《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程設計報告校友網(wǎng)應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

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1、 《數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理》課程設計報告 題目： 校友網(wǎng)應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計 專業(yè)： 網(wǎng)絡工程 班級： 0902 學號： 0930040250 姓名： 指導教師： 完成日期：2011年12月08日 1、 課程設計目的 1、掌握數(shù)據(jù)庫設計步驟，結(jié)合給出的應用系統(tǒng)，完成后臺數(shù)據(jù)庫的設計。

2、2、掌握數(shù)據(jù)庫設計輔助工具PowerDesigner或其他輔助工具（Visio、Rational Rose）的使用。 3、了解數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)開發(fā)的一般過程。 二、課程設計內(nèi)容 課程設計題目：校友網(wǎng)應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計。 課程設計內(nèi)容： 1、數(shù)據(jù)庫設計 系統(tǒng)需求分析、數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設計(畫出實體E-R圖)、數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設計（將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型，即根據(jù)實體E-圖設計數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)（主鍵，外鍵，默認值，取值范圍等數(shù)據(jù)庫完整性約束））、數(shù)據(jù)庫物理設計（索引）、數(shù)據(jù)庫實施（使用SQL Server 2005創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫及表,并根據(jù)需要創(chuàng)建視圖（觸發(fā)器，存儲過程））。 2、應用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的

3、連接。 3、應用系統(tǒng)功能需求： 隨著計算機網(wǎng)的發(fā)展，越來越深刻的改變了人們生活的方方面面，各種在線服務系統(tǒng)，更是深刻的影響了人們的聯(lián)系方式，使得人們可以在遠隔千里之遙隨時通訊，校友錄作為一種方便同學之間聯(lián)系的實用系統(tǒng)便應運而生，為同學之間進行交流和聯(lián)系提供了一個便捷的平臺。為了加深校友與學校、校友之間的聯(lián)系，開發(fā)一個校友網(wǎng)。 系統(tǒng)功能目標： 1）用戶登陸，用戶通過提交用戶ID和用戶密碼進行登陸，系統(tǒng)便會根據(jù)這些登陸進入個人空間。 2）用戶資料的修改，成功登錄的合法用戶有權(quán)限修改自己的個人資料。 3）查看校友資料，添加好友。 4）相冊，用于實現(xiàn)照片上傳、瀏覽，同時實現(xiàn)對照片的動態(tài)管

4、理（刪除、分類）。 5）用戶消息發(fā)布，用戶可以發(fā)表說說，好友可以進行回復，用戶對好友的回復可以進行回復，只有好友才能瀏覽說說和回復。 6）留言板，通過留言板，用戶可以在班級空間上留言，以此作為校友間聯(lián)系的一種手段。 三、課程設計要求 1、按照給出的題目內(nèi)容 1）完成數(shù)據(jù)庫各階段的設計，及應用系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫的連接調(diào)試。 2）詳細寫出各階段的設計結(jié)果（圖表或文字）。 3）至少要做出應用系統(tǒng)的幾個界面，實現(xiàn)測試與數(shù)據(jù)庫的連接情況。（可以B/S模式，也可以C/S模式） 2、寫出課程設計報告，設計報告提交形式：電子文檔提交 3、個人獨立完成。 4、完成時間（2周） 四、課程設計過程

5、 1、需求分析 經(jīng)過以上對本系統(tǒng)的調(diào)研及可行性分析后，下面將對系統(tǒng)在功能上以及性能上進行進一步的需求分析。 （1）功能需求 系統(tǒng)功能目標： 1）用戶登陸，用戶通過提交用戶ID和用戶密碼進行登陸，系統(tǒng)便會根據(jù)這些登陸進入個人空間。 2）用戶資料的修改，成功登錄的合法用戶有權(quán)限修改自己的個人資料。 3）查看校友資料，添加好友。 4）相冊，用于實現(xiàn)照片上傳、瀏覽，同時實現(xiàn)對照片的動態(tài)管理（刪除、分類）。 5）用戶消息發(fā)布，用戶可以發(fā)表說說，好友可以進行回復，用戶對好友的回復可以進行回復，只有好友才能瀏覽說說和回復。 6）留言板，通過留言板，用戶可以在班級空間上留言，以此作為校友間聯(lián)

