項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)

1、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)與應(yīng)用教程項(xiàng)目項(xiàng)目1 設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù) 【項(xiàng)目背景】 在如今的高校日常管理當(dāng)中，學(xué)生的成績(jī)統(tǒng)計(jì)工作是學(xué)校教學(xué)中非常繁重的任務(wù)。為了化簡(jiǎn)學(xué)校的繁瑣成績(jī)管理工作，提高成績(jī)管理水平和工作效率，為學(xué)校的信息管理提供一個(gè)良好的工具，現(xiàn)設(shè)計(jì)并開發(fā)教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，從而使學(xué)校的管理更加合理化、科學(xué)化。良好的管理信息系統(tǒng)可以節(jié)省大量的人力和物理，也避免了重復(fù)性的工作。 此數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)用于管理學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)、教師的授課情況；完成教學(xué)成績(jī)所有相關(guān)的計(jì)算，提高教務(wù)人員的工作效率。系統(tǒng)可以統(tǒng)一進(jìn)行安全認(rèn)證和權(quán)限分配，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的安全性。任務(wù)任務(wù)1-1教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)需求分

2、析教學(xué)成績(jī)管理數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析一、數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念數(shù)據(jù)（data） 數(shù)據(jù)庫(kù)（DataBase，DB） 數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS） 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（Database System，DBS） 二、數(shù)據(jù)庫(kù)的發(fā)展 1.人工管理階段（五十年代中期以前）；2.文件管理階段（五十年代后期至六十年代后期）；3.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)階段（七十年代初以后）。三、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的特點(diǎn)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化 數(shù)據(jù)共享 數(shù)據(jù)的獨(dú)立性 可控冗余度 四、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的分類 單用戶數(shù)據(jù)庫(kù)和多用戶數(shù)據(jù)庫(kù) 集中式數(shù)據(jù)庫(kù)和分布式數(shù)據(jù)庫(kù) 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)和智能數(shù)據(jù)庫(kù) 任務(wù)任務(wù)1-2設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理系統(tǒng)E-R圖圖1概念數(shù)據(jù)模型的含義 用于信

3、息世界（現(xiàn)實(shí)世界在人腦中的反映）的建模，是現(xiàn)實(shí)世界到信息世界的第一次抽象，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的有力工具，也是設(shè)計(jì)人員和用戶之間交流的語(yǔ)言，概念數(shù)據(jù)模型用實(shí)體聯(lián)系圖(E-R圖)來(lái)表示。它通過(guò)畫圖將實(shí)體以及實(shí)體間的聯(lián)系刻畫出來(lái)，為客觀事物建立概念數(shù)據(jù)模型。 2數(shù)據(jù)模型中的基本概念（1）實(shí)體、屬性 客觀世界的萬(wàn)事萬(wàn)物在數(shù)據(jù)庫(kù)領(lǐng)域內(nèi)被稱為實(shí)體（entity）。屬性就是實(shí)體所具有的特性。 （2）聯(lián)系 聯(lián)系是指現(xiàn)實(shí)世界中事物內(nèi)部以及事物之間的關(guān)系 。（3）實(shí)體的聯(lián)系方式 實(shí)體的聯(lián)系方式通常有3種：一對(duì)多、多對(duì)多和一對(duì)一。3E-R圖的表示方法 E-R模型具有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是接近于人的思維，容

4、易理解；二是模型具有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：一是接近于人的思維，容易理解；二是與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，用戶容易接受。它已成為軟件工程的一個(gè)重要設(shè)計(jì)方法。與計(jì)算機(jī)無(wú)關(guān)，用戶容易接受。它已成為軟件工程的一個(gè)重要設(shè)計(jì)方法。學(xué)生和課程之間存在多對(duì)多的聯(lián)系 實(shí)體聯(lián)系圖【任務(wù)實(shí)施】n設(shè)計(jì)原則：先局部，后綜合。1.設(shè)計(jì)局部ER圖。建立步驟：確定實(shí)體類型及屬性。確定聯(lián)系類型及屬性。把實(shí)體類型和聯(lián)系類型組合成局部ER圖。2.綜合成全局ER圖。合并步驟：合并局部ER圖，消除沖突（屬性、結(jié)構(gòu)、命名沖突），生成初步ER圖。消除初步ER圖的數(shù)據(jù)冗余和聯(lián)系冗余，生成基本ER圖。教學(xué)活動(dòng)：閱讀教材，某學(xué)校計(jì)算機(jī)系的教學(xué)管理ER圖的建立實(shí)例（

