大型数据库课程设计报告——机房管理系统.doc

大型数据库课程设计
设计报告
题 目： 机房管理系统
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学生姓名:
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第1章　需求分析1
1。1　需求调查1
1.2 系统功能分析2
1。3 面对用户需求分析3
第2章　面向对象分析和设计4
第3章　逻辑结构设计6
3。1　类和对象向关系模式转换8
3。2　关系模式优化9
第4章　数据库物理结构设计9
4。1 存取方法设计9
4。2　存储结构设计9
4。3　物理设计10
第5章　数据库完整性设计12
5。1 主键及唯一性索引12
5.2 参照完整性设计12
5。3　Check约束12
5。4　Default约束12
5.5 触发器设计13
第6章 数据库视图设计15
第7章 数据库存储过程设计16
第8章 权限设计17
总结18
参考文献：18

大型数据库课程设计报告

第 3 页

机房管理系统后台数据库
第1章　需求分析
1。1　需求调查
针对一般高校机房管理系统的需求分析，通过对各个用户的调查，该机房管理系统有如下需求：
1) 机房管理：实现机房管理员对机房信息、计算机信息以及教学班上机相关信息的管理.机房管理员可以对包括机房名称、该机房拥有的计算机数目、计算机编号、计算机上机费率在内的相关机房信息、计算机信息进行管理,也可以为教学班的课程分配上机时间和地点。
2) 基本信息管理：实现对课程信息和教学班的基本信息的管理,包括课程的教师、上机时间和上机地点等基本信息，以及教学班学生、课程和成绩等基本信息的管理。学生可以对自己的个人基本信息进行管理，机房管理员可以对上机时间和地点等进行管理，任课教师可以对教学班学生课程成绩进行修改.
3) 查询：实现对机房信息、学生信息、课程信息和教学班信息的相关查询。机房管理员可以对机房各项相关信息进行查询，学生可以对包括学号、姓名、民族、性别、出生日期、班级、系别、专业和卡号在内的学生个人基本信息,课程的教师、上机时间、上机地点和成绩在内的课程信息，以及包括上机收费和余额在内的充值卡信息进行查询，任课老师可以对教学班学生信息、课程信息、上机时间、上机地点以及成绩等基本信息进行相关查询。
4) 充值管理:实现充值人员对学生充值信息的管理，包括卡号、充值时间、充值金额以及余额等基本信息。学生通过充值人员为自己的卡充值，也可以了解自己的充值卡余额。
5) 上机管理：实现对学生上机信息和机房收费信息的管理。下机后，系统将自动修改该学生的充值卡账户余额；通过机房收费信息可以统计各机房上机的费用。
机房管理系统
机房
信息管理
计算机基本信息管理
学生基本信息管理
教学班信息管理

