課題實驗報告

1、課題實驗報告 山西大學軟件學院 課 程 實 驗 報 告 實驗課程 數(shù)據(jù)庫課程實驗 實驗名稱 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn) 實驗地點 綜合樓機房 實驗時間 8:00到 9:50 學生班級 軟工1909 學生學號 201902810904 學生姓名 崔杰華 指導教師 耿艷萍 2021年 6月 10日 實驗?zāi)康模?1.理解并掌握數(shù)據(jù)庫設(shè)計的概念、方法和步驟。 2.了解需求分析的內(nèi)容。 3.重點運用ER模型進行概念設(shè)計。 4.將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。 5.掌握SQL Server的數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建與管理。 6.掌握SQL Server表的概念、設(shè)計、創(chuàng)建與管理。 7.全面掌握Transcat-SQL命令。 8.

2、掌握安全性的概念，創(chuàng)建登錄、用戶、角色，授予相應(yīng)的權(quán)限。 9.掌握視圖、存儲過程、觸發(fā)器等的創(chuàng)建與應(yīng)用。 實驗器材： 電腦 SQLserver 2012 實驗內(nèi)容： 實驗項目：圖書管理系統(tǒng) (一)簡要的系統(tǒng)需求分析 該實驗設(shè)計開發(fā)一個簡單的圖書管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，包括圖書館內(nèi)書籍的信息、學校在校師生的信息以及師生的借閱信息。此系統(tǒng)用戶面向圖書管理員和借閱讀者，圖書館管理員可以完成圖書、讀者、圖書類型、學科類型、讀者類型等基本信息的增加、刪除和修改，可以制定借閱規(guī)則；讀者可以進行圖書的借閱、續(xù)借、歸還、預(yù)約的確認等操作。 讀者的基本數(shù)據(jù)有讀者編號，姓名，聯(lián)系電話，所在系，讀者類型，權(quán)限狀況。 圖書的

3、基本數(shù)據(jù)有書籍編號，書籍名稱，作者，出版社，出版日期，價格，封面，類型。 管理員的基本數(shù)據(jù)有編號，密碼，賬號。 此外，一個成熟的管理系統(tǒng)不僅應(yīng)該具有基本的處理、查詢功能，還應(yīng)該有一些分析、后臺監(jiān)控的功能。應(yīng)該限制用戶對數(shù)據(jù)的訪問范圍，限制用戶操作級別（普通用戶、管理員），限制對數(shù)據(jù)表修改權(quán)限。 最后，要求在進行設(shè)計系統(tǒng)中同時注意性能要求，響應(yīng)各種操作的時間盡可能少。 借閱功能： 圖書出借時考慮三個問題： 讀者是否因為超期、罰款等情況被關(guān)閉了借閱權(quán)限； 讀者是否已經(jīng)借滿其限額。 該書是否不在庫中； 如果不存在以上情況，則可以出借。 預(yù)約功能： 讀者想借的書如果不在庫中（已經(jīng)被出借），讀者可以預(yù)約

4、該圖書，當該圖書被歸還時系統(tǒng)給讀者發(fā)送信息，提醒他來借閱，此時其他讀者也可以借閱該書。 續(xù)借功能： 讀者還書的時候可以續(xù)借該圖書，續(xù)借的過程包括先執(zhí)行還書操作，再執(zhí)行借閱操作。 發(fā)送催還信息： 管理員可以發(fā)送信息提醒讀者到期還書。 讀者管理功能： 對讀者信息進行查看、添加、修改、刪除。將讀者分為不同類別，賦以不同權(quán)限。 系統(tǒng)管理功能： 對管理員的登錄賬號、密碼進行添加、修改、刪除。 借閱規(guī)則管理功能： 對圖書借閱規(guī)則進行查看、添加、修改、刪除。 (二)概念設(shè)計 設(shè)計系統(tǒng)的概念模型，采用ER模型。 概念設(shè)計是把用戶的需求進行綜合，歸納與抽象，統(tǒng)一到一個整體概念結(jié)構(gòu)中，形成數(shù)據(jù)的概念模型，主要是用

5、E-R模型來實現(xiàn)的。 下面就來顯示上面各實體以及實體之間的關(guān)系的E-R模型。 1.讀者（讀者編號，姓名，聯(lián)系電話，所在系，讀者類型，權(quán)限狀況） 2.圖書（書籍編號，書籍名稱，作者，出版社，出版日期，封面，價格，藏書類型，學科類型） 3.管理員（編號，密碼，賬號） 4.藏書類型 5.學科類型 6.讀者類型： 上面的各個實體和關(guān)系之間的關(guān)系圖： （三）邏輯設(shè)計 將ER模型簡化為關(guān)系模型，指出每個關(guān)系的主鍵，外鍵和必要約束。 關(guān)系模型為： 讀者（讀者編號，姓名，聯(lián)系電話，所在系，讀者類型，權(quán)限狀況） 主鍵為讀者編號 圖書（書籍編號，書籍名稱，作者，出版社，出版日期，封面，價格，藏書類型，學科類型）

