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数据库原理课程设计--学籍管理系统

来源：抵帆知识网

课程设计

设计题目：学籍管理系统

系别信息工程系班级软本094 学生姓名学号 08 09 23 指导教师职称教授讲师

起止日期： 2011 年 5月30 日起——至2011 年6月3日止

沈阳工程学院

课程设计任务书

系别信息工程系班级软本094 学生姓名学号 08 09 23 指导教师职称教授、讲师

课程设计进行地点：实训F 任务下达时间： 2011 年 5 月 30 日

起止日期： 2011 年 5 月 30 日起——至 2011 年 6 月 3 日止教研室主任 2011年 5月 20 日批准

课程设计题目：数据库原理课程设计----学籍管理系统

1. 设计的原始资料及依据

本次数据库设计主要涉及到需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计几个主要环节。 2．设计的主要内容及要求

1．写出系统的需求分析，要求包括数据流图、数据字典等。 2．画出系统的E-R图及CDM模型。 3．画出系统的PDM模型。

3.对设计说明书撰写内容、格式、字数的要求

⑴学生应撰写的内容为：中文摘要和关键词、目录、正文、参考文献等。课程设计说明书（论文）的结构及各部分内容要求可参照《沈阳工程学院毕业设计（论文）撰写规范》执行。应做到文理通顺，内容正确完整，书写工整，装订整齐。

⑵装订格式：

封面、任务书、成绩评审意见表、中文摘要和关键词、目录、正文、结论、致谢、参考文献。

⑶课程设计说明书（论文）是体现和总结课程设计成果的载体，一般不应少于3000字。

4. 设计完成后应提交成果的种类、数量、质量等方面的要求

每组提交一份课程设计报告，要求包括需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计三部分最终结果，而且每组前后设计保持连续性。

5.时间进度安排

顺序 1 2 3 4 5 阶段日期 5.30 5.30 5.31 6.1 6.2 计划完成内容查阅资料，充分解读题目内容，小组分工，确定每个人的具体任务。熟悉需求分析，进行概念结构设计，开始撰写概念结构设计报告。熟悉概念结构设计，进行逻辑结构设计，开始撰写逻辑结构设计。检查组内设计的一致性。备注小组讨论确定系统的需求分析，开始撰写需求分析报告。 6.主要参考资料（文献）

⑴王珊.数据库系统概论.北京：高等教育出版社，2000

⑵张龙祥.数据库原理与设计.北京：人民邮电出版社，2000 ⑶李红.数据库原理与应用.北京：高等教育出版社，2002 ⑷王能斌.数据库系统原理.北京：电子工业出版社，2002

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数据库原理课程设计成绩评定表

系（部）：信息工程系班级：软本094 学生姓名：孙雨薇缪斯孟昭鹏

指导教师评审意见评价内容具体要求权重 0.1 5 评分 4 3 2 加权分调研能查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案论证和日程安排。工作工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能能力够完成设计工作，态度工作量按期完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。 0.2 5 4 3 2 0.2 5 4 3 2 说明说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字书的通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表质量完备，书写工整规范。 0.5 5 4 3 2 指导教师评审成绩（加权分合计乘以12）指导教师签名：分加权分合计年月日评阅教师评审意见评价内容查阅文献工作量具体要求查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力工作量饱满，难度适中。权重 0.2 0.5 评分加权分 5 5 5 4 4 4 3 3 3 2 2 2 说明说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字书的通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表质量完备，书写工整规范。 0.3 评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）评阅教师签名：课程设计总评成绩分加权分合计年月日分沈阳工程学院课程设计报告

摘要

随着社会科学技术的迅猛发展,计算机以它卓越的进步已得到各行各业的广泛应用，从而学校的各种管理系统也越来越先进完善，本系统主要应用于教育系统，完成对学生学籍信息的管理。开发学籍管理系统可以让学校有效管理学校内各学生的信息，同时也可以减少劳动力的使用、提高查询学生信息的速度、深化管理制度，实现学籍管理多样性。目前，学校工作繁重，资料众多 „„鉴于这种情况，学校很是需要这类适合大众和兼容性好的信息管理系统。

我们经过充分、系统的考察调研，进行了分析、设计与开发，在手工学籍管理的基础上，利用计算机快捷、存储量大、查找简单等特点，实现了计算机档案管理，力争做到系统的功能完善、界面友好、操作简单，除了满足用户当前的需求还为系统将来可能的发展留出余地。

人们在总结信息资源开发管理和服务的各种手段是时，认为最有效的是数据库技术，一个好的数据结构是应用系统的基础。数据库设计是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式和物理结构，并据此建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求，如信息要求和处理要求。数据库设计的目标是为用户和各种应用系统提供一个信息基础设施和高效率的运行环境。数据库一个信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合，关键在数据库。

