《數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)（SQL Server 2008）》項(xiàng)目二 校園網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫應(yīng)用基礎(chǔ)

（SQLSever2008）項(xiàng)目二校園網(wǎng)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)項(xiàng)目目標(biāo)【知識(shí)目標(biāo)】1．認(rèn)識(shí)了解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)知識(shí)；2．掌握數(shù)據(jù)庫SQLServer2008的安裝、啟動(dòng)與基本配置；3．學(xué)會(huì)做信息系統(tǒng)需求的分析以及出分析報(bào)告；4．理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的E-R圖繪制；5．理解數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目目標(biāo)【能力目標(biāo)】1．具備安裝與維護(hù)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的能力；2．具備制作信息系統(tǒng)開發(fā)需求報(bào)告的能力；3．具備繪制系統(tǒng)E-R圖的能力；4．具備設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)的能力。項(xiàng)目目標(biāo)【情感目標(biāo)】1．培養(yǎng)良好的適應(yīng)壓力的能力；2．培養(yǎng)溝通的能力并通過溝通獲取關(guān)鍵信息的能力；3．培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)的合作精神；4．培養(yǎng)實(shí)現(xiàn)客戶利益最大化的理念；5．培養(yǎng)對(duì)事物發(fā)展是漸進(jìn)增長(zhǎng)的認(rèn)知。任務(wù)一

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安裝啟動(dòng)與配置任務(wù)說明

本任務(wù)是以后工作的基礎(chǔ)，主要是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的安裝，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)服務(wù)的啟動(dòng)，以及數(shù)據(jù)庫的基本配置。任務(wù)分析

MicrosoftSQLServer2008R2提供完整的企業(yè)級(jí)技術(shù)與工具，幫助用戶以最低的成本獲得最有價(jià)值的信息。用戶可以充分享受高性能、高可用性、高安全性，使用更多的高效管理與開發(fā)工具，利用自服務(wù)的商業(yè)智能實(shí)現(xiàn)更為廣泛深入的商業(yè)洞察。實(shí)施步驟

以安裝SQL_08_R2_CHS（64位）為例介紹安裝數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的步驟。第1步：運(yùn)行SQL_08_R2_CHS安裝盤中的“setup.exe”，在彈出的對(duì)話框中選擇“安裝”選項(xiàng)卡，在安裝頁面的右側(cè)選擇“全新安裝或向現(xiàn)有安裝添加功能”。

彈出“安裝程序支持規(guī)則”對(duì)話框，檢測(cè)安裝是否能順利進(jìn)行，通過則單擊“確定”按鈕，否則可單擊“重新運(yùn)行”按鈕來檢查。實(shí)施步驟第2步：彈出“產(chǎn)品密鑰”對(duì)話框，選中“輸入產(chǎn)品密鑰”單選按鈕，并輸入SQLServer2008R2安裝光盤的產(chǎn)品密鑰，單擊“下一步”按鈕。

彈出“許可條款”對(duì)話框，選中“我接受許可條款”復(fù)選框，并單擊“下一步”按鈕。

彈出“安裝程序支持文件”對(duì)話框，單擊“安裝”按鈕以安裝程序支持文件，若要安裝或更新SQLServer2008，則這些文件是必需的。

單擊“下一步”按鈕，彈出“安裝程序支持規(guī)則”對(duì)話框，安裝程序支持規(guī)則可確定在用戶安裝SQLServer安裝程序文件時(shí)可能發(fā)生的問題。必須更正所有失敗，安裝才能繼續(xù)。確認(rèn)通過后單擊“下一步”按鈕。實(shí)施步驟第3步：選中“SQLServer功能安裝”單選按鈕，單擊“下一步”按鈕。實(shí)施步驟第4步：彈出“功能選擇”對(duì)話框，選擇要安裝的數(shù)據(jù)中心功能并設(shè)置“共享功能目錄”，單擊“下一步”按鈕。

彈出“安裝規(guī)則”對(duì)話框，安裝程序正在運(yùn)行規(guī)則以確定是否要阻止安裝過程，其詳細(xì)信息，可單擊“幫助”按鈕獲得。

單擊“下一步”按鈕，彈出“實(shí)例配置”對(duì)話框。第5步：指定SQLServer實(shí)例的名稱和實(shí)例ID。實(shí)例ID將成為安裝路徑的一部分。這里選擇命名實(shí)例。