6、主鍵為書籍編號 管理員（編號，密碼，賬號） 主鍵為編號。 應(yīng)用關(guān)系規(guī)范化理論對上述產(chǎn)生的關(guān)系模式進行優(yōu)化，具體步驟如下： （1）確定每個關(guān)系模式內(nèi)部各個屬性之間的數(shù)據(jù)依賴以及不同關(guān)系模式屬性之間的數(shù)據(jù)依賴。 （2）對各個關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進行最小化處理，消除冗余的聯(lián)系。 （3）確定各關(guān)系模式的范式等級。 （4）按照需求分析階段得到的處理要求，確定要對哪些模式進行合并或分解。 （5）為了提高數(shù)據(jù)操作的效率和存儲空間的利用率，對上述產(chǎn)生的關(guān)系模式進行適當?shù)男薷摹⒄{(diào)整和重構(gòu)。 （四）寫出數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計 表的結(jié)構(gòu)設(shè)計等。 1.讀者表 序號 字段名稱 字段類型 字段長度 備注 1 讀者編號 Var

7、char 20 主鍵 2 姓名 Varchar 20 不可空 3 聯(lián)系電話 Varchar 20 不可空 4 所在系 Varchar 20 不可空 5 讀者類型 Varchar 20 6 權(quán)限狀況 Varchar 20 2.圖書表 序號 字段名稱 字段類型 字段長度 備注 1 書籍編號 Varchar 20 主鍵 2 書籍名稱 Varchar 20 不可空 3 作者 Varchar 20 不可空 4 出版社 Varchar 20 不可空 5 出版日期 datetime 20 不可空 6 封面 7 價格 Varchar 20 8 藏書類型 Varchar 20 9 學科類型 Varchar 20

8、 3.借書信息表 4. 序號 字段名稱 字段類型 字段長度 備注 1 狀態(tài) Varchar 20 主鍵 2 借閱次數(shù) Int 4 不可空 3 借書日期 datetime 0 不可空 4 還書日期 datetime 0 不可空 4.罰款信息表： 5. 序號 字段名稱 字段類型 字段長度 備注 1 罰款日期 datetime 0 2 罰款價格 int 4 (五)T-SQL命令方式建立數(shù)據(jù)庫 1.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 （1）創(chuàng)建名為book的數(shù)據(jù)庫。 如下圖所示： 如上圖成功創(chuàng)建了book數(shù)據(jù)庫。 2.在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表 創(chuàng)建讀者信息表： 創(chuàng)建圖書信息表： 創(chuàng)建圖書借閱表： 罰款信息表： 表全部創(chuàng)建完之后，刷新

9、數(shù)據(jù)庫，可以看到這些表： 3、在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建索引。 說明：索引包含“唯一性索引”，“主鍵索引”，“聚集索引”。 因為生成的表的時候系統(tǒng)自動的為每一個表設(shè)置了“主鍵索引”如圖所示， “聚集索引”是指表中的各記錄的物理順序與鍵值的邏輯順序一致。一張表中只能有一個“聚集索引”。而系統(tǒng)中的這個主鍵索引也是聚集索引，所以不能再對表格創(chuàng)建聚集索引。 所以我下面創(chuàng)建的是唯一性索引，全部都是非聚集索引。 （1）在讀者信息表中創(chuàng)建了一個按“姓名”列建立的唯一索引“sno” 說明：這里創(chuàng)建的是唯一索引，唯一索引的含義是對于表中的任何兩行記錄來說， 索引鍵的值都各不相同。并且要注意，如果表中一個字段或者多個字段的組

10、合在多行 記錄中具有NULL值，則不能將這個字段或者字段組合作為唯一索引鍵。因為對于每 一個表的主鍵系統(tǒng)都自動的設(shè)置了相應(yīng)的索引，在“客戶表”中，身份證號是絕對不 能相同的，所以可以設(shè)置為唯一索引鍵。 (2)在圖書信息表中創(chuàng)建了一個按“書籍編號”列建立的唯一索引“INDS” (3)在借閱信息表中創(chuàng)建了一個按“借閱日期”列建立的唯一索引“time” （4）在罰款信息表中創(chuàng)建了一個按“罰款金額”列建立的唯一索引“price” 實驗步驟： （5）檢驗索引已經(jīng)創(chuàng)建成功 4、約束的創(chuàng)建。 說明：約束是SQL Server提供的自動保持數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)完整性的一種機制。它包含6種形式，分別是“主鍵約束”，“

