1、學生選課系統詳細設計報告班級：軟件1204班姓名：馮 丹（041231） 王銳娟（0） 孫玉萍（041231）目錄第一章 需求分析21.1.1.1 系統管理員需求分析31.1.1.2教師需求分析41.1.1.3 學生需求分析41.2 任務概述51.2.1 目標51.2.2 運行環境51.3 數據流圖61.4 數據字典61.5系統完整性、安全性81.5.1 對服務的要求81.5.2 對性能的規定8第二章 概念結構設計102.2 學生選課系統概念結構設計102.2.1 系統實體E-R圖112.2.2學生選課系統的分E-R圖12圖4 教務處需求管理的E-R圖132.2.3學生選課系統E-R圖14第三

2、章 邏輯結構設計153.1 邏輯結構設計153.2 學生選課系統的邏輯結構設計15第四章 物理設計174.1 關系中的關系模式174.2 基本表設計17第五章 數據庫的實施和維護215.1 數據的載入215.3 數據庫的維護215.3.1 維護225.3.2檢測并改善數據庫性能225.3.3重新組織和構造數據庫22第一章 需求分析1.1 需求分析1.1.1 分析階段本項目所開發的學生選課系統完成學校對學生的選課信息的統計與管理，減少數據漏掉的情況，同時也節約人力、物力和財力，告別以往的人工統計。方便學生、老師，學生可以在線查看可選課程信息、在線選課、信息修改、成績查看，老師可以查選自己的課程人

3、數、課程信息（包括開課時間、地點、開課方式），管理員可以對整個系統進行管理（包括系統管理、用戶管理、課程管理）。系統模塊劃分如下：學生選課系統教師學生1.1.1.1教師需求分析在該系統中，為方便教師工作，要求教師能夠核實自己信息、查詢所授課程的信息、查看自己教學班的信息，以及最后登記學生的成績等。教師學生成績排名選課學生信息個人信息已選課程課程信息修改密碼圖3.教師需求1.1.1.2 學生需求分析學生該系統為學生主要提供選課服務，因此學生可以直接查看選課情況，學生可以根據本人學號和密碼登錄系統，進行相關操作。此外還應附帶其他服務，如核實個人信息，查看教師信息、課程信息以便選課，查看自己選課結果

4、，查詢考試成績等。個人信息已選課程選課成績排名修改密碼可選課程1.2 任務概述1.2.1 目標本系統是為了更好管理學生選課排課信息而設計的。由于學校的學生和課程繁多，包含的信息量大且復雜，有必要建立一個學生選課系統，使選課排課管理工作規范化，系統化，程序化，提高信息處理的速度和準確性，能夠及時、準確、有效的查詢和修改選課排課相關信息。1.2.2 運行環境服務器配置包括硬件配置和軟件配置,它們各自都有詳細的要求,下面將分別進行介紹.、服務器端配置(1)、硬件配置安裝本軟件之前，需要確保計算機具有如下配置，這也是最低硬件要求：233兆赫（MHZ）Pentium或更高的微處理器（或與之相當的處理器）

5、使用256內存（RAM最小為64MB，最大為4GB）不小于40MB的可用硬盤空間（2）、軟件配置安裝本軟件之前，需要確保計算機已安裝：Micorsoft Windows XP及以上的操作系統 1.3 數據流圖1.4 數據字典登錄信息：學生信息：教師信息：課程信息：成績信息：1.5系統完整性、安全性1.5.1 對服務的要求為保證該系統平穩、安全地運行，系統為用戶提供的服務要有以下限制。1> 教師只能查看個人的全部信息，若要修改個人信息，需向教務處申報，由管理員修改。2> 學生只能查看個人的全部信息，教師的部分信息，自己的選課結果，若要修改個人信息、選課信息，需向教務處申報，由教務處修

6、改。1.5.2 對性能的規定（1）精度：此系統的數據輸入大多數為字符串類型，也有表示成績的浮點數，精度為6。響應時間：對于管理人員輸入的用戶信息應該在人們所能接受的等待時間來確定，通常為1-2秒。（2）更新處理時間要求:用戶輸入數據后，對于該操作人員輸入的數據處理時間應該是毫秒級的。數據的轉換和傳輸也應該在人們的接受的等待時間內。（3）靈活行(1) 在操作方式上若發生變化，如無法使用瀏覽器進入系統，那么，可以使用命令方式進入如：可以通過編寫java程序與數據庫聯接,實現登錄。(2) 因為本系統開發是使用jsp實現，這種開發技術具有java一樣的很好的系統移植性。(3) 對于數據精度方面，應在數

