数据库原理及应用课程设计

河南城建学院《数据库原理及应用》课程设计报告书课题机房管理系统学生姓名学生学号083410233指导教师小组成员专业名称信息管理与信息系统计算机科学与工程系2012年6月一、系统概述1、现状分析如今，社会已经到了一个科学技术高速发展的阶段，学校机房为了适应自身的发展要求。从具体的业务与项目的服务出发，需要更大程度的提高工作效率，减轻老师的工作强度，事实上需要一个综合的收费管理系统来对机房上机收费进行简单、便捷的管理。从而达到节约时间，提高效率，方便准确快捷的目的，同时也为自身的发展提供一个广阔的平台。在这种情况下，机房收费系统就成了一个客观需要，这份可行性报告是对机房收费系统的可行性研究分析及指出其存在的必要性。随着国家教育体制改革的不断深入,高校招生规模的急剧扩大和计算机技术的普遍应用,学生上机量成倍增长,公用计算机机房规模越来越大。为实现管理人员对机房和学生上机信息的统计和管理，方便学校领导对机房的监督管理和广大师生的上机基本需求，应建立一套适合学校需要的机房管理系统，科学高效地实现对机房的管理。2、系统目标数据库原理及应用课程设计作为独立的教学环节，是信息管理与信息系统专业集中实践性环节系列之一，是学习完《数据库原理及应用》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的在于加深对数据库原理及应用基础理论和基本知识的理解，掌握使用数据库系统分析、设计的基本方法，提高解决实际管理问题、开发信息系统的实践能力。同时课程设计应充分体现“教师指导下的以学生为中心”的教学模式，以学生为认知主体，充分调动学生的积极性和能动性，重视学生自学能力的培养。3、主要功能本系统是基于《数据库原理级应用教程》，利用SQLServer软件工具，根据已学知识，设计的一个机房管理系统，能满足一般高校机房管理的基本需求,实现学生上机过程的登记；实现机房信息、机器信息、学生信息的管理；实现班级及班级学生信息的管理；实现班级上机的预约，即设置各班级的上课时段。二、数据库需求分析1、数据项和数据结构针对一般高校机房管理系统的基本需求,通过对学生上机过程、班级上机过程、计算机管理过程的数据流程分析,现设计如下数据项和数据结构（1）机房信息：机房号、机房名、计算机数目、管理员（2）计算机信息：计算机IP、机器号、机房号、品牌、备注（3）学生信息：学号、姓名、性别、班级（4）班级信息：班级号、课程类型、课程名称、任课教师、人数（5）用户信息：用户名、学号、密码（6）班级机房预约信息：机房号、上课时段、开始时间、结束时间、班级号（7）学生上机过程登记信息：计算机IP、上机时间、下机时间、学号2、业务流程图本系统主要业务为实现机房信息、计算机信息、学生信息、班级信息、用户信息的存储，汇总到数据库中，当有班级上机预约时进行登记并存储，并对各个用户的上机信息进行验证、统计、存储，其业务流程图如图2-2-1：图2-2-1用户信息用户信息清单注册添加用户信息表上机用户机房机房数据库用户信息验证上机管理上机信息表终止正确错误机房数据库班级预约信息班级信息机房信息添加3、数据流程图本系统中机房信息、计算机机信息、用户信息、学生信息、班级信息为固定的库存信息，在上机过程中不需要重新存储。学生上机过程信息和班级上机预约信息需要重新统计并存储，其数据流程图如图2-3-1：图2-3-1P2上机信息统计班级上机预约信息D2上机过程信息表P1信息统计用户信息D1班级预约信息表机房数据库存储验证验证正确存储三、数据库概念结构设计1、简要结构图系统总体功能模块包括机器信息管理、机房信息管理、学生信息管理、班级机房预约、上机过程信息管、班级信息管理、用户信息管理等7个模块，其模块的简要结构图如图3-1-1：表3-1-1机房信息管理机器信息管理学生信息管理上机过程信息管理班级信息管理用户信息管理机房管理系统上机过程添加上机过程查询上机过程修改学生信息查询学生信息添加学生信息修改机器信息添加