本系统包括需求分析、概念结构设计和逻辑结构设计三个主要部分，主要实现对学籍信息的规范化、系统化的管理。在需求分析中，主要内容为数据流图、数据字典（数据项、数据结构、数据流、数据存储）；在概念结构设计中，构造出E-R图、总体概念模型和CDM图；在逻辑结构设计中主要工作就是将E-R图转换成关系模式，并构造具体的PDM图。

关键词：学籍管理查询存储数据关系模式

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摘要 .............................................................................................................................................................. I 1 系统总体介绍及组内分工 ....................................................................................................................... 1 2 数据库设计 ............................................................................................................................................... 3 2.1需求分析 ................................................................................................................................................... 3 2.1.1需求分析的任务 ................................................................................................................................ 3 2.1.2数据流图 ............................................................................................................................................ 4 2.1.3数据字典 ............................................................................................................................................ 4 2.1.4确定实体间的联系 ............................................................................................................................ 9 2.2 概念结构设计 ........................................................................................................................................ 10 2.2.1概念结构设计的方法 ...................................................................................................................... 10 2.2.2局部概念设计 .................................................................................................................................. 10 2.2.3总体概念设计 .................................................................................................................................. 15 2.2.4 CDM生成过程 ................................................................................................................................ 15 2.3 逻辑结构设计 ........................................................................................................................................ 20 2.3.1逻辑结构设计的思想 ...................................................................................................................... 20 2.3.2 E-R图向逻辑结构转换的规则 ....................................................................................................... 21 2.3.3 学籍管理系统的E-R图向逻辑结构转换的过程 ......................................................................... 22 2.3.4 PDM模型的生成过程 .................................................................................................................... 23 2.3.5 规范化证明 ..................................................................................................................................... 25 结论 ............................................................................................................................................................. 27 致谢 ............................................................................................................................................................. 28 参考文献 ....................................................................................................................................................... 29 附录 ....................................................................................................................................................... 30

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1 系统总体介绍及组内分工

随着信息技术在管理上越来越深入而广泛的应用，管理信息系统的实施在技术上已逐步成熟。管理信息系统是一个不断发展的新型学科，任何一个单位要生存要发展，要高效率地把内部活动有机地组织起来，就必须建立与自身特点相适应的管理系统。伴随着高校规模的不断扩大，学生数量的急剧增加，有关学生的各种信息量也成倍的增长。面对庞大的信息量，就要有学生学籍管理系统来提高学生管理工作效率。通过这样的系统可以做到信息的管理规范.科学统计和快速查询。从而减少管理方面的工作量。有效的管理学生所有信息就是学生学籍管理系统完成的功能。

本系统主要是为了提高学籍管理的效率，为教务人员提供良好的学籍管理工具，减少他们的不必要开销，从根本利益出发，实现学籍管理的系统化、规范化和自动化。

经过实际考察，我们设计了学籍管理系统，这个系统最终实现的主要功能如下：院系信息管理部分：主要完成学院中各系的信息管理，完成院系信息的录入。学生信息管理部分：主要完成学生自身信息的管理、学生成绩管理、学生所属关系管理。

班级信息管理部分：完成学校内班级信息的管理、班级所属关系管理。奖惩信息管理部分：负责完成奖惩信息的管理，同时完成奖惩种类的查询。专业信息管理部分：完成校内专业信息的管理、专业所属关系管理。

课程信息管理部分：负责完成各种课程信息的管理，班级课程定制信息管理、学生选课信息管理。

学籍管理系统主要功能模块，如图1.1所示。

学籍管理系统院系信息管理学生信息管理班级信息管理专业信息管理课程信息管理奖惩信息管理

图1.1 系统功能模块图

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组内具体分工，如表1.1所示。

表1.1组内分工组长

姓名孙雨薇

任务

主要负责系统的需求分析部分，设计功能模块，数据流图，编写数据字典部分。

组员

孟昭鹏

主要负责概念结构设计部分，E-R图，联系，在报告中负责Powerdesinger的安装实现，绘制CDM图。

组员

缪斯

主要负责逻辑结构设计部分，将E-R图转换为关系模式，PDM的生成，数据库的连接，脚本的生成，范式证明。

成绩

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2 数据库设计

2.1 需求分析

需求分析是数据库信息管理系统开发的第一步也是最重要一步。需求分析就是描述系统的需求，通过定义系统总的关键域来建立模型，分析的根本目的的是在开发者和提出需求的人之间建立的一种理解和沟通机制。