6、系的一種手段。 （2）性能需求 （1）系統(tǒng)處理能力:同學錄系統(tǒng)不但涉及到留言功能,班級相冊,說說管理等各個功能,還同時對多個不同用戶的操作進行管理和控制,在這個過程中參與的用戶較多,較為復雜,因此系統(tǒng)要具有較好的大用戶量下的并發(fā)響應能力. （2）處理時間:理想狀態(tài)下系統(tǒng)應為用戶提供24小時服務. （3）響應速度:要求能夠響應快速;響應速度盡量控制在用戶可忍受等待的時間內(nèi),并給予提示. （4）主要依賴數(shù)據(jù)庫的良好維護和管理以及對數(shù)據(jù)的保密等措施。所以在數(shù)據(jù)在遇到嚴重的丟失或損壞后能快速的進行恢復以繼續(xù)維持系統(tǒng)的正常運行。所以本系統(tǒng)采用了定時對數(shù)據(jù)庫的備份和數(shù)據(jù)的恢復措

7、施。并采用了MD5的加密技術(shù)。 2、概念結(jié)構(gòu)設計 概念模型用于信息世界的建模。概念模型不依賴于某一個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS），但可以方便的轉(zhuǎn)換為計算機上某一DBMS所支持的特定的數(shù)據(jù)模型。通過對用戶對數(shù)據(jù)的需求進行綜合、歸納與抽象，將形成一個完善的概念模型，可以用E-R(實體聯(lián)系)圖來表示。E-R圖是對現(xiàn)實世界的一種抽象，它的主要成份是實體、屬性和聯(lián)系。 1. 實體：客觀存在并可以互相區(qū)分的事物稱為實體，是現(xiàn)實世界中各種事物的抽象。如本案例中一個班級為一個實體。一般來說，每個實體都相當于數(shù)據(jù)庫中的一個表。實體用一個矩形框來表示。 2. 屬性：屬性是實體所具有的某些特征，通過屬性對實體

8、進行刻畫。實體是由屬性組成的，如班級有班級名稱、創(chuàng)建人等屬性。一個實體本身具有許多屬性，能夠唯一標識實體的屬性稱為該實體的碼。屬性用一個橢圓來表示。 3. 聯(lián)系：現(xiàn)實世界的事物內(nèi)部或事物之間都有聯(lián)系，這些聯(lián)系在信息世界里反映為實體內(nèi)部或?qū)嶓w之間的聯(lián)系，如班級屬于某個學校，那么班級和學校之間是“屬于”聯(lián)系。聯(lián)系有一對一聯(lián)系，一對多聯(lián)系和多對多聯(lián)系，分別用1：1、1：n和m：n來表示。如一個登錄用戶名只能填寫一份個人資料，那么登錄用戶和個人資料就是一對一聯(lián)系；一個班級只能屬于一個學校，而一個學?？梢該碛卸鄠€班級，學校和班級之間就是一對多聯(lián)系；一個班級可以有多張相片，而一張相片也可為多個班級所擁有

9、，所以班級和相片之間是多對多聯(lián)系。聯(lián)系用菱形表示，并用線段聯(lián)接相關(guān)的兩個或多個實體，在菱形兩端線段上標明聯(lián)系的類型。 根據(jù)上節(jié)的需求分析，我們作出一些E-R圖，如圖所示： 管理員表admin的各個屬性以及實體關(guān)系圖 用戶表users的各個屬性以及實體關(guān)系圖 班級表class的各個屬性以及實體關(guān)系圖 班級成員表class_users的各個屬性以及實體關(guān)系圖 班級留言表table messages的各個屬性以及實體關(guān)系圖 相冊表photo的各個屬性以及實體關(guān)系圖 說說發(fā)表表coldcase的各個屬性以及實體關(guān)系圖 說說回復表coldcase_rep

