1、數據庫系統原理課程設計報告姓 名：年 級：專 業：計算機科學與技術學 號：考核成績：河海大學文天學院2014年 6 月目錄1 引言31. 1數據密集型應用特點31. 2數據庫設計策略31.3數據庫設計方法31.4數據庫設計步驟31. 5課程設計任務 42 需求分析52. 1 需求分析的方法 52. 2學生信息管理數據庫的需求分析 53 概念數據模型設計54 邏輯數據模型設計85 物理設計模型設計86 數據庫的實施和維護 107 課程設計總結 111 引言1.1 數據密集型應用特點數據庫應用系統的數據種類繁多， 其中包括事務數據、 管理數據和決策數據等； 數據的種類繁多，數據之間的關系也錯綜復雜

2、，有數據元素之間的聯系，數據集合 之間的聯系；系統中的數據要不斷的增、刪、改，而應用領域要同步更新，同時這 些數據要在數據庫中持久存儲， 可支持各項業務的實現， 用于企業數據資源的管理， 對人類生活十分重要；多個應用程序同時存取（更新）同一數據子集，例如，民航 的售票系統。1.2 數據庫設計策略數據庫應用系統包含處理和數據部分， 到底哪部分重要，自古至今有兩個策略： 以處理為中心和以數據為中心。 其中，以處理為中心是根據處理功能設計數據文件， 處理功能需要什么數據就創建什么數據文件。處理功能是主動的，數據結構是依賴 的。勢必導致數據的冗余存儲，潛在數據的不一致性。它只適合科學計算，不適合 數據

3、密集型的事務處理系統。而以數據為中心適合數據庫應用系統，只要應用領域 內的業務內容不變，其信息結構是穩定，多變的是處理功能。主張設計穩定的數據 結構，自動適應處理程序的多變性。1.3 數據庫設計方法數據庫設計方法主要有新奧爾良方法、基于 E-R 模型的數據庫設計方法、 3NF （第三范式）的設計方法、面向對象的數據庫設計方法。其中，新奧爾良方法和基 于 E-R 模型的數據庫設計方法應用較多。新奧爾良方法是面向過程的方法，在弄清 處理流程之后抽象出所有的數據集合，這種數據流模型是以處理為中心，這種方法 長期使用會產生大量冗余，潛在數據的不一致性。而基于 E-R 模型的數據庫設計方 法是面向數據的

4、方法，它在初步了解數據處理的基礎上按照信息的性質不同區分出 基本信息類和聯系信息類，然后直接設計出應用領域的分、總E-R圖，最后驗證E-R 模式的合理性。1.4 數據庫設計步驟無論是哪種方法，數據庫設計工程都要按照軟件工程的原理實現，并且分為需求分析、 概念結構設計、 邏輯結構設計、 物理結構設計、 數據庫實施和數據庫運行 與維護六個階段。每個階段都有任務、成果和成果認證，前一階段的成果是下一階 段工作的依據， 各階段工作就像 “瀑布”模型一樣演譯。各階段的任務和成果如下：需求分析，認識事物種類與聯系，形成問題領域的知識。研究對象是事物、 特征及其聯系。結果是需求分析報告。概念結構設計，抽象信

5、息結構，為信息建模。研究對象是信息的類別、屬性及其聯系。結果是E-R模式。邏輯結構設計，轉換數據結構，為數據建模。研究對象是數據的項與型、記 錄與型、項之間的聯系、記錄之間的聯系等。結果是數據關系模型。物理結構設計，為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。 研究對象是關系模式及其存取方式和存儲結構。結果是物理結構。數據庫的實施和維護，數據載入，應用程序編碼調試，數據庫試運行，數據庫長期維護。研究對象是數據庫語言（SQL語言）和源代碼。結果是數據庫長期維 護。1.5 課程設計任務本次課程設計選取企業銷售應用系統所涉及的數據庫設計，經歷數據庫設計全過程的綜合訓練，具體任務與要求如下：

6、需求分析，給出需求分析的方法，并獲得企業銷售數據庫的基本信息類、聯 系信息類和再生信息類。概念數據模型設計，給出概念數據模型設計方法，寫出分E-R模式和綜合E-R 模式以及各信息類所包含的屬性集合描述，要在 E-R圖上體現實體關鍵屬性、聯系 的關聯方式和其參與的程度。邏輯數據模型設計，給出邏輯數據模型設計方法，對 E-R圖進行分析得出關 系模式的集合，規范化最終結果，要求達到三范式的模式。物理數據模型設計，總結出物理數據模型設計方法，并給出企業銷售數據庫 物理設計相關的表標識、類標識、類型、寬度、主鍵、外鍵等數據結構設計，要求 設計一個表總結概括物理設計的過程。數據庫的實施和維護，要求根據數據