單擊“下一步”按鈕，彈出“磁盤空間要求”對(duì)話框，可以查看用戶選擇的SQLServer功能所需的磁盤空間摘要，單擊“下一步”按鈕。第6步：彈出“服務(wù)器配置”對(duì)話框，指定服務(wù)賬戶和排序規(guī)則配置，單擊“對(duì)所有SQLServer服務(wù)使用相同的賬戶”按鈕。實(shí)施步驟第7步：彈出“對(duì)所有SQLServer2008R2服務(wù)使用相同賬戶”對(duì)話框，為所有SQLServer服務(wù)賬戶指定一個(gè)用戶名和密碼。第8步：彈出“數(shù)據(jù)庫引擎配置”對(duì)話框，選中“混合模式（SQLServer身份驗(yàn)證和Windows身份驗(yàn)證）”單選按鈕，輸入用戶名和密碼，單擊“添加當(dāng)前用戶”按鈕。第9步：彈出“AnalysisServices配置”對(duì)話框，單擊“添加當(dāng)前用戶”按鈕，單擊“下一步”按鈕。彈出“ReportingServices配置”對(duì)話框。單擊“下一步”按鈕，彈出“錯(cuò)誤報(bào)告”對(duì)話框。單擊“下一步”按鈕，彈出“安裝配置規(guī)則”對(duì)話框。單擊“下一步”按鈕，彈出“準(zhǔn)備安裝”對(duì)話框，單擊“安裝”按鈕。彈出“安裝進(jìn)度”對(duì)話框，等待安裝過程完成。第10步：安裝完成。任務(wù)二

校園網(wǎng)系統(tǒng)需求分析任務(wù)說明

需求分析是整個(gè)數(shù)據(jù)庫開發(fā)過程的第一個(gè)階段，也是最重要的一步。需求分析階段的主要任務(wù)如下。

概念設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)模型（簡(jiǎn)稱概念模型），概念設(shè)計(jì)應(yīng)在系統(tǒng)分析階段進(jìn)行。

邏輯設(shè)計(jì)階段將概念模式（可用E-R圖描述）轉(zhuǎn)換成DBMS支持的數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模型），形成數(shù)據(jù)庫的邏輯模式。

物理設(shè)計(jì)階段根據(jù)DBMS的特點(diǎn)和處理的需求，選擇存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，建立索引，形成數(shù)據(jù)庫的內(nèi)模式。

數(shù)據(jù)庫的實(shí)施與維護(hù)階段根據(jù)需要?jiǎng)?chuàng)建數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、視圖等數(shù)據(jù)對(duì)象，并在使用中對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行維護(hù)。

本任務(wù)主要是分析校園網(wǎng)系統(tǒng)的需求，全面了解用戶的需求，并轉(zhuǎn)化成開發(fā)人員的專業(yè)術(shù)語，掌握管理信息系統(tǒng)的需求分析的方法。任務(wù)二

校園網(wǎng)系統(tǒng)需求分析任務(wù)分析

校園網(wǎng)管理系統(tǒng)最終設(shè)計(jì)的結(jié)果是根據(jù)用戶的要求來完成的，任何信息系統(tǒng)的開發(fā)，都是建立在用戶需求之上的，所以校園網(wǎng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的開發(fā)首先要做的是系統(tǒng)的需求分析。

要完成系統(tǒng)需求分析首先要搞清楚5個(gè)W：what，why，who，where，when。也就是說，要分析需要做什么，為什么要這樣做，由誰來做，在什么地方做以及什么時(shí)候做。

要很好地完成需求分析的任務(wù)，需要找到系統(tǒng)的參與者，所謂的參與者是指所有存在于系統(tǒng)外部并與系統(tǒng)進(jìn)行交互的人或其他系統(tǒng)，通俗地講，參與者就是所要定義系統(tǒng)的使用者。尋找參與者從以下問題入手：系統(tǒng)開發(fā)完成之后，有哪些人要使用這個(gè)系統(tǒng)？實(shí)施步驟第1步：設(shè)計(jì)調(diào)查問卷。

校園網(wǎng)管理系統(tǒng)主要涉及的參與者是系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生，可以針對(duì)這3類人員分別設(shè)計(jì)3份調(diào)查問卷，格式可以自定。第2步：定義用例圖。

經(jīng)調(diào)研，校園網(wǎng)管理系統(tǒng)參與者包括系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生。系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)日常的學(xué)籍管理工作，如各種基本信息的錄入、修改和刪除等操作。教師使用該系統(tǒng)可完成教學(xué)班信息查詢和成績(jī)管理。學(xué)生使用該系統(tǒng)主要完成選課和成績(jī)查詢等操作。