教学班上机信息管理
充值信息管理

上机登记过程信息管理
机房费用统计信息管理
1.2 系统功能分析
1) 机房信息管理:用于实现机房管理员对机房信息的管理，机房管理员可以通过对包括机房名以及该机房拥有的计算机数目在内的全部机房基本信息进行查询、修改和删除。
2) 计算机基本信息管理：用于实现机房管理员对计算机各项基本信息的管理,包括对计算机编号、计算机所属机房名和上机费率的查询、修改和删除。
3) 学生基本信息管理：用于实现教师对学生的基本信息的管理，有查询、修改和删除学生的学号、姓名、民族、性别、出生日期、系别、专业、班级以及卡号等基本信息的功能。
4) 教学班信息管理：用于实现任课教师对教学班信息的管理，包括对教学班学生信息、课程信息和成绩信息等基本信息的查询,以及对教学班学生成绩的查询、修改和删除。
5) 教学班上机信息管理：用于机房管理员对教学班学生上机信息的管理,包括对课程上机周次、上机时间和上机地点等基本信息的查询、修改和删除。
6) 充值信息管理:用于充值人员对学生充值信息的管理，包括卡号、充值时间、充值金额以及余额等基本信息。学生缴纳费用，充值人员为其充值，并提供充值查询.
7) 上机登记过程信息管理：用于对学生上机信息的登记管理,包括计算机编号、机房名、日期、上机时间、下机时间、学号以及消费金额等基本信息。每次学生下机后，系统将自动修改该学生的账户余额，并保存该学生此次上机的详细信息。
8) 机房费用统计信息管理:用于实现充值人员对各个机房的收费信息的管理,包括机房名、日期和上机费用等基本信息.系统管理员可以通过对学生的收费信息来统计各机房上机的总体费用.
1。3 面对用户需求分析
在机房管理系统中,最主要的功能就是进行一系列的查询和各类数据的管理。因此，可以将机房管理系统分为管理系统和查询系统两个子系统。而在所设计的机房管理系统中，主要有四类用户，即学生用户、教师用户、机房管理员和系统管理员.各类用户在该系统中的需求不同,权限也不同。因此，为了更明确更系统地了解用户需求，我们还可以将管理系统再细分为学生管理系统、教师管理系统、机房管理员管理系统和系统管理员管理系统。同样，将查询系统也按用户职能进行细分，即学生查询系统、教师查询系统、机房管理员查询系统和系统管理员查询系统。这样细分后，看似把系统需求繁杂化了。其实不然,细分后使各用户需求更加明确了,并且能更好的把握系统需求.
下面从细分后的各个子系统分析子系统的需求：
机房管理系统
学生管理子系统
学生查询子系统
教师管理子系统
教师查询子系统
充值人员管理子系统

充值人员查询子系统

机房管理员管理子系统

机房管理员查询子系统

1) 学生管理子系统。学生用户在使用该系统时,首先必须通过账号和密码登录系统.因此，对密码的设置和修改是最基本的需求.由于所有用户在使用该系统时都需要账号和密码,所以在后面的用户需求分析时不再重复对此需求进行描述.在登录系统后，学生用户的最主要的需求就是通过该系统进行个人基本信息管理和选课。其次,学生用户还要求可以通过系统进行个人基本信息的维护（包括添加、删除和修改信息）以及学生选课.
2) 学生查询子系统.学生用户在该系统中是最低级的用户，所以可以查询的数据也是有限的，主要有个人基本信息查询，个人选课信息查询，个人上机信息查询。在进行选课的时候还要对课程信息进行查询。
3) 教师管理子系统.该系统中,教师用户可以对学生的课程成绩进行录入。
4) 教师查询子系统。教师用户不仅要有查询教学班学生信息的功能，还要有查询所选课程信息的功能.当学生用户进行选课完毕后,教师用户有对选课学生花名册、任课课程信息的查看的需求.当课程结束后，教师在录入学生成绩的时候，也要对课程信息、学生信息进行查询。教师用户的另一个需求是对学生成绩的查询，这个成绩查询不仅可以查询学生用户的个人成绩,还可以查询所带课程的成绩和所有学生的成绩。
5) 充值人员管理子系统。作为充值人员,具备给学生充值卡充值的需求（即修改学生账户的账户余额），也可以通过机房收费信息统计各机房上机的费用。
6) 充值人员查询子系统。充值人员在给充值卡充值的时候，有查询充值卡信息的需求；统计各机房上机总费用的时候，还有查询各机房具体上机收费信息的相关需求。
7) 机房管理员管理子系统。首先是个人信息的修改。对于机房管理员来说，该系统应该可以帮助他进行个人信息(即姓名）的修改;机房管理员还有对机房信息和计算机信息进行管理的需求;在教学班课程需要安排上机时，机房管理员还有利用系统进行上机安排的需求，即对上机周次、上机日期和上机地点的安排。
8) 机房管理员查询子系统。机房管理员首先要有机房信息和计算机信息查询的需求，除了这些需求外,机房管理员还应该可以查询需要安排上机的教学班的学生人数，以及已经安排好的教学班上机的相关信息。
第2章　面向对象分析和设计
类和对象设计如下:
computer
计算机编号：int
机房名：char（10）
费率（元/小时）：int
添加（)
修改（）
删除(）
查询()
room
机房名：char(10）
计算机数目：int
管理员：varchar（20）
添加（）
修改（)
删除（)
查询（)
course
专业：nvarchar（50）
课程名：nvarchar（50）
教师：varchar（30）
上课周次：char（35）
上机时间：char（30）
上机地点：char（15）

