數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計報告設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計

1、學 號： 16課 程 設(shè) 計題 目設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫學 院計算機科學與技術(shù)專 業(yè)物聯(lián)網(wǎng)班 級物聯(lián)網(wǎng)1101姓 名王攀指導教師施繼珉2014年1月10日 目錄題目：設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計21.概述31.1.設(shè)計題目31.2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟32.需求分析32.1.信息管理部分32.1.1.設(shè)備信息管理部分42.1.2.設(shè)備使用者部分42.1.3.設(shè)備借還部分42.1.4.設(shè)備報廢部分42.1.5.管理員信息管理部分42.2.數(shù)據(jù)字典43.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計63.1.局部視圖設(shè)計63.2.實體聯(lián)系圖的設(shè)計73.3.視圖的集成74.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計94.1.E-R 圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換94.2.數(shù)據(jù)表的設(shè)計94.3.數(shù)據(jù)

2、庫視圖的設(shè)計124.4.數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖135.測試136.心得體會14本科生課程設(shè)計成績評定表15 課程設(shè)計任務(wù)書學生姓名： 王攀 專業(yè)班級： 物聯(lián)網(wǎng)1101 指導教師： 施繼珉 工作單位： 計算機學院 題目：設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計初始條件：實驗室對設(shè)備儀器進行入庫登記和維護，當報廢時應辦報廢手續(xù)。借出時，由借用人填寫借條，辦理借用手續(xù)，當歸還時應歸還借條并辦歸還手續(xù)。l 入庫單（代碼、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、金額、生產(chǎn)廠、購入單位、采購員、管理員、入庫日期、經(jīng)費來源、批準人）l 報廢單（代碼、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、報廢原因、批準人、管理員、報廢日期）l 借條（代碼

3、、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、借用日期、擬還時間、借用人、批準人、管理員、設(shè)備狀況）要求完成的主要任務(wù)：1. 根據(jù)上述的初始條件，進行調(diào)查分析并設(shè)計適當?shù)膶傩?。設(shè)計一個設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫，DBMS可選Ms SQL Server、Oracle、MySQL等。2. 完成課程設(shè)計說明書，其格式遵守學校今年的新規(guī)定。主要內(nèi)容包括：需求分析，概念設(shè)計，邏輯設(shè)計，物理實現(xiàn)等。3. 基于該數(shù)據(jù)庫，最好實現(xiàn)一個或多個應用程序（自己確定功能），程序設(shè)計語言（工具）任選。這一項是選作，不作硬性要求。時間安排：本學期第19周：1. 理解課程設(shè)計任務(wù)，消化資料、系統(tǒng)調(diào)查1天2. 系統(tǒng)分析，總體設(shè)計1天3. 詳

4、細設(shè)計及實施，撰寫課程設(shè)計報告2天4. 課程設(shè)計驗收1天指導教師簽名：年月日系主任（或責任教師）簽名：年月日設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計1.概述1.1.設(shè)計題目 設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計。1.2.數(shù)據(jù)庫設(shè)計步驟 數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要分為六個階段： 1.需求分析階段 2.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 3.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計階段 4.物理設(shè)計階段 5.數(shù)據(jù)庫實施階段 6.數(shù)據(jù)庫運行和維護階段2.需求分析在設(shè)備儀器管理中，對數(shù)據(jù)庫的要求比較嚴格，不僅要能夠?qū)?shù)據(jù)庫中設(shè)備信息進行讀取，還應該可以修改相應信息，刪除報廢的產(chǎn)品信息，并且對數(shù)據(jù)庫的權(quán)限和安全性要求較高，經(jīng)過分析應該設(shè)置管理員模式和普通用戶模式，其中不同的用戶有不同的權(quán)限，可以進行

5、不同的操作；此外，還應該設(shè)置日志，用來記錄操作數(shù)據(jù)庫的相應信息，以一步保證數(shù)據(jù)庫的安全性。2.1.信息管理部分 圖 2-2 系統(tǒng)高層抽象圖圖 2-2抽象的描述了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換的過程。經(jīng)過對系統(tǒng)功能的分析及各模塊的設(shè)計分析，得出該數(shù)據(jù)庫應該具有以下幾個部分：1.設(shè)備信息管理部分；2.設(shè)備使用者部分；3.設(shè)備借還部分；4.設(shè)備報廢部分；5.管理員信息管理部分。2.1.1.設(shè)備信息管理部分1.管理員可對設(shè)備信息庫進行維護，可添加新設(shè)備信息。2.管理員可對設(shè)備類別進行維護，可添加新設(shè)備類別。3.管理員可對設(shè)備信息進行查詢。4.管理員可查看設(shè)備類別。5.設(shè)備是否已經(jīng)借出應存儲在設(shè)備信息中，因此設(shè)備必須有

