数据库应用设计与开发实例

第一节 需求描述与分析

在此，结合某高校个性化课程在线选课的实际需求，给出一个简化的需求分析

一、功能性需求

1 管理员后台模块

• 学生信息管理
• 教师信息管理
• 课程信息管理
• 班级信息管理

2 学生使用模块

• 查询课程
• 浏览所选课程
• 查询成绩

3 教师使用模块

• 我的课程
• 登分

二、非功能性需求

在线选课系统

浏览器/服务器(B/S) 结构

• 选课系统质量需求：
  • 可靠性
  • 正确性
  • 兼容性
  • 健壮性

第二节 系统设计

自顶向下 功能模块结构图

一、功能模块设计

• 登录验证模块
• 管理员后台模块
  • 学生信息管理模块
  • 教师信息管理模块
  • 课程信息管理模块
  • 院系信息管理模块
• 学生使用模块
  • 查询课程模块
  • 浏览已选课程模块
  • 选课及退选模块
  • 成绩查询模块
• 教师使用模块
  • 我的课程模块
  • 登分模块

二、数据库设计

1 确定实体

• 学生实体用于描述学生的基本信息，包括学号、姓名、性别、密码等信息。
• 教师实体用于描述教师的基本信息，包括教师工号、姓名、性别、年龄、职称、密码登信息。
• 课程实体用于描述课程的基本信息，包括课程号、课程名、学分、时间、地点、类别、开课学院、限选人数等信息。
• 院系实体用于描述院系的基本信息，包括院系名称、办公地点、教师人数等信息。
• 系统管理员实体用于描述系统管理员的基本信息，包括姓名、ID号、密码登信息。

注意：在数据库设计时，实体的描述信息可根据实际需求进行增加或删减，如果实体的属性较多，在构建 E-R 模型时不一定需要把所有的属性都标识在E-R 模型上，可以另外用文字说明，这样也使得 E-R 模型简明清晰，便于分析。

2 局部信息结构

• 学生-课程 “选修” 多对多（M：N）
• 教师-课程 “授课” 一对多（1：N）
• 教师-院系 “属于” 一对多（1：N）
• 学生-院系 “属于” 一对多（1：N）
• 系统管理员-学生 “管理” 多对多 （M：N）
• 系统管理员-教师 “管理” 多对多 （M：N）
• 系统管理员-课程 “管理” 多对多 （M：N）
• 系统管理员-院系 “管理” 多对多 （M：N）

3 全局信息结构

• 首先将学生-课程E-R图、教师-课程E-R图，教师-院系E-R图、学生-院系E-R图合并成为一个较大的局部信息结构。
  • 学生-教师-课程-院系 E-R 图
• 将 系统管理员-学生、系统管理员-教师、系统管理员-课程、系统管理员-院系的E-R图合并成为一个较大的局部信息结构。
  • 系统管理员-学生-教师-课程-院系 E-R 图
• 最后，将 学生-教师-课程-院系 E-R 图和系统管理员-学生-教师-课程-院系 E-R 图合并成为一个本系统的全局 E-R 图。

4 逻辑结构与规范化设计

转换为关系模式，主码用下划线标识

• 学生（学号、姓名、性别、登录密码、院系编号）
• 院系（院系编号、系名、学生人数、教师人数、办公地点）
• 教师（职工号、姓名、性别、年龄、职称、登录密码、院系编号）
• 课程（课程号、课程名称、课程类别、学分、上课时间、上课地点、开课学院、限选人数、职工号）
• 系统管理员（ID号、姓名、登录密码）
• 选修（学号、课程号、成绩）
• 管理学生（管理员 ID 号、学号、操作时间）
• 管理院系（管理员 ID 号、院系编号、操作时间)
• 管理教师（管理员 ID 号、职工号、操作时间）
• 管理课程（ 管理员 ID 号、课程号、操作时间)

E-R 图 关系模式 第三范式

院系

院系编码（院系编号、系名）

院系（院系编号、学生人数、教师人数、办公地点）

课程

课程编码（课程号、课程名称）

课程（课程号、课程类别、学分、上课时间、上课地点、开课学院、限选人数、职工号）

第三节 系统实现

1 数据库的实现

• 创建数据库

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

mysql>

• 创建表
  • 学生信息表 student
  • 院系编码表 deptcode
  • 院系表 department
  • 教师表 teacher
  • 课程编码表 coursecode
  • 课程表 course
  • 系统管理员表 administrator
  • 选修表 electing
  • 管理学生表 adminstu
  • 管理院系表 admindept
  • 管理教师表 adminteacher
  • 管理课程表 admincourse

2 系统功能的实现

• 实现数据库行为
  • 安全控制
  • 管理学生
  • 数据库保护
  • 事务与并发控制
  • 数据查询与统计报表
• 实现应用软件的业务逻辑

第四节 系统测试与维护

1 登录验证功能测试

2 管理员后台主要功能测试

• 学生信息管理功能
• 课程信息管理功能

3 学生使用模块功能测试

4 教师使用模块功能测试