添加（）
修改（）
删除(）
查询（)
student
学号:int
姓名：varchar(20）
性别：bit
民族：char(10）
出生日期：char（10）
系别：varchar(20）
专业：varchar(30）
班级编号：int
卡号：int

添加（)
修改（)
删除(）
查询（)
sc
学号：int
课程名:nvarchar(50）
成绩:char（10)

添加（)
修改（)
删除()
查询（)
reinformation
计算机编号:int
机房名：char（10）
卡号：int
上机日期：nvarchar（50）
上机类型：nvarchar(50）
起始时间:char（20）
下机时间：char（20)
消费金额:float

删除（)
查询()
card
卡号：int
充值日期:nvarchar(50）
充值金额:float
经办人：varchar（20）
余额：float

添加()
修改（)
删除（)
查询（)
第3章　逻辑结构设计
局部E—R图
room

计算机数目
管理员
机房名

机房实体E—R图
computer

计算机编号
机房名
费率（元/小时）

计算机实体E-R图
student

卡号

学号

姓名

系别
出生日期
班级编号
专业
民族
性别

学生实体E—R图

course

上课地点
上课时间
上课周次
教师
课程名
专业

课程实体E—R图
card

卡号
充值时间
充值金额

余额
经办人

充值卡实体E—R图
全局E-R图:

