量varchar(10yesnono)savesmoney金額varch ar(10)yesnonosavesunivalue單價varch ar(10)yesnonosavesi ndate入庫日期char(10)yesnonosavesout date出庫 日期char(10)yesnonosupp lygno商品 號char(10)noyesnosupp lymno商家 號char(10)noyesnosupp lysnum ber數(shù)量varchar(10yesnono)supp lysdate日期char(10)yesnonoclea

18、rgno商品 號char(10)noyesnoclearsno2店面 號char(10)noyesnoclearcnumber數(shù)量varch ar(10)yesnonoclearcout date發(fā)貨 日期char(10)yesnono6數(shù)據(jù)庫的實施與維護在一個數(shù)據(jù)庫實施與維護時需要完成多項工作，例如，數(shù)據(jù)庫建立，數(shù)據(jù)庫調整，數(shù)據(jù)庫重組，數(shù)據(jù)庫安全性控制，數(shù)據(jù)庫完整性控制，數(shù)據(jù)庫故障恢復和數(shù)據(jù)庫監(jiān)控等。其中，數(shù)據(jù)庫建立又分為數(shù)據(jù)模式的建立和初始數(shù)據(jù)加載；數(shù)據(jù)庫調17整是通過對關系與視圖結構的調整、 存取路徑（索引與集簇）的設計以及系統(tǒng)運行參 數(shù)的修改來滿足用戶新的應用需要，提高數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及其應用程序的性能；數(shù)據(jù)庫 重組是對數(shù)據(jù)庫進行整理，重新調整存儲空間的工作；數(shù)據(jù)庫完整性控制是維護數(shù) 據(jù)庫的實體完整性和參照完整性。由于應用環(huán)境在不斷變化，數(shù)據(jù)庫運行過程中物 理存儲也會不斷變化，對數(shù)據(jù)庫設計進行評價、調整。修改等維護工作是一個長期 的任務，也是設計工作的繼續(xù)和提高。企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)庫的視圖如圖 6-1所示。圖6-1企業(yè)銷售管理數(shù)據(jù)試圖7課程設計總結計。經(jīng)過近幾個星期的努力，終于完成了一個關于企業(yè)銷售管理的數(shù)