7、庫物理設計建庫實施，在設計報告中用 數據實施的結果圖展示出來。2 需求分析2.1 需求分析方法數據庫設計方法主要有新奧爾良方法、基于 E-R 模型的數據庫設計方法、 3NF （第三范式）的設計方法、面向對象的數據庫設計方法。其中，新奧爾良方法和基 于E-R模型的數據庫設計方法應用較多。新奧爾良方法是面向過程的方法，在弄清 處理流程之后抽象出所有的數據集合，這種數據流模型是以處理為中心，這種方法 長期使用會產生大量冗余，潛在數據的不一致性。而需求分析方法比較適用的基于 E-R 模型的數據設計方法，這種方法需要初步了解數據庫基礎，按照信息的性質區 分出基本信息類、聯系信息類。其中，基本信息類。其中

8、，基本信息類：具有客觀 存在性、原始性、穩定性、獨立性等性質，是需要存入數據庫的信息資源；聯系信 息類：伴隨生產活動在某些基本信息之間產生的關聯信息，具有多變性、即時性、 關聯性等性質，也是需要存入數據庫的信息資源。2.2 企業銷售數據庫需求分析企業銷售數據庫的業務功能主要包括商品存放管理業務，商品供貨業務，商品 出貨業務。其中，商品存放管理業務產生商品、 倉庫基本信息類和存放聯系信息類； 商品供貨業務產生商品、商家基本信息類和供應信息類；商品出貨業務產生商品、 店面基本信息類和出貨單聯系信息類。3 概念數據模型設計在數據庫應用系統中，按照以數據為中心的策略，要想設計出穩定的數據庫關 5 鍵在

9、于穩定的信息模型。且以數據為中心策略是只要應用領域內的業務內容不變， 其信息結構是穩定，多變的是處理功能。主張設計穩定的數據結構，自動適應處理 程序的多變性。使用基于 E-R 數據庫設計方法，先初步了解數據庫基礎，按照信息 的性質區分出基本信息類和聯系信息類，然后直接設計出應用領域的分 E-R 圖、綜 合 E-R 圖。透過業務，聯系同類抽象出同類的信息類， 比較容易抽象出信息的類別。 在信息類別基礎上，為信息類屬性聚集，原則上屬性應具有多值性、可利用性、原 子性。在此基礎上抽象出關鍵屬性（有一個或多個組合的屬性可以唯一標識一個數 據庫）。企業銷售數據庫應用系統，主要涉及哪些業務，各業務涉及哪些

10、信息類，哪些 是基礎聯系，根據各業務設計出分 E-R模式和綜合E-R模式。商品存放管理業務分 E-R 模式商品供貨業務分E-R模式商品出貨業務分E-R模式綜合 E-R 模式 商品信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為商品號、名稱、大小、質 量、生產日期等，其中商品號是關鍵屬性。 存放信息類，它屬于聯系信息類，它的屬性聚集為商品號、數量、金額、單 價、入庫日期、出庫日期、倉庫號等，其中商品號和倉庫號是關鍵屬性。 倉庫信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為倉庫號、地址、名稱、面 積等，其中倉庫號是關鍵屬性。 供應信息類，它屬于聯系信息類，它的屬性聚集為商品號、數量、日期、商 家號等，其中商品號

11、和商家號是關鍵屬性。 商家信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為商家號、名稱、地址、聯 系電話、銀行帳號等，其中商家號是關鍵屬性。 出貨單信息類，它屬于聯系信息類，它的屬性聚集為商品號、數量、發貨日 期、店面號等，其中商品號和店面號是關鍵屬性。 店面信息類，它屬于基本信息類，它的屬性聚集為店面號、名稱、店址、聯系電話、銀行賬號等，其中店面號是關鍵屬性。根據以上分析得到各業務的分 E-R模式和綜合E-R模式如圖3-1所示根據設計企業銷售管理數據庫E-R圖充分體現了信息類別及其聯系。4邏輯數據模型設計在數據庫應用系統中，邏輯數據模型設計方法主要靠人工把E-R圖轉換成關系模式的集合，屬性和聯系在關

12、系模式中繼承下來。在E-R圖轉換成關系模式時應該堅持以下原則，基本實體和多對多聯系必須轉換成一個關系模式；一對一聯系可以 轉換為一個獨立的關系模式，也可以與任意一端對應的關系模式合并；一對多聯系 可以轉換為一個獨立的關系模式，也可以與多端對應的關系模式合并；具有相同碼 的關系模式可合并。在轉換之后還要借用關系規范化，對關系模式進行規范化，要 求都達到3NF （三范式）。把企業銷售管理E-R圖直接轉換成關系模式。商品（商品號*、名稱、大小、質量、生產日期）此為商品實體對應的關 系模式屬于三范式；倉庫（倉庫號*、地址、名稱、面積）此為倉庫實體對應的關系模式屬于 三范式;店面（店面號*、名稱、店址、