1 n

1
1 1

1

n
n 1

1

n

1

日期

费率（元/小时）
计算机数目

管理员

计算机编号

属于

room
computer

机房名

机房名

民族
班级编号

出生日期
上机

系别

上课

student

性别
姓名

卡号
学号

专业

卡号

上课日期
上课周次

余额

card
属于
选课
course

上课时间
经办人
课程名

充值时间

专业
教师
充值金额

3.1　类和对象向关系模式转换
room（机房名、计算机数目、费率（元/小时）、管理员）
computer（计算机编号、机房名）
student（班级编号、学号、姓名、民族、性别、出生日期、系别、专业、卡号、课程名、教师、上课周次、上机时间、上机地点、成绩）
course（课程名、专业、教师、上课周次、上机时间、上机地点、成绩）
sc(学号、姓名、性别、系别、专业、班级、课程名)
card（卡号、学号、姓名、性别、系别、专业、班级、充值日期、充值金额、经办人、余额)
reinformation（计算机编号、机房名、学号、卡号、姓名、性别、系别、专业、班级、上机日期、上机类型、起始时间、下机时间、消费金额）
3.2　关系模式优化
room（机房名、计算机数目、管理员）
computer（计算机编号、机房名、费率(元/小时)）
student（班级编号、学号、姓名、民族、性别、出生日期、系别、专业、卡号)
course(课程名、专业、教师、上课周次、上机时间、上机地点)
sc（学号、课程名、成绩)
card（卡号、充值日期、充值金额、经办人、余额）
reinformation（计算机编号、机房名、学号、卡号、上机日期、上机类型、起始时间、下机时间、消费金额）
第4章　数据库物理结构设计
4.1 存取方法设计
数据库系统是多用户共享的系统，对同一个关系要建立多条存储路径才能满足多用户的多种应用要求。对于机房管理系统来说,为了提高某些属性（如：机房名,计算机编号,学生学号，课程名，学生成绩，选课信息等）的查询速度，可以选择聚簇存取的方法，即把这些属性上具有相同值的元组集中放在连续的物理块上。这样在查询某个系别或是查询某个专业或某班级的学生情况或选课等时就会大大提高查询速度。因此,该系统中选择聚簇存取方法。
4.2　存储结构设计
机房管理系统是一个大型复杂的计算机网络信息系统,采用基于浏览器/服务器(B/S）,客户端/服务器(C/S）混合的应用体系结构来建设机房管理系统.机房管理系统采用Microsoft 公司推出的SQL Server 2008，并用SQL进行数据库的建立和数据库中数据的维护和查询。
4。3　物理设计
实现该设计的环境为Windows XP Professional + MS SQL Server 2008 或以上版本.
1、 建立机房管理系统数据库
create database 机房管理系统
on primary (
name=机房管理系统数据文件，
filename=’f:\机房管理系统\机房管理系统数据文件。mdf’，
size=10MB,
maxsize=unlimited,
filegrowth=10% ）
log on （
name=机房管理系统日志文件，
filename=’f:\机房管理系统\机房管理系统日志文件。ldf’，
size=3MB,
maxsize=unlimited,
filegrowth=1MB ）
2、 建立机房信息表
create table room（
机房名char（10) not null primary key，
计算机数目 int，
管理员 varchar(20） not null)
3、 建立计算机信息表
create table computer(
计算机编号int not null,
机房名 char（10) not null,
费率（元/小时） int,
primary key（计算机编号,机房名）)
4、 建立学生信息表
create table student（
班级编号 int not null，
学号 int not null primary key,
姓名 varchar（20) not null，
性别 bit not null,
民族 char(10)，
出生日期 char（10)，
系别 varchar（20） not null，
专业 varchar（30） not null，
卡号int)
5、 建立课程信息表
create table course(
专业 nvarchar(50） not null，
课程名 nvarchar（50) not null,
教师 nvarchar（30） not null，
上课周次 char(35) not null,
上课时间 char(30) not null，
上机地点char(15） not null，
primary key(专业，课程）)
6、 建立学生选课信息表
create table sc（
学号 intnot null,
课程名 nvarchar(50） not null，
班级编号 intn（50） not null， ot null，
成绩 char(10） ，
primary key（学号，课程）)
7、 建立充值卡信息表
create table card（
卡号 int not null primary key，
充值日期 nvarchar（50） not null，
充值金额 float not null，
经办人 varchar（20）not null,
余额 float）
8、 建立上机信息登记表
create table reinformation（
计算机编号 int not null，
机房名 char(10) not null，
卡号 int not null，
上机日期 nvarchar（50)not null，
上机类型 nvarchar（50)not null，
起始时间 char(20）not null,
下机时间 char（20)not null,
消费金额 float not null,
primary key（卡号,起始时间)）
第5章　数据库完整性设计
5。1 主键及唯一性索引
表名
主键
建立唯一性索引
room
（机房名）
create unique index room_index
on room（机房名)
computer
(计算机编号,归属机房）
create unique index computer_index
on computer（计算机编号,归属机房）
student
（学号)
create unique index student_index
on student（学号）
course
(专业，课程）
create unique index course_index
on course(专业，课程）
sc
(学号,课程)
create unique index sc_index
on sc（学号，课程）
card
（卡号，充值日期）
create unique index card_index
on card(卡号，充值日期）
reinformation
（卡号,起始时间)
create unique index reinformation_index
on reinformation(卡号，起始时间)
5.2 参照完整性设计
1、sc表中将属性学号设计为外键
alter table sc add foreign key (学号） references student(学号）
2、reinformation表中将属性卡号设计为外键
alter table reinformation add foreign key （卡号） references card(卡号)
3、computer表中将属性机房名设计为外键
alter table computer add foreign key (机房名) references room（机房名）
4、student表中将属性卡号设计为外键
alter table student add foreign key （卡号） references card（卡号）
5。3　Check约束
1、 student表中将性别进行check约束：check（性别 in （0，1）)
2、 sc表中将成绩进行check约束:check（成绩〉=0 and 成绩〈=100）
5。4　Default约束
1、student表中性别默认值设为：1。default（1)
2、student表中民族默认值设为：汉族.default(’汉族’)
5.5 触发器设计
1、在room表中建立删改机房名触发器
create trigger room_trig
on room afterupdate，delete
as begin
if (update(机房名））
begin
update computer set 机房名=（select 机房名 from inserted）
where 机房名=(select 机房名 from deleted）
update reinformation set 机房名=（select 机房名 from inserted）
where 机房名=（select 机房名 from deleted）