2.1.1需求分析的任务

信息时代的到来意味着工作效率的日渐提高，同时也给学籍管理部门带来更大的压力，学籍管理部门必须及时准确地提供各种材料，若无法作到这一点，将使效率得不到条。基于这一原因，学籍管理工作无一例外受到领导们的高度重视。同时，国家在评审教育的各种资质时，也都把学籍管理是否达标作为重要的评定因素之一。因此，学籍管理部门必须提高其自身的管理水平。“提高学籍管理档次，将学籍交给计算机管理”正在成为一种潮流，同时，计算机管理突出的优势也在影响学籍管理的机制。以手工检索为目的的目录，不仅在编制阶段大量占用时间，检索利用也非常繁琐，缺少经验的人员甚至无法在别人编制的目录中查找学籍，更加难以保证“查全率”，使用计算机检索，将彻底解决这一问题。通过这样的系统,可以做到信息的规范管理,科学统计和快速的查询,从而减少管理方面的工作量和减少人为的错误。

学籍管理系统的总目标是：在计算机网络，数据库和先进的开发平台上，利用现有的软件，配置一定的硬件，开发一个具有开放体系结构的、易扩充的、易维护的、具有良好人机交互界面的学籍管理系统。

学籍管理系统是针对学校的大量信息处理工作而开发的管理软件，根据用户的要求，实现对学生信息管理几个方面的功能。我们要做的是一个高校学生学籍管理系统，我们的目标是提高学会管理工作的效率，具有对学生个人信息，课程信息，所选课程信息进行管理及维护的功能。学生可以通过此系统进行个人信息，考试成绩查询以及完成选课功能。系统开发的总体任务是实现学生信息管理的系统化，规范化和自动化。

通过对学籍管理人员及存在使用者的调查，对学籍管理工作情况进行充分的了解，明确了存在用户的各种需求。然后在此基础上确定寝室资源管理的功能。

调查的重点是“数据”和“处理”，通过调查、分析，获得用户对数据库如下要求：（1）信息要求：院系信息、学生信息、班级信息、专业信息、课程信息、奖惩信息。（2）处理要求：班级课程定制、学生奖惩管理、学生成绩记录等。

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2.1.2数据流图

数据流图(Data Flow Diagram，DFD)是用来描绘软件系统逻辑模型的图形工具，用于描绘信息在系统中的流动和处理情况。数据流图是结构系统分析的主要工具，它表示了系统内部信息的流向，并表示了系统的逻辑处理的功能，是一种功能模型。

在数据流图中有四种基本符号，如表2.1所示。

表2.1 数据流图基本符号的意义

符号

说明

加工，输入数据在此进行变换产生输出数据，中间要注明加工的名

字

数据输入的源点和数据输出的终点，在其中要注明源泉点或终点的

名字

数据流，被加工的数据及数据流向，在箭头边要用名词或名词性短

语给出数据流的名字

数据的存储，要用名词或名词性短语给出数据文件的名字顶层数据流图，如图2.1所示。一级数据流图，如图2.2所示。

图2.1顶层数据流图

2.1.3数据字典

1. 数据项

数据项是不可再分的数据单位。对数据项的描述通常包括以下内容：

数据项描述＝{数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项之间的联系}，其中，“取值范围”、“与其他数据项的逻辑关系”定义了数据的完整性约束条件，是设计数据检验功能的依据，数据项如表2.1，2.2，2.3，2.4，2.5，2.6所示。

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图2.2一级数据流图

表2.1 院系信息数据项

数据项名院系编号院系名称系主任备注

数据项含义说明院系的唯一标识院系的名称系主任的姓名院系的备注信息

别名 DEPART_ID DERART_NAM DERANT_DIRE DEPANT_NOT

数据类型整型字符型字符型字符型

长度无 40 10 200

数据项之间的联系主码

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表2.2 专业信息数据项

数据项名专业编号专业名备注

表2.3 班级信息数据项

数据项名班级编号班级年份班级序号班级名辅导员备注

表2.4 学生信息数据项数据项名学号姓名性别出生日期民族籍贯地址邮编电话身份证号政治面貌入学年份备注

表2.5 课程信息数据项

数据项名课程编号课程名先行课学分备注

数据项含义说明专业的唯一标识专业的名称专业的备注信息

别名 PROF_ID PROF_NAME PROF_NOTE

数据类型整型字符型字符型

长度无 40 200

数据项之间的联系主码

数据项含义说明

班级的唯一标识班级的创建年份班级的序号班级的名称

班级的辅导员姓名班级的备注信息

别名 CLASS_ID CLASS_YEAR CLASS_PRID CLASS_NAME CLASS_INST CLASS_NOTE

数据类型整型字符型整型字符型字符型字符型

长度无 4 无 40 10 200

数据项之间的联系主码

数据项含义说明学生的唯一标识学生的姓名学生的性别学生的出生日期学生的名族学生的籍贯学生的家庭地址学生的邮编学生的联系电话学生的身份证号学生的政治面貌学生的入学年份学生的备注信息