分析問題領(lǐng)域確定系統(tǒng)范圍和系統(tǒng)邊界：涉及系統(tǒng)管理員、教師、學(xué)生、課程和成績(jī)，定義活動(dòng)者：系統(tǒng)管理員、教師和學(xué)生。實(shí)施步驟第3步：繪制用例關(guān)系圖。

用例（usecase）表示參與者與系統(tǒng)的一次交互過程。用例關(guān)系圖用來描述軟件需求模型中的系統(tǒng)功能，通過一組用例可以描述軟件系統(tǒng)能夠給用戶提供的功能。第4步：創(chuàng)建系統(tǒng)類圖。

類圖是系統(tǒng)設(shè)計(jì)核心的部分，類圖用于對(duì)系統(tǒng)靜態(tài)設(shè)計(jì)視圖建模，類圖不僅對(duì)結(jié)構(gòu)模型的可視化、詳述和文檔化很重要，還對(duì)通過正向與逆向功能構(gòu)造可執(zhí)行的系統(tǒng)很重要。類圖中的類是針對(duì)時(shí)序圖和協(xié)作圖中每種對(duì)象創(chuàng)建的。

在校園網(wǎng)系統(tǒng)模型的建模中，通過包圖把模型組織聯(lián)系起來，形成各種功能的各個(gè)子模塊，結(jié)合總體用例分析得出總體功能包圖，利用各個(gè)子用例分析得出各個(gè)子功能包圖，通過包圖來描述設(shè)計(jì)高階的需求，反映系統(tǒng)的高層架構(gòu)。

在完成以上業(yè)務(wù)和實(shí)現(xiàn)軟件功能時(shí)所需要的數(shù)據(jù)分析就需要用到類圖，由類圖得出系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)表以及表的詳細(xì)數(shù)據(jù)字段。實(shí)施步驟第5步：創(chuàng)建協(xié)作圖。

協(xié)作圖顯示的信息與時(shí)序圖相同，但協(xié)作圖用不同的方式來顯示信息，兩種圖有不同的作用。協(xié)作圖不參照時(shí)間而顯示對(duì)象與角色的交互。此部分涉及軟件工程的專業(yè)文件建設(shè)知識(shí)，與本書關(guān)系不大，但是考慮數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)開發(fā)的整個(gè)流程。學(xué)生登錄系統(tǒng)協(xié)作圖任務(wù)三

校園網(wǎng)系統(tǒng)E-R圖與系統(tǒng)關(guān)系模式設(shè)計(jì)任務(wù)說明E-R模型直接從現(xiàn)實(shí)世界中抽取出實(shí)體間聯(lián)系圖，簡(jiǎn)稱E-R圖。E-R圖由實(shí)體、屬性和聯(lián)系3種基本要素組成。實(shí)體是現(xiàn)實(shí)世界中存在的，可以相互區(qū)別的事物。在E-R圖中，實(shí)體用矩形表示，屬性用橢圓表示，聯(lián)系用菱形表示，若無屬性，則這些屬性同樣用橢圓表示，用無向邊連接起來。

數(shù)據(jù)庫規(guī)范化理論是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ)，只有在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中按照規(guī)范化理論方法才能夠設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，避免數(shù)據(jù)刪除沖突和數(shù)據(jù)不一致等問題。結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫必須遵循一定的規(guī)則，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，這種規(guī)則就是范式。

本任務(wù)主要完成校園網(wǎng)系統(tǒng)的E-R圖的繪制，充分理清數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各個(gè)實(shí)體之間的關(guān)系。任務(wù)三

校園網(wǎng)系統(tǒng)E-R圖與系統(tǒng)關(guān)系模式設(shè)計(jì)任務(wù)分析

根據(jù)需求分析階段收集到的材料，首先利用分類、聚集和概括等方法抽象出實(shí)體。對(duì)列舉出來的實(shí)體一一標(biāo)注出其相應(yīng)的屬性；然后確定實(shí)體間的聯(lián)系類型（一對(duì)一，一對(duì)多或多對(duì)多）；最后使用ER_Designer工具畫出E-R圖。