end
else begin
delete from computer
where 机房名 in （select 机房名 from deleted)
delete from reinformation
where 机房名 in （select 机房名 from deleted）
end
end
2、在student表中建立删改学号触发器
create trigger student_trig
on student afterupdate,delete
as begin
if (update（学号)）
update sc set 学号=(select 学号 from inserted）
where 学号=（select 学号 from deleted）
else
delete from sc
where 学号 in （select 学号 from deleted）
end
3、在sc表中建立删改课程名触发器
create trigger sc_trig
on sc after update，delete
as begin
if （update(课程名）)
update course set 课程名=（select 课程名 from inserted）
where 课程名=（select 课程名 from deleted）
else
delete from course
where 课程名 in (select 课程名 from deleted)
end
4、在course表中建立删改课程名触发器
create trigger course_trig
on course after update，delete
as begin
if (update(课程名））
update sc set 课程名=（select 课程名 from inserted）
where 课程名=(select 课程名 from deleted)
else
delete from sc
where 课程名 in (select 课程名 from deleted）
end
5、 在computer表中建立删改计算机编号触发器
create trigger computer_trig
on computer after update，delete
as begin
if (update（计算机编号)）
update reinformation set 计算机编号=(select 计算机编号 from inserted）
where 计算机编号=（select 计算机编号 from deleted)
else
delete from reinformation
where 计算机编号 in (select 计算机编号 from deleted）
end
6、在card表中建立删改卡号触发器
create trigger card_trig
on card after update，delete
as begin
if (update（卡号））
update reinformation set 卡号=（select 卡号 from inserted)
where 卡号=(select 卡号 from deleted)
else
delete from reinformation
where 卡号 in （select 卡号 from deleted）
end
第6章 数据库视图设计
1、建立机房信息视图
create view room_view as select * from room；
2、建立计算机信息视图
create view computer_view asselect ＊ from computer；
3、建立学生信息视图
create view student_view as
select 学号，姓名，性别,民族，出生日期，系别，专业,班级编号，卡号 from student；
4、建立课程信息视图
create view course_view as select * from course;
5、建立学生选课信息视图
create view sc_view asselect * from sc；
6、建立学生充值卡信息视图
create view card_view asselect * from card;
7、建立上机信息登记视图
create view reinformation_view asselect * from reinformation;
8、建立学生上机信息视图
create view stu_com_view as
select student。学号,student。姓名,course。课程，教师，上课周次，上机时间,上机地点
from student，sc，course
where student。学号= sc。学号and sc.课程= course。课程
and student。专业= course。专业；
9、建立班级上机信息视图
create view cla_com_view as
select distinct student.班级编号，course。课程，教师,上课周次，上机时间,上机地点
from student，sc，course
where sc.学号=student。学号 and student。专业= course。专业 and sc.课程=course.课程；
10、建立班级学生选课信息视图
create view cla_sc_view as
select student。班级编号,student。学号，姓名,course。课程，成绩
from student,sc，course
where sc。学号=student。学号 and student.专业= course.专业 and sc。课程=course。课程；
11、 建立机房费用统计信息视图
create view rom_moy_view as
select 机房名，上机日期,sum（消费金额) as 总消费
from reinformation
group by 机房名，上机日期;
第7章 数据库存储过程设计
1、建立添加机房存储过程
create procedure roomadd
（
＠机房名 char（10）,@计算机数目 int，＠管理员 varchar(20）
）
as begin
insert into room
values（＠机房名，＠计算机数目，＠管理员)
end
return
2、 建立添加计算机存储过程
create procedure computeradd
(
＠计算机编号 int,＠机房名 char(10),＠（费率（元/小时）) int
)
as begin
insert into computer
values（@计算机编号,＠机房名，@(费率(元/小时）))
end
return
3、 建立添加学生存储过程
create procedure studentadd
（
＠班级编号 int,@学号 int，@姓名 varchar（20)，@性别 bit，
＠出生日期 char（10)，＠系别 varchar（20）,
＠专业 varchar（30)，＠卡号 int,＠民族 char（10)
）
as begin
insert into student
values(@班级编号,@学号，@姓名，@性别，@出生日期，＠系别,＠专业，＠卡号，＠民族）
end
return
4、 建立添加课程存储过程
create procedure courseadd
（
＠专业 nvarchar(50），＠课程名 nvarchar(50),＠教师 varchar（30），@上课周次 char(35)，
＠上机时间 char(10），＠上机地点 char（15)
）
as begin
insert into course
values(＠专业,@课程名，＠教师，＠上课周次,＠上机时间，＠上机地点）
end
return
5、 建立选课存储过程
create procedure scadd
(
＠学号 int,＠课程名 nvarchar（50），＠成绩 char(10）
)
as begin
insert into sc
values（＠学号，＠课程名，＠成绩)
end
return
第8章 权限设计
1、 给机房管理员授权:
grant select,update,delete on room_view to 机房管理员
grant select，update,delete on computer_view to 机房管理员
grant select on course_view to 机房管理员
grant select on sc_view to 机房管理员
grant select on reinformation_view to 机房管理员
grant select on stu_com_view to 机房管理员
grant select,update，delete on cla_com_view to 机房管理员
2、 给充值人员授权：
grant select on student_view to 充值人员
grant select，update,delete on card_view to 充值人员
第 14 页