别名 SNO SNAME SSEX SBIRT SNAFA SBIPL SADDR SPOST STELE SID SPOLA SYEAR SNOTE

数据类型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型字符型

长度 20 10 2 10 8 10 50 6 20 18 10 10 1000

数据项之间的联系主码

数据项含义说明课程的唯一标识课程的名称课程的先行课课程的学分课程的备注信息

别名

COURSE_ID COURSE_NAM COURSE_PRN COURSE_CRE COURSE_NOT

数据类型整型字符型整型整型字符型

长度无 20 无无 200

数据项之间的联系主码

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表2.6 奖惩信息数据项

数据项名奖惩编号种类信息

数据项含义说明奖惩的唯一标识奖惩的种类奖惩的信息

别名 REPU_ID JC_LEI note

数据类型整型字符型字符型

长度无 15 500

数据项之间的联系主码

2.数据结构

数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据结构可以由若干个数据项组成，也可以由若干个数据结构组成，或由若干个数据项和数据结构混合组成。对数据结构的描述通常包括以下内容：

数据结构描述＝{数据结构名，含义说明，组成：{数据项或数据结构}}，如表2.7所示。

表2.7 数据结构数据结构名班级信息课程信息院系信息学生信息专业信息奖惩信息

含义说明班级的各种信息课程的各种信息院系的各种信息学生的各种信息专业的各种信息奖惩的各种信息

组成

班级编号、班级年份、班级序号、班级名、辅导员名、备注

课程编号、课程名、先行课、学分、备注院系编号、院系名称、系主任、备注

学号、姓名、性别、出生日期、民族、籍贯、地址、邮编、电话、身份证号、政治面貌、入学年份、备注专业编号、专业名、备注奖惩编号、奖惩种类、信息

3.数据流

数据流是数据结构在系统内传输的路径。对数据流的描述通常包括以下内容：

数据流描述＝{数据流名，说明，数据流来源，数据流去向，组成：{数据结构}，平均流量，高峰期流量}，其中，“数据流来源”是说明该数据流来自哪个过程；“数据流去向”是说明该数据流将到哪个过程去；“平均流量”是指在单位时间（每天、每周、每月等）里的传输次数；“高峰期流量”则是指在高峰时期的数据流量，数据流如表2.8所示。

表2.8 数据流

数据流名班级信息

课程信息院系信息学生信息专业信息奖惩信息

说明

班级管理的信息课程管理的信息院系管理的信息学生管理的信息专业管理的信息奖惩管理的信息

数据来源班级信息的录入课程信息的录入院系信息的录入学生信息的录入专业信息的录入奖惩信息的录入

数据流去向信息存储信息存储信息存储信息存储信息存储

相对应的各种处理

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4 .数据存储

数据存储是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一。它可以是手式文档或手工凭单，也可以是计算机文档。对数据存储的描述通常包括以下内容：

数据存储描述＝{数据存储名，说明，输入的数据流，输出的数据流，组成：{数据结构}}，其中，“存取频度”指每小时或每天或每周存取几次、每次存取多少数据等信息；“存取方式”包括是批处理还是联机处理、是检索还是更新、是顺序检索还是随机检索等；另外，“输入的数据流”要指出其来源；“输出的数据流”要指出其去向，数据存储如表2.9所示。

表2.9 数据存储

数据存储名班级信息

说明

输入的数据流

输出的数据流

组成

班级管理的信息班级信息的录入班级的各种信息班级编号、班级年

份、班级序号、班级名、辅导员名、备注

课程管理的信息课程信息的录入课程的各种信息课程编号、课程名、

先行课、学分、备注

院系管理的信息系别信息的录入系别的各种信息院系编号、院系名

称、系主任、备注

学生管理的信息学生信息的录入学生的各种信息学号、姓名、性别、

出生日期、民族、籍贯、地址、邮编、电话、身份证号、政治面貌、入学年份、备注

专业管理的信息专业信息的录入专业的各种信息专业编号、专业名、

备注

奖惩管理的信息奖惩信息的录入奖惩的各种信息奖惩编号、奖惩种

类、信息

课程信息院系信息学生信息

专业信息奖惩信息

5.处理过程

处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。数据字典中只需要描述处理过程的说明性信息，通常包括以下内容：