10、ly的各個屬性以及實體關(guān)系圖 校友網(wǎng)分布E-R圖合并圖如下圖所示： 3、 邏輯結(jié)構(gòu)設計 概念設計的結(jié)果得到一個與計算機、軟硬件的具體性能無關(guān)的全局概念模式。數(shù)據(jù)庫邏輯設計的任務是將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換成特定DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型（如關(guān)系模型）的過程。本案例中我們將其轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型。 將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實際上就是要將實體、實體的屬性和實體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則： 一個實體轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，實體的屬性就是關(guān)系的屬性，實體的關(guān)鍵字就是關(guān)系的關(guān)鍵字。 一個1:1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與任意一端實體所對應的關(guān)系合并，在被合并關(guān)系

11、中增加屬性，其新增的屬性為聯(lián)系本身的屬性和與聯(lián)系相關(guān)的另一個實體的碼。 一個1:n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，也可以與n端對應的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個獨立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為n端實體的碼。如果與n端的關(guān)系模式合并則在n端實體集中增加新屬性，新屬性由聯(lián)系對應的1端實體集的碼和聯(lián)系自身的屬性構(gòu)成，新增屬性后原關(guān)系的碼不變。 一個m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個關(guān)系模式，與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本身具有的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實體碼的組合。 （帶下劃線的屬性為主碼，紅色的為外碼） n 實體：管理員

12、 對應關(guān)系模式：管理員表（管理員賬號，密碼） n 實體：用戶 對應關(guān)系模式：用戶表（賬號，用戶名，密碼，真名，性別，年齡，班級，生日，QQ，msn，電話，郵箱，地址，郵編，格言，提示問題，提示問題答案） n 實體：班級 對應關(guān)系模式：班級表（班級編號，班級名字，創(chuàng)建人賬號，創(chuàng)建時間，班級公開欄） n 實體：班級留言 對應關(guān)系模式：班級留言表（留言編號，留言題目，留言內(nèi)容，留言者姓名，班級編號，留言時間） n 實體：相冊 對應關(guān)系模式：相冊表（相片編號，相片名，大小，類型，上傳時間，上傳者姓名，題目，相冊描述，班級編號，相片寬帶，相片高度） n 實體：說說發(fā)表 對應關(guān)系模式

13、：說說發(fā)表表（說說編號，說說內(nèi)容，發(fā)表者姓名，發(fā)表時間） n 實體：說說回復 對應關(guān)系模式：說說回復表（說說編號，回復編號，回復內(nèi)容，回復者姓名，回復時間） n 聯(lián)系：班級成員 所聯(lián)系的實體及關(guān)鍵字：用戶（賬號），班級（班級編號）。 對應關(guān)系模式：班級成員表（賬號，班級編號，身份） 4、 物理設計 在創(chuàng)建完數(shù)據(jù)庫之后，首先要做的就是在數(shù)據(jù)庫中創(chuàng)建表。通常來說，表的設計是由開發(fā)人員完成，必須滿足實際數(shù)據(jù)的內(nèi)容和關(guān)系數(shù)據(jù)庫的要求（比如范式要求），而數(shù)據(jù)庫管理員的任務是根據(jù)要求向數(shù)據(jù)庫中添加這些表。在邏輯上，數(shù)據(jù)庫由大量的表構(gòu)成，表中包含了由行和列組織起來的數(shù)據(jù)；在物理上，表存儲在文件

14、中，表中的數(shù)據(jù)存儲于頁中。 在數(shù)據(jù)庫的開發(fā)和應用中，快速地從數(shù)據(jù)庫中查詢到所需的數(shù)據(jù)是十分重要的。但是，隨著數(shù)據(jù)量的不斷增大，查詢所花費時間也在大量增加。使用索引可以對查詢速度進行優(yōu)化，Oracle使用索引指向數(shù)據(jù)頁上某行的位置，這樣查詢數(shù)據(jù)就不需要查遍表的所有數(shù)據(jù)頁了。 數(shù)據(jù)質(zhì)量對于使用效率和數(shù)據(jù)庫程序運行效率起著決定性的作用。如果數(shù)據(jù)庫中存在大量錯誤數(shù)據(jù)，那么效率會大大降低。在數(shù)據(jù)庫的使用中，諸如數(shù)據(jù)錄入錯誤和表間關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的修改等操作都會造成錯誤數(shù)據(jù)的產(chǎn)生。因此，不論從首次輸入還是收集到存儲的整個過程都需保證數(shù)據(jù)的唯一性和一致性。數(shù)據(jù)的唯一性、一致性稱為數(shù)據(jù)完整性。數(shù)據(jù)完整性分為實體完