13、聯系電話、銀行賬號 ）此為店面對應的關 系模式屬于三范式；商家（商家號*、名稱、地址、聯系電話、銀行賬號）此為店面對應的關 系模式屬于三范式；存放（商品號*、倉庫號*、數量、金額、單價、入庫日期、出庫日期）此為聯系“存放”所對應的關系模式屬于二范式；供應（商品號*、商家號*、數量、日期）此為聯系“供應”所對應的關 系模式屬于三范式；出貨單（商品號*、店面號*、數量、發貨日期）此為聯系“出貨單”所 對應的關系模式屬于三范式。通過把企業銷售管理數據庫的E-R圖轉換成關系模式，充分體現了關系模式的 原則性。5物理數據模型設計針對某個DBM閔所有關系模式設計它的存儲屬性，例如對表的大小、列寬、行 高、

14、元組的存儲方式的安排，在此基礎上給出索引設計、聚簇設計、分區設計。確定表名、列名、表標識、列標識，應可能采用西文表示，不定長的字符用 varchar，定長的字符用char，寬度盡可能保持統一，主鍵不允許 null，非主鍵盡 可能允許null。這樣做是因為在數據庫建好之后方便把原始數據導入數據庫內。為了提高操作效率，在關系的主鍵屬性上建立索引，在常用屬性上建立索引。聚簇索 引常用于多關系的表，分區索引不在此環境下使用所以不常用。企業銷售管理數據庫物理數據模型設計如表 5-1所示。表5-1企業銷售管理數據庫結構總表表標識列標識列中文名類型允許空值是否主鍵是否外鍵goodsgno商品號char(10

15、)noyesnogoodsgn ame名稱varchar (10)yesnonogoodsgsize大小varchar(10)yesnonogoodsgmass質量varchar(10)yesnonogoodsgdate生產日期char(10)yesnonostoragesnol倉庫號char(10)noyesnostoragesaddress地址varchar(20)yesnonostoragesn ame名稱varchar(10)yesnonostoragesarea面積varchar(10)yesnonostoresno2店面號char(10)noyesnostoresn ame名稱va

16、rchar(10)yesnonostoresaddress店址varchar(20)yesnonostoresphone聯系電話varchar(20)yesnonostoresaccount銀行賬號char(20)yesnonomercha ntmno商家號char(10)noyesnomercha ntmn ame名稱varchar(10)yesnonomercha ntmaddress地址varchar(20)yesnonomercha ntmpho ne聯系電話varchar(20)yesnonomercha ntmacco unt銀行賬號char(20)yesnonosavegno商品

17、號char(10)noyesnosavesnol倉庫號char(10)noyesnosavesnu mber數量varchar(10)yesnonosavesmoney金額varchar(10)yesnonosavesuni value單價varchar(10)yesnonosavesin date入庫日期char(10)yesnonosavesoutdate出庫日期char(10)yesnonosupplygno商品號char(10)noyesnosupplymno商家號char(10)noyesnosupplysnu mber數量varchar(10)yesnonosupplysdate日

18、期char(10)yesnonocleargno商品號char(10)noyesnoclearsno2店面號char(10)noyesnoclearcnu mber數量varchar(10)yesnonoclearcoutdate發貨日期char(10)yesnono6數據庫的實施與維護在一個數據庫實施與維護時需要完成多項工作，例如，數據庫建立，數據庫調 整，數據庫重組，數據庫安全性控制，數據庫完整性控制，數據庫故障恢復和數據 庫監控等。其中，數據庫建立又分為數據模式的建立和初始數據加載；數據庫調整 是通過對關系與視圖結構的調整、存取路徑（索引與集簇）的設計以及系統運行參數 的修改來滿足用戶新的應用需要，提高數據庫系統及其應用程序的性能；數據庫重 組是對數據庫進行整理，重新調整存儲空間的工作；數據庫完整性控制是維護數據 庫的實體完整性和參照完整性。由于應用環境在不斷變化，數據庫運行過程中物理 存儲也會不斷變化，對數據庫設計進行評價、調整。修改等維護工作是一個長期的 任務，也是設計工作的繼續和提高。企業銷售管理數據庫的視圖如圖 6-1所示。7課程設計總結經過近幾個星期的努力，終于完成了一個關于企業銷售管理的數據