7、據庫中加以限制；實現實體完整性，用戶自定義完整性約束。(4) 在設計界面結構和數據結構是應留有對以后擴充系統功能的余地，如可以在每個數據字段上設計多個自定義字段。第二章 概念結構設計2.1 概念結構在需求分析階段所得到的應用需求應該首先抽象為信息世界的結構，才能更好地、更準確地用某一DBMS實現這些需求。概念結構主要特點：（1）能真是、充分地反映顯示世界，包括事物和事物之間的聯系，能滿足用戶對數據的處理要求，是對現實世界的一個只是模型；（2）易于理解，從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見，用戶的積極參與是數據庫設計成功的關鍵。（3）易于更改，當應用環境和應用要求改變時，容易對概念模型修改和

8、擴充；（4）易于向關系、網狀、層次等各種數據模型轉換；概念結構時各種數據模型的共同基礎，它比數據模型更獨立于機器、更抽象，從而更加穩定。2.2 學生選課系統概念結構設計現在對所設計系統的需求作進一步的分析，產生概念結構設計的E-R模型。由于這個系統并不復雜，因此可采用自頂向下的設計方法。自頂向下設計的關鍵是確定系統的核心活動。所謂核心活動就是系統中的其他活動都要圍繞這個活動展開，或與此活動密切相關。確定了核心活動之后，系統就有了可擴展的余地。對于這個圖書借閱管理系統，其核心活動是借閱，讀者與圖書之間是通過借閱發生聯系的。因此，此系統包含的實體有：（1）學生：用以描述學生的基本信息，用學號標識，

9、老師、學生、管理員都可查詢，其中管理員、學生可修改資料。（2）任課老師：用以描述老師的基本信息及登入密碼，老師、管理員可查詢、修改。（3）課程表：用以描述本學期全部可選課程的信息，學生、管理員、老師都可查看，只有管理員可修改。（4）學生成績表：用以描述本學期全體學生的選課成績，老師可修改。經過初步分析，可以得到此系統中各實體所包含的基本屬性如下：1>學生:學號(Sno)，姓名(Sname)，性別(Ssex)，年齡(Sage)，所在系(Sdept)2>教師:工號(Tno)，姓名(Tname)，職稱(Zhicheng)3>課程表:課程號(Cno)，課程名(Cname)，學分(Cc

10、redit)，上課時間(Ctime)，上課地點(Cplace)，代課老師(Tname)4>學生成績表:姓名(Sname)，學號(Sno)，課程號(Cno)，成績(Grade)2.2.1 系統實體E-R圖圖1 實體及其屬性（一）圖2 實體及其屬性圖（二）2.2.2學生選課系統的分E-R圖圖3 老師需求管理E-R圖圖4 教務處需求管理的E-R圖圖5 學生需求管理的E-R圖2.2.3學生選課系統E-R圖第三章 邏輯結構設計3.1 邏輯結構設計概念結構設計所得的E-R模型是對用戶需求的一種抽象的表達形式，它獨立于任何一種具體的數據模型，因而也不能為任何一個具體的DBMS所支持。為了能夠建立起最終

11、的物理系統，還需要將概念結構進一步轉化為某一DBMS所支持的數據模型，然后根據邏輯設計的準則、數據的語義約束、規范化理論等對數據模型進行適當的調整和優化，形成合理的全局邏輯結構，并設計出用戶子模式。這就是數據庫邏輯設計所要完成的任務。數據庫邏輯結構的設計分為兩個步驟：首先將概念設計所得的E-R圖轉換為關系模型；然后對關系模型進行優化，如下圖所示圖4.1 邏輯結構設計過程關系模型是由一組關系(二維表)的結合，而E-R模型則是由實體、實體的屬性、實體間的關系三個要素組成。所以要將E-R模型轉換為關系模型，就是將實體、屬性和聯系都要轉換為相應的關系模型。3.2 學生選課系統的邏輯結構設計有了基本的E

12、-R模型就可以進行邏輯結構設計，也就是設計基本的關系模式。設計基本的關系模式主要從E-R模型出發，將其直接轉換為關系模式。根據轉換規則，這個E-R轉換的關系模式為：（1） 學生（學號(Sno)，姓名(Sname)，性別(Ssex)，年齡(Sage)，所在系(Sdept)）（2） 老師（工號(Tno)，姓名(Tname)，職稱(Zhicheng)）（3） 課程表（課程號(Cno)，課程名(Cname)，學分(Ccredit)，上課時間(Ctime)，上課地點(Cplace)，代課老師(Tname)）（4） 學生成績表（姓名(Sname)，學號(Sno)，課程號(Cno)，成績(Grade）現在分