5、時(shí)間10分），并回答以下問(wèn)題：1.有哪些實(shí)體？2.實(shí)體間有哪些聯(lián)系？各聯(lián)系是什么類型？3.若實(shí)體的屬性太多，可如何簡(jiǎn)化ER圖？ ER圖的設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)例:設(shè)有商店和顧客兩個(gè)實(shí)體。n“商店”有屬性：商店編號(hào)、商店名、地址、電話n“顧客”有屬性：顧客編號(hào)、姓名、地址、年齡、性別。 假設(shè)一個(gè)商店有多個(gè)顧客購(gòu)物，一個(gè)顧客可以到多個(gè)商店購(gòu)物，顧客每一次去商店購(gòu)物有一個(gè)消費(fèi)金額和日期。n試畫ER圖，并注明屬性和聯(lián)系類型。ER圖的設(shè)計(jì)實(shí)例建立步驟：確定實(shí)體類型及屬性。本題已知有：商店、顧客。商店商店編號(hào)商店名地址電話顧客顧客編號(hào)姓名地址年齡性別ER圖的設(shè)計(jì)實(shí)例建立步驟：確定實(shí)體類型及屬性。確定聯(lián)系類型及屬性?！?/p>

6、商店-顧客”的聯(lián)系是m:n聯(lián)系的屬性有四項(xiàng):顧客(編號(hào))商店(編號(hào))消費(fèi)金額日期聯(lián)系的名稱：購(gòu)物商店顧客日期購(gòu)物消費(fèi)金額mnER圖的設(shè)計(jì)實(shí)例n建立步驟：確定實(shí)體類型及屬性。確定聯(lián)系類型及屬性。把實(shí)體類型和聯(lián)系類型組合成ER圖。ER圖的設(shè)計(jì)實(shí)例mn商店商店編號(hào)商店名地址電話日期購(gòu)物消費(fèi)金額顧客顧客編號(hào)姓名地址年齡性別“商店”與“顧客”的ER圖任務(wù)任務(wù)1-3設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理系統(tǒng)的關(guān)系模式設(shè)計(jì)教學(xué)成績(jī)管理系統(tǒng)的關(guān)系模式【知識(shí)梳理】 關(guān)系數(shù)據(jù)模型把概念模型中實(shí)體以及實(shí)體之間的各種聯(lián)系均用關(guān)系來(lái)表示。從用戶的觀點(diǎn)來(lái)看，關(guān)系模型中數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)是一張二維表，它由行列構(gòu)成。如圖1-5所示的一個(gè)員工人事數(shù)據(jù)表

7、。.關(guān)系模型的基本概念（1）關(guān)系（2） 屬性（3） 域（4） 元組 （5） 關(guān)系模式 （6）關(guān)鍵字 學(xué)號(hào)姓名性別年齡系編號(hào)03001馬力剛男210103102王萍華女200203223王平男210303103張華男220403301李萍女1905教學(xué)活動(dòng)：自學(xué)教材關(guān)系中的基本概念(時(shí)間15分鐘)，并回答下面提問(wèn)：1.該表中有幾個(gè)元組（記錄）？2.該表中有多少個(gè)屬性？第4個(gè)元組的屬性值分別是多少？3.什么是域？年齡的域可以是多少？4.什么是關(guān)鍵字(碼/鍵)?2.將ER圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式/表關(guān)系模式的含義對(duì)關(guān)系的信息結(jié)構(gòu)及語(yǔ)義限制的描述。關(guān)系模式的表示方法用關(guān)系名和包含的屬性名的集合表示。例如：學(xué)生

8、（學(xué)號(hào)，姓名，性別，年齡，系編號(hào)）表的含義用二維表格表示的一個(gè)關(guān)系。n關(guān)系模式與關(guān)系的區(qū)別關(guān)系模式是對(duì)關(guān)系結(jié)構(gòu)的定義，是對(duì)關(guān)系“型”的描述。關(guān)系是二維表格，是對(duì)“值”的描述一般說(shuō)來(lái)，關(guān)系模式是相對(duì)穩(wěn)定、不隨時(shí)間變化的。關(guān)系是隨時(shí)間動(dòng)態(tài)變化的，關(guān)系中的數(shù)據(jù)在不斷更新。n例如:在學(xué)生表中，由于學(xué)生的入學(xué)、退學(xué)和畢業(yè)等原因，學(xué)生關(guān)系是經(jīng)常變化的，但其結(jié)構(gòu)以及對(duì)數(shù)據(jù)的限制是不會(huì)改變的。 說(shuō)明:關(guān)系模式和關(guān)系往往統(tǒng)稱為關(guān)系。1.每個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性。實(shí)體的碼作為關(guān)系的碼。2.每個(gè)聯(lián)系也轉(zhuǎn)換成一個(gè)關(guān)系。與關(guān)系相連的，各個(gè)實(shí)體的碼、聯(lián)系的屬性轉(zhuǎn)換成關(guān)系的屬性。關(guān)系的碼如下：對(duì)于1