grant select，update，delete on rom_moy_view to 充值人员
grant select on reinformation_view to 充值人员
3、 给学生授权
grant select on course to 学生
grant select，update on student to 学生
grant insert，delete，update on sc to 学生
grant select on card_view to 学生
grant select on cla_com_view to 学生
4、 给教师授权
grant select on student_view to 教师
grant select on sc_view to 教师
grant select on course_view to 教师
grant select on reinformation_view to 教师
grant select on stu_com_view to 教师
grant select on cla_com_view to 教师
grant select on cla_sc_view to 教师
总结
通过这段时间对机房管理系统后台数据库的设计,我受益匪浅。做这个课程设计,让我可以把课堂上所学的理论知识和实践相联系起来,使我渐渐学会了融会贯通。同样，通过对SQL Server的使用，我也熟练和巩固了对SQL的理解。
在机房管理系统的开发中我采用了完整的数据库设计的全过程,从需求分析到概念结构设计，到逻辑结构设计,最后到数据库的实施和维护，每一步都认真地分析和实施.当然，在本次课程设计的成果中也还存在许多的不足之处。
在这次设计中,我完全投入到了开发系统的世界里，使我明白了理论和实践要想充分地结合，需要非常扎实的基本功。这就说明学好基础知识是理论付诸实践的前提。在开发机房管理系统中我学到了很多，希望在以后能充分利用实习的机会充实自己，用所学的理论知识充分去实践,在实践中又要努力去巩固理论知识。只有这样，才能把一门课程甚至一门学科学精、学透。通过这次的课程设计，我对大型数据库设计这一门课程有了更深一步的理解.
参考文献:
1. 郑阿奇等。 SQLserver实用教程（第3版)[M］ 。 电子工业出版社，2009
2. 王珊，萨师煊 .数据库系统概论[M]. 高等教育出版社，2005
第 15 页

《大型数据库课程设计》报告评分标准
选题及功能设计
选题合理，功能简单 （D）

有一定的工作量和实用价值 (C）

功能设计丰富，有一定的难度系数 （B）

功能设计合理全面，能体现数据库的存储和整理数据的功能 （A）

数据表和数据量
具备基本的数据表，数据量较少,但能够实现系统基本需要 （D）

具备基本的数据表,数据量适中，实现了一定的数据完整性 (C)

有多个数据表，数据量适中，有完善的数据完整性（B）

有多个数据表,数据量充足,具有较强的数据安全性和数据完整性 (A)

数据库对象
具备基本的数据表,有主外键约束 （D)

创建了若干种的数据库对象，并加以利用 （C）

在实际应用中合理利用了各类数据库对象 （B）

具