將E-R模型按規(guī)則轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，再根據(jù)導(dǎo)出的關(guān)系模式根據(jù)功能要求增加關(guān)系、屬性并規(guī)范化得到最終的關(guān)系模式。實(shí)施步驟第1步：確定實(shí)體。通過調(diào)查了解到校園網(wǎng)管理系統(tǒng)的實(shí)體有系部、班級(jí)、課程、學(xué)生和教師等。第2步：確定實(shí)體屬性，如學(xué)生的相關(guān)屬性有學(xué)號(hào)、姓名、性別、出生日期等。第3步：經(jīng)過分析確定系統(tǒng)中各實(shí)體存在以下聯(lián)系。

（1）系部和班級(jí)之間有聯(lián)系“從屬”，它是一對(duì)多的聯(lián)系。

（2）班級(jí)和學(xué)生之間有聯(lián)系“組織”，它是一對(duì)多的聯(lián)系。

（3）系部和教師之間有聯(lián)系“聘任”，它是一對(duì)一的聯(lián)系。

（4）教師和課程之間有聯(lián)系“授課”，它是多對(duì)多的聯(lián)系。

（5）學(xué)生和課程之間有聯(lián)系“選修”，它是多對(duì)多的聯(lián)系。實(shí)施步驟第4步：設(shè)計(jì)局部E-R模型。

（1）使用ER_Designer工具繪制系部和教師的局部E-R圖。

（2）使用ER_Designer工具繪制學(xué)生和課程的局部E-R圖。

（3）使用ER_Designer工具繪制教師和課程的局部E-R圖。

（4）使用ER_Designer工具繪制全局E-R圖。

系部和教師局部E-R圖實(shí)施步驟第5步：設(shè)計(jì)校園網(wǎng)管理系統(tǒng)的關(guān)系模式。

（1）“教師”與“系部”之間存在一對(duì)多的關(guān)系。

（2）“學(xué)生”與“課程”之間存在多對(duì)多的關(guān)系。

（3）“教師”與“課程”之間存在多對(duì)多的關(guān)系。

（4）對(duì)上述的處理結(jié)果進(jìn)行綜合，得到最終的關(guān)系數(shù)據(jù)模型。任務(wù)四校園網(wǎng)管理系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)說明

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)包括以下幾點(diǎn)。

概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：說明本數(shù)據(jù)庫將反映的現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體、屬性和它們之間的關(guān)系等原始數(shù)據(jù)形式，包括各數(shù)據(jù)項(xiàng)、記錄、系、文卷的標(biāo)識(shí)符、定義、類型、度量單位和值域，建立本數(shù)據(jù)庫的每一個(gè)用戶視圖。

邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：說明把上述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行分解、合并后重新組織起來的數(shù)據(jù)庫全局邏輯結(jié)構(gòu)，包括所確定的關(guān)鍵字和屬性、重新確定的記錄結(jié)構(gòu)和文本結(jié)構(gòu)、所建立的各個(gè)文本之間的相互關(guān)系，形成本數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)管理員視圖。

物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：建立系統(tǒng)程序員視圖，包括如下幾項(xiàng)。

（1）數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的安排，包括對(duì)索引區(qū)、緩沖區(qū)的設(shè)計(jì)。

（2）所使用的外存設(shè)備及外存空間的組織，包括索引區(qū)、數(shù)據(jù)塊的組織與劃分。

（3）訪問數(shù)據(jù)的方法。任務(wù)四校園網(wǎng)管理系統(tǒng)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)任務(wù)分析

根據(jù)設(shè)計(jì)的關(guān)系模式，在計(jì)算機(jī)上使用特定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（SQLServer2008）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的建立，稱為數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

實(shí)施步驟第1步：設(shè)計(jì)department（系部表）。第2步：設(shè)計(jì)teacher（教師表）。字

段

名類

型約

束備

注deptnochar（2）主鍵系部編號(hào)deptnamechar（20）非空系部名稱字

段

名類

型約

束備

注tnochar（4）主鍵教師編號(hào)tnamechar（10）非空教師姓名tsexchar（2）只取男、女性別tbirthdaydatetime（8）

出生日期ttitlechar（10）

職稱實(shí)施步驟第3步：設(shè)計(jì)student（學(xué)生表）。第4步：設(shè)計(jì)course（課程表）。字

段

名類

型約

束備

注snochar（10）主鍵學(xué)號(hào)snamechar（10）非空姓名ssexchar（2）只取男、女性別sbirthdaydatetime（8）

出生日期sscorenumeric（18.0）

入學(xué)成績(jī)classnochar（8）與班級(jí)表中classno外鍵關(guān)聯(lián)班級(jí)編號(hào)字

段

名類

型約

束備

注cnochar（7）主鍵課程編號(hào)cnamechar（30）非空課程名稱creditsre