6、一個字段來記錄。2.1.2.設(shè)備使用者部分1.管理員可對使用者信息進行維護，如添加，刪除，修改讀者信息等。2.管理員可通過 ID 查詢使用者信息，因此使用者 ID 必須唯一，且為必填字段。3.使用者可以注銷，即刪除使用者。2.1.3.設(shè)備借還部分1.管理員可對借用設(shè)備和歸還設(shè)備信息進行維護，如添加，刪除，修改等。2.因設(shè)備不經(jīng)常外借，所以管理員應能一次性查閱所有借用記錄。3.外借設(shè)備和歸還記錄中應包含借用者信息，如單位，姓名等。2.1.4.設(shè)備報廢部分1.管理員可以對報廢信息進行維護，如添加，刪除，修改等。2. 管理員可通過 ID 或類別查詢設(shè)備報廢信息，因此設(shè)備 ID 必須唯一，且要有分類查

7、詢功能。2.1.5.管理員信息管理部分1.管理員 ID 必須唯一。2. 系統(tǒng)管理員可以維護管理員信息，如添加，刪除管理員。2.2.數(shù)據(jù)字典根據(jù)課程設(shè)計的要求知道本次課設(shè)應該具有以下的基本的信息： 入庫單（代碼、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、金額、生產(chǎn)廠、購入單位、采購員、管理員、入庫日起、經(jīng)費來源、批準人） 報廢單（代碼、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、報廢原因、批準人、管理員、報廢日期） 借條（代碼、院內(nèi)編號、名稱、規(guī)格、型號、單價、數(shù)量、借用日期、擬換時間、借用人、批準人、管理員、設(shè)備狀況） 其中入庫單用來保存新設(shè)備的入庫記錄，報廢單用來保存報廢的產(chǎn)品的信息，借條用來保存

8、使用者借出設(shè)備的相關(guān)信息。 通過對實際實驗室設(shè)備管理進行考察，發(fā)現(xiàn)至少應該需要應該需要以下幾張表方能滿足一個實驗室設(shè)備儀器的管理功能。1.實驗室信息表2.管理員信息表3.使用者信息表4.設(shè)備信息表5.報廢信息表6.借出信息表 另外，為了控制用戶權(quán)限及使用者注冊、記錄操作日志等信息，還應該外增加一些表用來記錄這些信息?，F(xiàn)在畫出主要的數(shù)據(jù)字典，需求分析結(jié)果的描述的一個工具是數(shù)據(jù)字典，數(shù)據(jù)字典通常包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理過程 5 個部分，現(xiàn)將需求分析的結(jié)果用數(shù)據(jù)字典描述如下：名字：Lab_ID別名：實驗室編號描述：唯一標志管理員的關(guān)鍵域位置：實驗室信息表(Lab_Info) 設(shè)備

9、信息表(Equip_Info) 報廢信息表(Broke_Info) 借出信息表（Lend_Info）名字：Equip_ID別名：設(shè)備編號描述：唯一標志一個特定設(shè)備的關(guān)鍵域位置：實驗室信息表(Lab_Info) 設(shè)備信息表(Equip_Info) 報廢信息表(Broke_Info)名字：Orter_ID別名：供應商者編號描述：唯一標志供應商的關(guān)鍵域位置：供應商信息表(Order_Info) 設(shè)備信息表(Equip_Info） 名字：User_ID別名：使用者編號描述：唯一標志使用者的關(guān)鍵域位置：使用者信息表(User_Info) 借還信息表（Lend_Info） 名字：Type_ID別名：類型編

10、號描述：唯一標志設(shè)備類型的關(guān)鍵域位置：類型信息表(EquType_Info) 設(shè)備信息表(Equip_Info） 借還信息表(Lend_Info) 3.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計 將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)即概念模型的過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計主要是進行數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計，即將數(shù)據(jù)按一定的分類、分組系統(tǒng)和邏輯層次組織起來，是面向用戶的。數(shù)據(jù)庫設(shè)計時需要綜合用戶之間的存檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)需求，分析各個數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，按照 DBMS 提供的功能和描述工具，設(shè)計出規(guī)模適當、正確反映數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足多種查詢要求的數(shù)據(jù)模型，數(shù)據(jù)庫是一種存儲數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)進行操作的工具。數(shù)據(jù)庫的作用在于組織和表達信息，