11、外鍵約束”，“唯一性約束”，“檢查約束”，“默認約束”，“非空值約束”。 因為“主鍵約束”和“非空值約束”是在創(chuàng)建表的時候就已經(jīng)創(chuàng)建了的，所以下面就不再討論這兩個。 一般而言，“外鍵約束”也是在創(chuàng)建表的時候就直接創(chuàng)建的，但是我這里沒有創(chuàng)建，還可以用更改表的方法來創(chuàng)建，即利用“ALTER TABLE Y￥ADD”語句創(chuàng)建。 唯一約束指的是一個或者多個列的組合的值具有唯一性，它和主鍵索引的唯一區(qū)別就是可以為NULL。因為我在設(shè)置表的時候把那些屬性均置為“不可為空”。所以在該數(shù)據(jù)庫中建立不了唯一約束。 4.1外鍵約束的創(chuàng)建。 為“圖書編號”創(chuàng)建外鍵“圖書號”。 4.2檢查約束的創(chuàng)建 1.為讀者信息表

12、創(chuàng)建的規(guī)定電話的格式檢查約束 2.為借閱信息表創(chuàng)建的日期的格式檢查約束 驗證約束已經(jīng)成功建立： （六）關(guān)系圖設(shè)置顯示，存儲 1.找到數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖并右擊新建數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖 3.出現(xiàn)下面的界面的時候就把所有的表格全部添加 （七）利用T-SQL命令增加，刪除，修改數(shù)據(jù) 1.對讀者表的增加數(shù)據(jù) 2.對讀者表的刪除數(shù)據(jù) 其他的數(shù)據(jù)添加不是使用的SQL語句，最后讀者表的信息如下圖所示： 讀者表： （八）寫出T-SQL查詢： 1.按照某一個讀者的其中幾個字段的信息： 2.查詢前兩行的數(shù)據(jù) 3.count的查詢方式： 4.where后有條件運算符的查詢： （1）between and (2)exists查詢是在

13、訂單明細表中存在的讀者信息。 (3)In.后面跟的是子查詢。查詢的是在讀者表中存在的讀者信息 （4）Like (九)創(chuàng)建登錄，授予角色 1.SQL Server驗證的創(chuàng)建用戶user1的用戶登錄，登錄密碼是123 ,以及user2 456 然后可以通過這個用戶和賬號登錄到SQL Server數(shù)據(jù)庫中，如下圖所示： 2.計算機windows驗證的創(chuàng)建用戶登錄。 3.添加角色，因為固定服務(wù)器角色是不能添加，刪除或修改，所以只能將用戶登錄添加為固定服務(wù)器角色的成員。 （1）為ueser1添加為固定服務(wù)器角色sysadmin的成員。 然后點開安全性中的sysadmin角色中包含了user1 因為use

14、r1添加了系統(tǒng)管理員sysadmin的角色，所以用可以進行所有的操作，具有所有的權(quán)限。 （九）創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫用戶，角色，架構(gòu)，授予相應(yīng)的權(quán)限，更改擁有者，收回權(quán)限等 （十） 1.創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫用戶 說明：因user1是sysadmin角色，相當于管理員 在user1登錄用戶下創(chuàng)建了user2數(shù)據(jù)庫用戶 2.添加數(shù)據(jù)庫角色成員 3.創(chuàng)建結(jié)構(gòu)，為user2授予架構(gòu)的權(quán)限。 4.然后以user2的身份登錄，然后user2就創(chuàng)造了一個架構(gòu)SCI 5.然后我們在user1下，對user2授予創(chuàng)建表格的權(quán)限，然后再授予查詢，刪除，修改表格的權(quán)限。 6.更改架構(gòu)的所有者，將架構(gòu)SCI的所有者由user2更改為DBO. 7.靜止與撤銷權(quán)限。 （十一）創(chuàng)建視圖 1.首先授予創(chuàng)建視圖的權(quán)限給user2 2.創(chuàng)建一個視圖V2，刷新后可以看到dbo.V2的視圖 （十二）創(chuàng)建存儲過程 創(chuàng)建讀者表的存儲過程P1 執(zhí)行存儲過程： 實驗結(jié)果分析及結(jié)論： 實驗正常運行，通過實驗，理解并掌握了數(shù)據(jù)庫設(shè)計的概念、方法和步驟，了解了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)需求分析的內(nèi)容，學會運用ER模型進行概念設(shè)計以及如何將ER模型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。 了解了