資料庫應用設計與開發實例

第一節 需求描述與分析

在此，結合某高校個性化課程線上選課的實際需求，給出一個簡化的需求分析

一、功能性需求

1 管理員後臺模塊

• 學生信息管理
• 教師信息管理
• 課程信息管理
• 班級信息管理

2 學生使用模塊

• 查詢課程
• 瀏覽所選課程
• 查詢成績

3 教師使用模塊

• 我的課程
• 登分

二、非功能性需求

線上選課系統

瀏覽器/伺服器(B/S) 結構

• 選課系統質量需求：
  • 可靠性
  • 正確性
  • 相容性
  • 健壯性

第二節 系統設計

自頂向下 功能模塊結構圖

一、功能模塊設計

• 登錄驗證模塊
• 管理員後臺模塊
  • 學生信息管理模塊
  • 教師信息管理模塊
  • 課程信息管理模塊
  • 院系信息管理模塊
• 學生使用模塊
  • 查詢課程模塊
  • 瀏覽已選課程模塊
  • 選課及退選模塊
  • 成績查詢模塊
• 教師使用模塊
  • 我的課程模塊
  • 登分模塊

二、資料庫設計

1 確定實體

• 學生實體用於描述學生的基本信息，包括學號、姓名、性別、密碼等信息。
• 教師實體用於描述教師的基本信息，包括教師工號、姓名、性別、年齡、職稱、密碼登信息。
• 課程實體用於描述課程的基本信息，包括課程號、課程名、學分、時間、地點、類別、開課學院、限選人數等信息。
• 院系實體用於描述院系的基本信息，包括院系名稱、辦公地點、教師人數等信息。
• 系統管理員實體用於描述系統管理員的基本信息，包括姓名、ID號、密碼登信息。

註意：在資料庫設計時，實體的描述信息可根據實際需求進行增加或刪減，如果實體的屬性較多，在構建 E-R 模型時不一定需要把所有的屬性都標識在E-R 模型上，可以另外用文字說明，這樣也使得 E-R 模型簡明清晰，便於分析。

2 局部信息結構

• 學生-課程 “選修” 多對多（M：N）
• 教師-課程 “授課” 一對多（1：N）
• 教師-院系 “屬於” 一對多（1：N）
• 學生-院系 “屬於” 一對多（1：N）
• 系統管理員-學生 “管理” 多對多 （M：N）
• 系統管理員-教師 “管理” 多對多 （M：N）
• 系統管理員-課程 “管理” 多對多 （M：N）
• 系統管理員-院系 “管理” 多對多 （M：N）

3 全局信息結構

• 首先將學生-課程E-R圖、教師-課程E-R圖，教師-院系E-R圖、學生-院系E-R圖合併成為一個較大的局部信息結構。
  • 學生-教師-課程-院系 E-R 圖
• 將 系統管理員-學生、系統管理員-教師、系統管理員-課程、系統管理員-院系的E-R圖合併成為一個較大的局部信息結構。
  • 系統管理員-學生-教師-課程-院系 E-R 圖
• 最後，將 學生-教師-課程-院系 E-R 圖和系統管理員-學生-教師-課程-院系 E-R 圖合併成為一個本系統的全局 E-R 圖。

4 邏輯結構與規範化設計

轉換為關係模式，主碼用下劃線標識

• 學生（學號、姓名、性別、登錄密碼、院系編號）
• 院系（院系編號、系名、學生人數、教師人數、辦公地點）
• 教師（職工號、姓名、性別、年齡、職稱、登錄密碼、院系編號）
• 課程（課程號、課程名稱、課程類別、學分、上課時間、上課地點、開課學院、限選人數、職工號）
• 系統管理員（ID號、姓名、登錄密碼）
• 選修（學號、課程號、成績）
• 管理學生（管理員 ID 號、學號、操作時間）
• 管理院系（管理員 ID 號、院系編號、操作時間)
• 管理教師（管理員 ID 號、職工號、操作時間）
• 管理課程（ 管理員 ID 號、課程號、操作時間)

E-R 圖 關係模式 第三範式

院系

院系編碼（院系編號、系名）

院系（院系編號、學生人數、教師人數、辦公地點）

課程

課程編碼（課程號、課程名稱）

課程（課程號、課程類別、學分、上課時間、上課地點、開課學院、限選人數、職工號）

第三節 系統實現

1 資料庫的實現

• 創建資料庫

mysql> create database db_xuanke;
Query OK, 1 row affected (0.00 sec)

mysql>

• 創建表
  • 學生信息表 student
  • 院系編碼表 deptcode
  • 院系表 department
  • 教師表 teacher
  • 課程編碼表 coursecode
  • 課程表 course
  • 系統管理員表 administrator
  • 選修表 electing
  • 管理學生表 adminstu
  • 管理院系表 admindept
  • 管理教師表 adminteacher
  • 管理課程表 admincourse

2 系統功能的實現

• 實現資料庫行為
  • 安全控制
  • 管理學生
  • 資料庫保護
  • 事務與併發控制
  • 數據查詢與統計報表
• 實現應用軟體的業務邏輯

第四節 系統測試與維護

1 登錄驗證功能測試

2 管理員後臺主要功能測試

• 學生信息管理功能
• 課程信息管理功能

3 學生使用模塊功能測試

4 教師使用模塊功能測試

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