11、簡而言之，數(shù)據(jù)庫就是信息的集合。 3.1.局部視圖設(shè)計ID姓名ID類別ID名稱 使用者設(shè)備類別設(shè)備入庫日期單價密碼聯(lián)系電話名稱電話名稱供貨商供貨類型ID生產(chǎn)廠數(shù)量 ID名稱實驗室姓名密碼權(quán)限類型管理員性別電話住址ID通過需求分析，知道需要6個實體來描述該數(shù)據(jù)庫：設(shè)備、設(shè)備類別、使用者、管理員、供應商、實驗室。這幾個實體的屬性圖描述見上圖所示。圓角矩形內(nèi)表示該實體的屬性。3.2.實體聯(lián)系圖的設(shè)計 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計中不僅要設(shè)計數(shù)據(jù)庫中實體的屬性圖，還應該設(shè)計數(shù)據(jù)庫的實體的關(guān)系圖。實體的關(guān)系圖描述了兩個實體之間的對應的關(guān)系，這些關(guān)系包括：一對一關(guān)系、一對多關(guān)系和多對多關(guān)系。 本數(shù)據(jù)庫的實體關(guān)系圖描述如圖

12、所示：其中，方框內(nèi)表示實體的名字，三角形表示其兩端的實體之間的對應的關(guān)系，而三角兩邊的數(shù)字表示兩個實體是一對一、一對多還是多對多的關(guān)系。管理設(shè)備使用者供貨商設(shè)別類別分類供貨借還屬于實驗室修改增加報廢 管理員 1 1 1 1 1 n n n n n n n 1 m 1 3.3.視圖的集成在設(shè)計好各個實體的屬性圖后，還應該對實體屬性圖進行視圖的集成。視圖的集成分為兩個步驟：1.合并分 E-R 圖，生成初步 E-R 圖。2.消除不必要的冗余，設(shè)計基本 E-R 圖。電話按上述步驟將本系統(tǒng)的分 E-R 進行視圖的集成后，其結(jié)果如圖所示：權(quán)限類型密碼姓名住址生產(chǎn)廠入庫日期數(shù)量單價類別名稱ID設(shè)備名稱ID實

13、驗室屬于管理修改報廢增加性別管理員ID 借還供貨分類姓名ID使用者設(shè)備類別供應商ID名稱供貨類型電話密碼ID名稱聯(lián)系電話4.邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1.E-R 圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換 關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。E-R 圖是由實體型、實體的屬性和實體型之間的聯(lián)系 3 個要素組成的。所以將 E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實際上就是要將實體型、實體的屬性和實體型之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。這種轉(zhuǎn)換遵循如下的原則：一個實體型轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式。實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的碼就是關(guān)系的碼。根據(jù)以上原則，可以將這些 E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型，其中關(guān)系模型描述如下所示： 設(shè)備：設(shè)備編號+設(shè)備名稱+設(shè)備類別+單

14、價+數(shù)量+生產(chǎn)廠+入庫日期+使用人管理員+所屬實驗室+備注+是否已外借 設(shè)備報廢記錄：記錄號+設(shè)備編號+設(shè)備類型+報廢意見+報廢日期+所屬實驗室+報廢設(shè)備倉庫 設(shè)備借還記錄：記錄號+設(shè)備編號+類型+所屬實驗室+單價+借用單位(個人)+聯(lián)系電話+借用日期+歸還日期 設(shè)備類別：類別編號+類別名稱 使用者：使用者編號+姓名+聯(lián)系電話 實驗室管理員：編號+密碼+姓名+性別+住址+電話 管理員：管理員編號+管理員名稱+管理員密碼+權(quán)限類型+備注 實驗室：實驗室編號+實驗室名稱+管理員編號 供應商：供應商編號+名稱+電話+供貨類型 日志信息表：操作員+操作日期+操作時間+操作模塊+操作+備注4.2.數(shù)據(jù)表

15、的設(shè)計 在將 E-R 圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型之后，就可以根據(jù)關(guān)系模型進行數(shù)據(jù)表的設(shè)計了。在本數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表中，除了上述要求的基本的數(shù)據(jù)表外，為了保證數(shù)據(jù)庫的安全性，還應該增加記錄日志的表及權(quán)限控制表等。這些表的具體描述如下表所示： 表 4-1 設(shè)備信息表（Equip_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明Equip_IDchar15是主鍵，設(shè)備編號Type_IDint4是設(shè)備類型Orter_IDint4是設(shè)備供應商Equip_Datedatetime8是購置日期Equip_Pricemoney8是設(shè)備金額Users_IDchar16null設(shè)備使用者Lab_IDint4是null所屬實驗室