处理过程描述＝{处理过程名，说明，输入：{数据流}，输出：{数据流}}，其中，“简要说明”中主要说明该处理过程的功能及处理要求。功能是指该处理过程用来做什么（而不是怎么做），处理要求包括处理频度要求，如单位时间里处理多少事务、多少数据量、响应时间要求等。这些处理要求是后面物理设计的输入及性能评价的标准，处理过程，处理过程如表2.10所示。

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表2.10 数据处理

处理过程名班级信息录入课程信息录入院系信息录入学生信息录入专业信息录入成绩信息录入奖惩信息录入查看专业信息提交专业信息查看奖惩信息查看学生信息提交学生信息定制课程查看班级信息查看课程信息说明

对班级信息进行录入对课程信息进行录入对院系信息进行录入对学生信息进行录入对专业信息进行录入对成绩信息进行录入对奖惩信息进行录入对专业信息进行查询对专业信息进行提交对奖惩信息进行查询对学生信息进行查询对学生信息进行提交对课程的选定

对班级信息进行查询对课程信息进行查询输入数据流班级信息课程信息系别信息学生信息专业信息成绩信息奖惩信息专业信息院系

奖惩信息、学生学生信息管理学生信息班级信息学生学生输出数据流班级信息课程信息系别信息学生信息专业信息成绩信息奖惩信息院系奖惩信息院系、学生院系、学生院系

课程信息管理班级信息课程信息 2.1.4确定实体间的联系

在学籍管理系统中，需要将学生所在的院系信息进行保存，包括：院系编号，院系名称，系主任，备注。同样需要对学生所选专业信息进行保存，包括：专业名，专业编号，备注。学生所在班级信息包括：班级编号，班级序号，班级名，指导员名，班级年份，备注。学生所要学习的课程，它包括：课程编号，课程名，先行课，学分，备注。学生的个人信息包括：学号，姓名，出生日期，入学年份，邮编，备注，民族，政治面貌，性别，籍贯，身份证号，电话，地址。最后，对学生所获的奖惩信息进行统计，包括：奖惩编号，信息，种类。

客观存在并可相互区别的事物称为实体，所以在本系统中实体有：系院，专业，班级，课程，学生，奖惩。根据系统中各个实体的分析，可得各个实体间的联系如下：

院系实体与专业实体之间的联系是：一个院系可以有多个专业，一个专业只可以属于一个院系。因此，院系实体与专业实体间是一对多的关系。

专业实体与班级实体之间的联系是：一个专业可以有多个班级，一个班级只可以属于一个专业。因此，专业实体与班级实体间是一对多的关系。

班级实体与课程实体之间的联系是：一个班级可以上多个课程，一个课程可以分给多个班级。因此，班级实体与课程实体间是多对多的关系。

课程实体与学生实体之间的联系是：一个课程可以有多个学生上，一个学生可以学习多个课程。因此，课程实体与学生实体间是多对多的关系。

班级实体与学生实体之间的联系是：一个班级可以有多个学生，一个学生只可以属于一个班级。因此，班级实体与学生实体间是一对多的关系。

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学生实体与奖惩实体之间的联系是：一个学生可以获得多个奖惩，一个奖惩可以分给多个学生。因此，学生实体与奖惩实体间是多对多的关系。