9、:1的聯(lián)系，每個(gè)實(shí)體的碼均是該聯(lián)系關(guān)系的候選碼對(duì)于1:N的聯(lián)系，關(guān)系的碼是N端實(shí)體的碼。對(duì)于M:N的聯(lián)系，關(guān)系的碼是諸實(shí)體碼的組合。3.有相同碼的關(guān)系可以合并。轉(zhuǎn)換原則應(yīng)用舉例實(shí)例1：將教學(xué)管理的ER圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式和表，并寫出主關(guān)鍵字和外關(guān)鍵字。解答：轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式教師（教師號(hào)，姓名，性別，年齡，職稱，專業(yè)）n主關(guān)鍵字：教師號(hào)n學(xué)生（學(xué)號(hào)，姓名，性別，籍貫，年齡，專業(yè)） n主關(guān)鍵字：學(xué)號(hào)n課程（課程號(hào)，課程名，學(xué)時(shí)數(shù)，學(xué)分，教材） n主關(guān)鍵字：課程號(hào)n選課（學(xué)號(hào)，課程號(hào)，成績(jī)）n主關(guān)鍵字：學(xué)號(hào)+課程號(hào) 外關(guān)鍵字：學(xué)號(hào)、課程號(hào)n授課（教師號(hào)，課程號(hào)）n主關(guān)鍵字：教師號(hào)+課程號(hào) 外關(guān)鍵字：教師號(hào)

10、、課程號(hào)n指導(dǎo)（學(xué)號(hào)，教師號(hào)，時(shí)間，地點(diǎn)）n主關(guān)鍵字：學(xué)號(hào) 外關(guān)鍵字：教師號(hào) 解答：轉(zhuǎn)化為表n參見教材。實(shí)例2：綜合應(yīng)用。 某個(gè)企業(yè)集團(tuán)有若干工廠，每個(gè)工廠生產(chǎn)多種產(chǎn)品，且每某個(gè)企業(yè)集團(tuán)有若干工廠，每個(gè)工廠生產(chǎn)多種產(chǎn)品，且每一種產(chǎn)品可以在多個(gè)工廠生產(chǎn)，每個(gè)工廠按照固定的計(jì)劃數(shù)量一種產(chǎn)品可以在多個(gè)工廠生產(chǎn)，每個(gè)工廠按照固定的計(jì)劃數(shù)量生產(chǎn)產(chǎn)品；每個(gè)工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個(gè)工生產(chǎn)產(chǎn)品；每個(gè)工廠聘用多名職工，且每名職工只能在一個(gè)工廠工作，工廠聘用職工有聘用期和工資。工廠的屬性有工廠編廠工作，工廠聘用職工有聘用期和工資。工廠的屬性有工廠編號(hào)、廠名、地址，產(chǎn)品屬性有產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名、規(guī)格，職

11、工號(hào)、廠名、地址，產(chǎn)品屬性有產(chǎn)品編號(hào)、產(chǎn)品名、規(guī)格，職工的屬性有職工號(hào)、姓名。的屬性有職工號(hào)、姓名。1.根據(jù)上述語(yǔ)義畫出ER圖。2.將ER模型轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，并指出每個(gè)關(guān)系模式的主鍵和外鍵。n建立ER圖確定實(shí)體類型及屬性。n三個(gè)實(shí)體：工廠、產(chǎn)品、職工確定聯(lián)系類型。n“工廠-產(chǎn)品”的聯(lián)系（M：N）生產(chǎn)屬性有：產(chǎn)品計(jì)劃數(shù)量n“工廠-職工”的聯(lián)系（1：N）聘用屬性有：聘用期、工資把實(shí)體類型和聯(lián)系類型組合成ER圖。 產(chǎn)品產(chǎn)品編號(hào)產(chǎn)品名規(guī)格職工職工號(hào)姓名工廠工廠編號(hào)地址廠名生產(chǎn)計(jì)劃數(shù)量mn聘用聘期工資1n轉(zhuǎn)換成關(guān)系模式n本題中有3個(gè)實(shí)體，可得到3個(gè)關(guān)系模式。n本題中有2個(gè)聯(lián)系，也可得到2個(gè)關(guān)系模式工廠(工廠編號(hào)，廠名，地址)主鍵：工廠編號(hào)產(chǎn)品(產(chǎn)品編號(hào)，產(chǎn)品名，規(guī)格)主鍵：產(chǎn)品編號(hào)職工(職工號(hào)，姓名）主鍵：職工號(hào)生產(chǎn)(工廠編號(hào)，產(chǎn)品編號(hào)，計(jì)劃數(shù)量)n主鍵：工廠編號(hào)+產(chǎn)品編號(hào) n外鍵：工廠編號(hào)、產(chǎn)品編號(hào)聘用(職工號(hào)，聘期,工資,工廠編號(hào))n主鍵：職工號(hào) 外鍵：工廠編號(hào)說(shuō)明：由于“工廠-職工”的聯(lián)系“聘用”是1:N,它對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式的碼與職工實(shí)體的碼相同，所以，這個(gè)關(guān)系模式與職工關(guān)系模式可以合并。 二、將ER圖轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式/表3. 應(yīng)用舉例n合并同碼的關(guān)系模式職工(職工號(hào)，姓名）聘用(職工號(hào)，聘期,工資,工廠編號(hào))n職工(職工號(hào)，