机器信息查询机器信息修改用户信息修改用户信息添加用户信息查询班级机房预约信息数据库应用程序用户登录及身份验证机房信息查询机房信息添加机房信息修改班级信息查询班级信息添加班级信息修改机房预约信息查询机房预约信息添加机房预约信息修改2、实体属性图本系统涉及机房、计算机、学生、班级、用户共五个实体，它们的属性图依次如下：图3-2-1机房属性图图3-2-2计算机属性图图3-2-3学生属性图计算机计算机IP机器号机房号目品牌备注学生学号姓名性别班级机房机房号机房名机器数目管理员图3-2-4班级属性图图3-2-5用户属性图用户用户名学号密码班级班级号课程名课程类型任课教师人数3、数据字典由以上实体属性图可设计如下数据字典：○1机房（Room）字段中文名字段名数据类型能否为空是否为主键机房号Rnoint是是机房名Rnamechar(10)否否计算机数目NumberSmallint否否管理员Managerchar(10)否否表3-1○2计算机（Computer）字段中文名字段名数据类型能否为空是否为主键计算机IPIPChar(20)否是编号Cnosmallint否否机房号RnoInt否否品牌BrandCahr(20)能否备注NoteVachar(100)能否表3-2○3学生（Student）字段中文名字段名数据类型能否为空是否为主键学号Snoint否是姓名Snamechar(10)否否性别Sexchar()2能否班级号Cnoint能否表3-3○4班级（Class）字段中文名字段名数据类型能否为空是否为主键班级号Clnoint否是课程名称Clnamechar(20)否否课程类型Cltypechar(20)否否任课教师Teacherchar(10)否否人数Clnumbersmallint能否表3-4○5用户（Usertable）字段中文名字段名数据类型能否为空是否为主键用户名UnameChar(20)否是学号SnoInt否否密码PwordChar(20)否否表3-54、E-R图（1）经过对以上局部E-R图分析汇总，可得到初步E-R图如图3-3-1：图3-4-1机房号机房计算机属于拥有上机上课学生班级机房名机器数管理员机器号机房号品牌备注ID人数任课教师班级号课程名课程类型姓名性别班级学号(2)修改过程○1合局部E-R图，生成总E-R图时，各个子系统的局部应用面向问题不同，导致各个实体和实体的属性之间的冲突，因此合并时必须消除这些冲突：属性冲突和结构冲突：因为设计分E-R图前有过充分讨论，所以没有出现属性冲突和结构冲突。结构冲突：“班级”是一个实体，但是在实体“学生”中却变成了一个属性，所以在合并E-R图时，应以“班级号”作为“学生”的一个属性。○2消除不必要的冗余实体之间具有明确完整的关系，多余的关系将导致维护的困难和破坏数据库的完整性。由于某些联系可以导出其它的联系，这种联系可以被消除。如实体“计算机”中的“机房号”可由“属于”“机房”导出，所以其可以在总E-R图中消除。而在消除结构冲突的过程中，实体“学生”的属性中产生了一个“班级号”，其可以由“拥有”“班级”导出，所以其可以在总E-R图中消除。（3）经由以上修改过程，则可以得到基本E-R图，如图3-3-2：图3-4-2机房号机房计算机属于拥有上机上课学生班级机房名机器数管理员机器号品牌备注IP人数任课教师班级号课程名课程类型姓名性别学号四、数据库逻辑结构设计1、关系模式由系统基本E-R图可得到如下几种关系模式：机房（机房号，机房名，计算机数目，管理员）计算机（计算机IP，机器号，机房号，品牌，备注）学生（学号，姓名，性名，班级号）班级（班级号，课程类型，课程名称，任课教师，人数）用户（用户名，学号，密码）班级机房预约（机房号，上课时段，开始时间，结束时间，班级号）学生上机过程登记（计算机IP，日期，上机时间，下机时间，学号）属于（计算机IP，机房号）上课（班级号，机房号）上机（学号，计算机IP）拥有（学号，班级号）2、范式的判定（1）机房关系模式为第二范式：主关系键与非主属性之间存在着函数依赖（机房号→机房名）、（机房号→计算机数目）、（机房号→管理员），非主属性间又存在函数依赖（机房名→计算机数目）（机房名→管理员），所以机房关系模式为第二范式。