2.2 概念结构设计

将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。它是整个数据库设计的关键。

了概念结构设计能真实、充分地反映现实世界，包括事物和事物之间的联系，能满足用户对数据的处理要求。

2.2.1概念结构设计的方法

设计概念结构通常有四类方法：

自顶向下，即首先定义全局概念结构的框架，然后逐步细化；

自底向下，即首先定义各局部应用的概念结构，然后将它们集成起来，得到全局概念结构；

逐步扩张，首先定义最重要的核心概念结构，然后向外扩充，以滚雪球的方式逐步生成其他概念结构，直至总体概念结构；

混合策略，即将自顶向下和自顶向下相结合，用自顶向下策略设计一个全局概念结构的框架，以它为骨架集成由自底向上策略中设计的各局部概念结构。

2.2.2局部概念设计

局部概念模型的设计思想是根据需求分析的内容用E-R图分别表示出各个实体及其属性，以及用E-R图表示出各实体之间的联系。

根据对学籍系统中各个实体和属性的分析，得到各个实体及其属性的E-R图。如图2.2至2.7图所示。

图2.2 院系实体及其属性图

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图2.3 专业实体及其属性图

图2.4 班级实体及其属性图

图2.5 课程实体及其属性图

图2.6 学生实体及其属性图

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图2.7奖惩实体及其属性图

主要实体间的联系如图2.8至2.13所示。

图2.8 院系实体与专业实体之间的联系图

图2.9 专业实体与班级实体之间的联系图

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图2.10 课程实体与班级实体之间的联系图

图2.11班级实体与学生实体之间的联系图

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图2.12 学生实体与课程实体之间的联系图

图2.13 学生实体与奖惩实体之间的联系图

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2.2.3总体概念设计

在分E-R图设计好以后，下一步就是将所有的分E-R图合成一个总的E-R图。由于各个局部所面向的问题不同，这就导致各个分E-R图之间必定会存在许多不一致的问题，称之为冲突。因此把分E-R图合成并不能简单地将各个分E-R图画到一起，而是必须合理消除各分E-R图中的不一致，以形成一个能为全系统中所有用户共同理解和接受的统一的概念模型，是合并E-R图的主要工作和关键。

各E-R图之间的冲突主要有三种：属性冲突、命名冲突、结构冲突。命名冲突分为同名异义和异名异义。结构冲突分为同一对象在不同应用中具有不同的抽象、同一实体在不同分E-R图中所包含的属性个数和属性排列次序不完全相同、实体间的联系在不同的分E-R图中为不同的类型。

除了消除冲突之外，生成初步E-R图，还要消除不必要的冗余，生成完整的E-R图。按照合成整体E-R图的规则，画出完整的E-R图，如图2.14所示。 2.2.4 CDM生成过程

1．依次选择【开始】【程序】【Sybase】【PowerDesigner 9 】【PowerDesigner】选项，就会弹出【PowerDesigner】对话框，如图2.15所示。

图2.15 【PowerDesigner】对话框

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图2.14 整体E-R图

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2．在图弹出【PowerDesigner】对话框中，选择【file】【new】即可得到一个标题栏为【new】的对话框，在此对话框中选择【Conceptual Data Model】，单击“OK”按钮，出现CDM工作区，如图2.16所示。

图2.16 CDM工作区界面

3．绘制实体

⑴打开CDM工作区，选中工具选项板上“实体图标”。

⑵在CDM工作区中任意单击一下，即可产生一个实体图形。 ⑶双击CDM工作区中的实体图形，出现定义实体特征的窗口。 ⑷输入Name、Code内容。这里Name表示实体的描述名称，一般最好用中文描述（如：学生）， Code表示实体的代码名称，最好用简化的英文描述（如：student）。

⑸需要的话，输入实体表中可能存放的记录数（Number），这个数字用于统计数据库的尺寸。同样,也可以定义实体的规则（Rules）、描述（Description）、注释（Annotation）、属性（Attributes）。

⑹单击“确定”按钮，当前CDM工作区就定义了一个实体。

4．定义实体名字，单击“General”选项，在Name和Code后的文本框中填写相应的内容，如图2.17所示。

5．定义实体属性

实体属性是附加到实体上的数据项。单击“Attributes”选项，在Code和Data Type分别填写属性名和类型，如图2.18所示。

6．绘制联系

在DataArchitect环境下绘制联系分两种情况： ⑴绘制不带属性的联系

不带属性的联系通常是用实体之间的一条线，即用“实体到实体连接图标”来绘制。建立“联系”过程

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首先选中工具板上“联系图标”，在CDM工作区中的两个实体之间画一条线即可。双击该线，出现该联系的属性窗口，如图2.19所示。

图2.17 定义实体特征的窗口

图2.18 定义实体属性的窗口

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图2.19 实体之间建立联系

⑵绘制带有属性的联系

带有属性的联系通常分两步，首先要使用“联合图标”建立一个“联合”，然后再使用“实体到联合连接图标”完成。

① 建立“联合”过程

首先选中工具板上“联合图标”，在CDM工作区中单击任意处，产生“联合”；用鼠标双击“联合”图形，出现定义“带属性”联系即联合特性的窗口，如图2.20所示。

图2.20定义“带属性”联系特性的窗口

在“General”选项卡中，输入Name（即联系名，最好输入中文名字）、Code（最好输入英文名）。在“Attributes”选项卡中，输入联系的属性。单击“确定”按钮，在CDM工作区中产生一个“联合”（即带有属性的联系）。

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② 建立实体到联合的连接

“联合”建立好后，需要将该“联合”与相关实体连接，使用“实体到联合连接图标”来完成。其操作过程是：选中工具板上“实体到联合连接图标”，在CDM工作区中，将鼠标的十字箭头定位到一个“实体”，按住左键拖拉到“联合”中，松开鼠标，此时在该实体与联合之间出现一条“联合连接”线，这条线表明实体与联合之间建立了一种关联，然而这种关联的类型需要重新确定，双击“联合连接”线，出现定义“联合连接”线特性的窗口，如图2.21所示。生成CDM模型图如图2.22所示。