16、Equip_Lendchar4是否是否已外借Equip_Statechar4是否是否報廢 表 4-2 設(shè)備報廢信息表（Broke_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明B_IDchar16是主鍵Equip_IDchar16是設(shè)備編號Broke_Typeint4是設(shè)備類型Broke_Reasontext16報廢原因Broke_Datedatetime8報廢日期Lab_IDint4是所屬實驗室Broke_Storint4存放倉庫 表 4-3 設(shè)備借還信息表（Lend_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明L_IDchar16是主鍵，記錄號Equip_IDchar16是設(shè)備編號T

17、ype_IDint4是設(shè)備類型Lab_IDint4是所屬實驗室Lend-_Unittext16是借用單位Lend _Teltext16是聯(lián)系電話Lend _Datedatetime8借用日期Return_Datedatetime8歸還日期 表 4-4 實驗室信息表（Lab_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明Lab_IDint4是遞增，主鍵Lab_Namechar16是實驗室名稱LabAd_IDvarchar50實驗室管理員編號 表 4-5 設(shè)備類型信息表（EquType_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明Type_IDint4是遞增，主鍵Type_Nametext1

18、6是設(shè)備類型名 表 4-6 設(shè)備使用者信息表（Users_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明Users_IDchar16是主鍵，使用者編號Users_Nametext16是使用者姓名Users_Teltext16聯(lián)系電話 表 4-7 實驗室管理員信息表（LabAd_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明LabAd_IDvarchar50是遞增，主鍵LabAd_Namevarchar50是實驗室管理員姓名LabAd _Sexchar4是男實驗室管理員性別LabAd_Addrvarchar200是實驗室管理員住址LabAd _Teltext16是實驗室管理員電話 表 4-9

19、 供應商信息表（Orter_Info）列名數(shù)據(jù)類型字段大小必填字段默認值說明Orter_IDint4是遞增，主鍵Orter_Nametext16是供應名稱Orter_Teltext16供應電話Orter_Typetext16是供貨類型4.3.數(shù)據(jù)庫視圖的設(shè)計 在建立了數(shù)據(jù)表之后，還應該建立相應的視圖，之所以建立視圖是因為視圖能夠簡化用戶的操作，并且對數(shù)據(jù)庫的重構(gòu)提供了邏輯獨立性，還能夠?qū)ΡＣ軘?shù)據(jù)提供安全保護、更清晰的表達查詢等，基于視圖的以上的優(yōu)點，故需要建立視圖。本設(shè)計中建立的視圖如下描述： 表 4-13 視圖的設(shè)計及視圖的作用視圖名視圖的作用Broke_Info_VIEW用于報廢查詢與統(tǒng)計

20、。Equip_Info_VIEW用于設(shè)備基本信息管理。Lend_Info_VIEW用于設(shè)備借還查詢與統(tǒng)計。 4.4.數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖 數(shù)據(jù)關(guān)系圖描述了各個表之間的關(guān)系及聯(lián)系，具體描述了數(shù)據(jù)庫之中的表與表之間的聯(lián)系。根據(jù)實際需要本數(shù)據(jù)庫之中共設(shè)計了8張表。5.測試select Equip_Date（購置日期),Lend_Unit(借用單位),Lend_Date(借用日期) from Equip_Info,Lend_Infoselect Equip_Date（購置日期),Lend_Unit(借用單位),Lend_Date(借用日期),EquType_Info.Type_ID(類型編號),Equip_I

21、nfo.Type_ID（類型編號) from Equip_Info,Lend_Info,EquType_Infoinsert into Lend_Info values (124,110,321,1,物聯(lián)網(wǎng),2013/12/12 0:00:00,2014/1/1 0:00:00)插入后的結(jié)果6.心得體會 本次課程設(shè)計的題目是設(shè)備儀器數(shù)據(jù)庫設(shè)計。此次課程設(shè)計用到了數(shù)據(jù)庫的相關(guān)知識。在做該課設(shè)之前必須先了解這些基礎(chǔ)知識，這樣做起來該課設(shè)才會達到事半功倍的效果。 在這一周的時間內(nèi)要進行數(shù)據(jù)庫的需求分析、概念結(jié)構(gòu)設(shè)計、邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計及物理實現(xiàn)等，如果可能的話，最好還與一個應用程序相結(jié)合。至于數(shù)據(jù)庫的設(shè)計，首先應該做好需求分析，這一步很重要，因為后面的一系列設(shè)計都是基于需求分析進行的，如果需求分析錯誤，那么后面的一系列設(shè)計