（2）计算机关系模式为第三范式：其每个非主属性都完全函数依赖于主关系键计算机IP，而且非主属性间并不存在函数依赖，所以属于第三范式。（3）学生关系模式为第第三范式：其每个非主属性都完全函数依赖于主关系键学号，而且非主属性间并不存在函数依赖，所以属于第三范式。（4）班级关系模式为第三范式：其每个非主属性都完全函数依赖于主关系键班级号，而且非主属性间并不存在函数依赖，所以属于第三范式。（5）用户关系模式为第二范式：主关系键与非主属性之间存在着函数依赖（用户名→学号）、（用户名→密码），非主属性间又存在函数依赖（学号→密码），所以其为第二范式。（6）班级机房预约关系模式为第第三范式：其每个非主属性都完全函数依赖于主关系键机房号和上课时段，而且非主属性间并不存在函数依赖，所以属于第三范式。（7）学生上机过程登记关系模式为第三范式：其每个非主属性都完全函数依赖于主关系键计算机IP和日期，而且非主属性间并不存在函数依赖，所以属于第三范式。（8）属于关系模式为第三范式：主关系键与非主属性之间存在着函数依赖（计算机IP→机房号），非主属性只有一个，所以为第三范式。（9）上机关系模式为第一范式：其只存在主关系键，无非主属性，所以为第一范式。（10）拥有关系模式为第第三范式：主关系键与非主属性之间存在着函数依赖（学号→班级号），非主属性只有一个，所以为第三范式。五、物理结构设计1、为表Room(机房)在Rname（机房名）上建立唯一索引CREATEUNIQUEINDEXRoomIONRoom(Rname)执行界面如下图5-5-1：图5-1-12、为表Computer(计算机)在机器号（Cno）和机房号(Rno)上建立唯一索引CREATEUNIQUEINDEXComputerIONComputer(Cno,Rno)执行界面如下图5-2-1：图5-2-13、为表User（用户）在Sno（学号）上建立建立唯一索引CREATEUNIQUEINDEXUserIONUsertable(Sno)执行界面如下图5-3-1：图5-3-14、为表Scheduled（班级机房预约）在Clno（班级号）上建立聚集索引CREATECLUSTERINDEXScheduledIONScheduled(Clno)执行界面如下图5-4-1：图5-4-1六、数据库实施1、创建数据库Room（机房管理系统）CREATEDATABASERoomON(NAME=Room_Data,FILENAME='E:\Room\Data\Room_Data',SIZE=10MB,MAXSIZE=30MB,FILEGROWTH=5MB)LOGON(NAME='Room_log',FILENAME='E:\Room\log\Room_log',SIZE=1MB,MAXSIZE=3MB,FILEGROWTH=1MB)2、创建表（1）Room(机房表)的创建CREATETABLERoom(RnoINTNOTNULLPRIMARYKEY,RnameCHAR(10)NOTNULL,NumberSMALLINTNULL,ManagerCHAR(10)NOTNULL)（2）Computer(计算机表)的创建CREATETABLEComputer(IPCHAR(20)NOTNULLPRIMARYKEY,CnoSMALLINTNOTNULL,RnoINTNOTNULL,BrandCHAR(20)NULL,NoteVARCHAR(50)NULL)（3）Student(学生表)的创建CREATETABLEStudent(SnoINTNOTNULLPRIMARYKEY,SnameCHAR(10)NOTNULL,SexCHAR(2)NULL,CnoCHAR(20)NOTNULL)（4）Class(班级表)的创建CREATET