图2.21 定义“联合连接”特性的窗口

2.3 逻辑结构设计

2.3.1逻辑结构设计的思想

概念结构是于任何一种数据模型的信息结构。数据库逻辑设计的任务是将概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS所支持的数据模型相符合的逻辑结构，目前，DBMS产品一般支持网状模型、层次模型和关系模型中的某一种。从此开始便进入了“实现设计”阶段，需要考虑到具体的DBMS的性能、具体的数据模型特点。

针对学籍管理系统，逻辑结构设计采用关系模型转换概念结构，将E-R图依照规则转换为关系模型，因为数据库逻辑设计的结果不是唯一的，为了进一步提高数据库应用系统的性能，还应该根据应用需要适当地修改、调整数据模型的结构来对关系模型进行优化，确定是否要对某些模式进行合并或分解，为物理设计提供最优的处理。

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YUANXIZHUANYEPROF_IDIPROF_NAMEA40PROF_NOTEA200Identifier_1HANYOUBANJIKECHENGCOURSE_IDICOURSE_NAMA20COURSE_PRNICOURSE_CREICOURSE_NOTEA200Identifier_10,nJIANGCHENGREPU_IDIJC_LEIA15noteA500Identifier_1XUXIGRADEF4DINGZHIXUQIHAOA80,nCLASS_IDICLASS_YEARA4CLASS_PRIDICLASS_NAMEA40CLASS_INSTA10CLASS_NOTEA200Identifier_10,nXUESHENGSNOA20SNAMEA10SSEXA2SBIRTA10SNAFAA8SBIPLA10SADDRA50SPOSTA6STELLA20SIDA18SPOLAA10SYEARA10SNOTEA100Identifier_1SUOSHUDEPART_IDIDEPART_NAMEA40DEPART_DIRTA10DEPART_NOTEA200Identifier_10,n0,nHUODETIMED0,n

图2.22 CDM 模型图

2.3.2 E-R图向逻辑结构转换的规则

关系模型的逻辑结构是一组关系模式的集合。

E-R图则是由实体，实体的属性和实体间的联系三个要素组成。所以将E-R图转换为

关系模型实际上就是要将实体，实体的属性和实体间的联系转换为关系模式。

转换原则如下。

1.一个实体型转换成一个关系模式。实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。

2.对于实体型间的联系则有以下不同的情况：

⑴ 一个1：1的联系可以转换为一个的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模式合并。如果转换为一个的关系模式，则联系双方的码和联系本身的属性形成新关

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系的属性，联系双方的码均作为候选码。如果与某一端实体对应的关系模式合并，则将一方的码和联系本身的属性传至另一方，一方的码作候选码。

⑵ 一个１：N的联系可以转换为一个的关系模式，也可以与N端对应的关系模式合并。如果转换为一个的关系模式，则双方的码和联系本身的属性作为新关系的属性，N端的码作码。如果与某一端实体对应的关系模式合并，则将一方的码和联系本身的属性传至多方做非主属性。

⑶ 一个M：N联系转换为一个关系模式。双方的码和联系本身的属性作为新关系的属性，双方的码联合作码。

⑷ 三个或三个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。多方的码和联系本身的属性作为新关系的属性，多方的码联合作码。

2.3.3 学籍管理系统的E-R图向逻辑结构转换的过程

根据学籍管理系统的E-R图转换为关系模型如下：

将每一个实体转换成一个关系（关系就是给出关系名，属性就是实体属性，并标明该关系的主键用下划线来表示）关系模式：

1.一个实体转换成一个关系模式，实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。本系统的实体为管理人员。

⑴院系（院系编号，院系名称，系主任，备注）此为院系实体对应的关系模式。

⑵课程（课程编号，课程名，先行课，学分，备注）此为课程实体对应的关系模式。

2. 一对多的联系，可以将一方的码和联系本身的属性传到多方，从而成为多方的非主属性。在本系统中院系和专业、专业和班级、班级和学生是一对多的关系。

⑴专业（专业编号，院系编号，专业名，备注）

此为专业实体对应的关系模式。该关系模式包含了联系“所属”所对应的关系模式，是将院系的码院系编号传至给专业作为专业的非主属性。专业的专业编号是关系的候选码。

⑵班级（班级编号，专业编号，班级年份，班级序号，班级名，指导员名，备注）此为班级实体对应的关系模式。该关系模式包含了联系“含有”所对应的关系模式，是将专业的码专业编号传至给班级作为班级的非主属性。班级的班级编号是关系的候选码。