13、析一下這些關系模式。由于在設計關系模式時是以現實存在的實體為依據，而且遵守一個基本表只描述現實世界的一個主題的原則，每個關系模式中的每個非主碼屬性都完全由主碼唯一確定，因此上述所有這些關系模式都是第三范式的關系模式。在設計好關系模式并確定好每個關系模式的主碼后，接著根據這些關系模式之間的關聯關系確定關系模式的外碼。由基本E-R模型名字相同分別是同語義且取值域相同。第四章 物理設計數據庫在物理上的存儲結構與存儲方法稱為數據庫的物理結構，它依賴于選定的數據庫管理系統。為一個給定的邏輯數據模型選取一個最適合應用要求的物理結構的過程，就是物理設計。數據庫的物理設計通常分為兩步：（1）確定數據庫的物理結

14、構，在關系數據庫中主要指存取方法和存儲結構；（2）對物理結構進行評價，評價的中的是時間和空間效率。4.1 關系中的關系模式圖書管理系統中的關系模式如下：（1）學生（學號，姓名，性別，年齡，所在系）主碼：學號（2）任課老師（工號，姓名，職稱）主碼：工號（4）課程表（課程號，課程名，學分，上課時間，上課地點，代課老師）主碼：課程號（5）學生成績表（姓名，學號，課程號，成績）主碼：學號，課程號4.2 基本表設計利用MicrosoftSQLServer2000建立一個空數據庫book，其中包括以下表。表5.1 教務處字段名數據類型數據長度允許空用戶名Char20×登入密碼Char20

15、5;create table 教務處（用戶名 char(20) primary key,登入密碼 char(20)not null）表5.2 學生字段名數據類型數據長度允許空學號Int10×姓名Char20×性別Char20×密碼Char20×院系Char50×身高Int10×密碼char20×create table 學生(學號 int(10)primary key, 姓名 char(20)not null , 性別 char(20)not null, 年齡 char(20) not null , 身高 int(10)no

16、t null, 密碼 char(20)not null, 院系 char(50) not null )表5.3 任課老師字段名數據類型數據長度允許空工號Int10×姓名Char20×職稱Char20create table 任課老師 (工號 int(10) primary key, 姓名 char(20)not null, 職稱 char(20) )表5.4課程表字段名數據類型數據長度允許空課程名Char20×課程號Int20×學分Int5×上課時間Char20×上課地點Char20×代課老師Char20×crea

17、te table 課程表 (課程號 char(20)primary key, 課程名int（20）not null， 學分int（5） not null, 上課時間char(20)not null, 上課地點char(20) not null, 代課老師 char(20) not null)表5.5學生成績字 段 名數 據 類 型數 據 長 度允許空課程名Char20×代課老師Char10×課程號Int10×成績Int10×create table 學生成績(課程名char(20) ,代課老師int(10),課程號 int(10) not null,成績

18、 int(10) not null,primary key（課程名，課程號號）,foreign key(學號) references 學生(學號)第五章 數據庫的實施和維護數據庫物理設計完成之后，需要用RDBMS提供的數據定義語言和其他使用程序將數據庫邏輯設計和物理設計結果嚴格描述出來，成為DBMS可以接受的源代碼，在經調試產生目標文件。5.1 數據的載入1、向學生表中插入三條信息： （1）insert into 學生values('','馮丹',111111','女',1993-10-20,1.9,CS)（2） insert into

19、學生values('','孫玉萍',222222','女',1992-01-20,1.85,AS)（3） insert into 學生values('','王銳娟',333333','女',1992-07-28,1.62,WS)2、選擇課程中插入三條信息： （1）insert into 課程values('CS-020','英語','王小銀','0.0') （2）insert into 課程values('CS-

20、110','數據庫','王春梅','0.0')5.3 數據庫的維護在數據庫運行階段，對數據庫經常性的維護工作主要是有DBA完成，它包括：1.數據庫的轉儲和恢復2.數據庫的安全性和完整性控制3.數據庫性能的監督、分析和改造4.數據庫的重組織與重構造5.3.1 維護數據庫既是共享的資源，又要進行適當的保密。DBA必須對數據庫安全性和完整性控制負起責任。尤其在計算機網絡普遍引應用的今天，保證數據安全、防止黑客攻擊、防止病毒入侵等，都是DBA所需要面對的。按照設計階段提供的安全防范和故障恢復規范，DBA要經常檢查系統的安全是否受到侵犯，根據用戶的實際需要授予用戶不同的操作權限。數據庫在運行過程中，由于應用環境發生變化，對安全性的要求可能發生變化，DBA要根據實際情況及時調整相應的授權和密碼，以保證數據庫的安全性。同樣數據庫的完整性約束條件也可能會隨應用環境的改變而改變，這時DBA也要對其進行調整，以滿足用戶的要求。5.3.2檢測并改善數據庫性能目前許多DBMS產品都提供了檢測系統性能參數的工具，DBA可以利用系統提供的這些工具，經常對數據庫的存儲空間及響應時間進行分析評價；結合用戶的反映情況確定改進措施；及時改正運行中