⑶学生（学号，班级编号，姓名，性别，出生日期，民族，籍贯，地址，邮编，电话，身份证号，政治面貌，入学时间，备注）

此为学生实体对应的关系模式。该关系模式包含了联系“组成”所对应的关系模式，是将班级的码班级编号传至给学生作为学生的非主属性。学生的学号是关系的候选码。

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3. 多对多的联系，可以将多对多的联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，各实体的码组成关系的码或关系码的一部分。在本系统中班级和课程、学生和课程、学生和奖惩是多对多的关系。

⑴定制（班级编号，课程编号，学期号）

此为定制的关系模式，是将班级的码班级编号和课程的码课程编号传至给定制作为定制关系的候选码，定制本身的属性作为定制的非主属性。

⑵学习（课程编号，学号，成绩）

此为学习的关系模式，是将课程的码课程编号和学生的码学号传至给学习作为学习关系的候选码，学习本身的属性作为学习的非主属性。

⑶获得（奖惩编号，学号，时间）此为获得的关系模式，是将奖惩的编号和学生的学号传至获得作为获得关系的候选码，获得本身的属性作为获得的非主属性。

2.3.4 PDM模型的生成过程

逻辑结构设计是于任何一种数据模型的信息结构将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，并对其进行优化。

1. 生成PDM

从CDM生成PDM的过程基本是自动的，需进行如下操作：在CDM工作区中，打开一个CDM文件，选择菜单“Tools”→“Generate Physical Model”。将DBMS改为ORACLE Version 9i 。单击“确定”，开始生成PDM。

值得指出的是，由CDM生成PDM的过程需要一段时间，时间的长短取决于CDM内容的多少。如果CDM有错，那么生成PDM时系统将提示错误信息，此时需根据出错信息修改CDM，直到生成PDM无错为止。操作过程如图2.23所示，生成图如2.24所示。

2.生成脚本在PDM下打开“Database”→“Generate Database”→修改存储路径，选择“Database”，去掉打勾的选项→确定。操作过程如图2.25所示。

3.添加数据库

在PDM下打开“Database” →“Configure Connections” →添加数据源→选择Oracle in OraHome92 →完成→添加数据源的名字→确定。操作过程如图2.26所示。

4.登陆Oracle Enterprise Manager。 5.连接数据库

在PDM下打开“Database” →“Connect” 把Machine data source改成新添加的数据源名字→输入ID和密码→连接→输入服务器名：oracledb_192.168.170.8→确定。

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图2.23 生成PDM过程

ZHUANYEPROF_IDDEPART_IDPROF_NAMEPROF_NOTEINTEGERINTEGERCHAR(40)CHAR(200)FK_ZHUANYE_SUOSHU_YUANXIYUANXIDEPART_IDDEPART_NAMEDEPART_DIRTDEPART_NOTEINTEGERCHAR(40)CHAR(10)CHAR(200)FK_BANJI_HANYOU_ZHUANYEDINGZHICOURSE_IDINTEGERCLASS_IDINTEGERXUQIHAOCHAR(8)FK_DINGZHI_DINGZHI2_BANJIFK_DINGZHI_DINGZHI_KECHENGBANJICLASS_IDPROF_IDCLASS_YEARCLASS_PRIDCLASS_NAMECLASS_INSTCLASS_NOTEINTEGERINTEGERCHAR(4)INTEGERCHAR(40)CHAR(10)CHAR(200)KECHENGCOURSE_IDCOURSE_NAMCOURSE_PRNCOURSE_CRECOURSE_NOTEINTEGERCHAR(20)INTEGERINTEGERCHAR(200)FK_XUXI_XUXI_KECHENGXUXICOURSE_IDINTEGERSNOCHAR(20)GRADEFLOAT(4)HUODESNOCHAR(20)REPU_IDINTEGERTIMEDATEFK_XUXI_XUXI2_XUESHENGFK_HUODE_HUODE2_JIANGCHEFK_HUODE_HUODE_XUESHENGXUESHENGSNOSNAMESSEXSBIRTSNAFASBIPLSADDRSPOSTSTELLSIDSPOLASYEARSNOTECHAR(20)CHAR(10)CHAR(2)CHAR(10)CHAR(8)CHAR(10)CHAR(50)CHAR(6)CHAR(20)CHAR(18)CHAR(10)CHAR(10)CHAR(100)JIANGCHENGREPU_IDINTEGERJC_LEICHAR(15)noteCHAR(500)

图2.24 生成PDM

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图2.25 生成脚本过程

图2.26添加数据库

2.3.5 规范化证明

1. 院系（院系编号，院系名称，系主任，备注）

其中，院系编号→院系名称，院系编号→系主任，院系编号→备注。