15、整性、引用完整性（也稱為參照完整性）和用戶自定義完整性。實體完整性一般通過設置主鍵來實現(xiàn)，參照完整性一般通過設置外鍵實現(xiàn)，而用戶自定義完整性則可通過CHECK約束、DEFAULT約束和UNIQUE約束實現(xiàn)。 把邏輯設計得到的關(guān)系模式轉(zhuǎn)換為表，同時為實現(xiàn)數(shù)據(jù)完整性設置主、外鍵及各種約束。另外根據(jù)系統(tǒng)的查詢要求在表上建立索引。 建立索引?？紤]系統(tǒng)對表的查詢頻率，為查詢次數(shù)較多的表的字段建立索引。例如，進入班級留言時，系統(tǒng)會自動檢索出留言信息顯示出來，系統(tǒng)通常是按照發(fā)表評的時間檢索，則可為留言表的留言時間建立聚集索引。（提示：為表設置主鍵時，數(shù)據(jù)庫會自動為主鍵建立聚集索引，如果要在其他屬性上

16、建立聚集索引，可先將主鍵去除，再使用ALTER TABLE [TABLENAME] ADD CONSTRAINT [PK_TABLEFIELD] PRIMARY KEY NONCLUSTERED）修改主鍵索引為非聚集索引，再在相關(guān)屬性上建立聚集索引） 5、 數(shù)據(jù)庫實施 6、 應用系統(tǒng)測試（系統(tǒng)運行結(jié)果截圖） 5、 課程設計體會 本系統(tǒng)完成了前臺提供用戶使用校友網(wǎng)的各種功能，后臺提供管理員對數(shù)據(jù)庫進行維護的功能。通過這一階段的學習和研究，該項目終于完成。當然，由于畢業(yè)設計時間相對較短，加上本人經(jīng)驗不足，技巧不夠純熟，在程序設計上還存在一些不足，

17、還有不盡人意之處，所以系統(tǒng)的最終成果還不是很成熟，仍需要在實踐中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，從而逐步改善提高系統(tǒng)功能。 在系統(tǒng)的分析，設計，實現(xiàn)，調(diào)試過程中，曾遇到許多大大小小的問題，但正是在發(fā)現(xiàn)、解決這些問題的過程中，我深刻體會到耐心、恒心、信心、細心對于一個系統(tǒng)開發(fā)人員來說是何等重要；并且讓我明白碰到問題要學會向同學請教或自己看書上網(wǎng)搜索，這樣才能不斷提高自學能力。通過對本系統(tǒng)的開發(fā)使我對大學課程書本上的理論知識有了更深一層的了解，使我學會了如何利用所學的知識,把理論結(jié)合于實踐中,進一步掌握了系統(tǒng)開發(fā)的規(guī)律和方法,從而對本專業(yè)有了更深刻的認識。此后,我會加倍努力的去研究探索,在熟練的基礎上掌握更

18、多的新型技術(shù),來提高自身的開發(fā)水平。同時，寫的過程中也需要認真細心，正所謂細節(jié)決定成敗，這些都將有助于培養(yǎng)我日后良好的做事風格。 總之，這次課程設計我學會了不少知識，更加明白樹立對自己工作能力的信心是多么的重要，相信對今后的學習生活有很大的影響。 六、源代碼 創(chuàng)建一個校友網(wǎng)數(shù)據(jù)庫 create database AlumnusNetDB on primary (name=AlumnusNetData, filename=d:\db\AlumnusNetData.mdf, size=3, filegrowth=2) log on (name=AlumnusNetLog,

19、filename=d:\db\AlumnusNetLog.ldf, size=1, maxsize=10, filegrowth=10%) 創(chuàng)建管理員表 use AlumnusNetDB create table admin ( userid varchar(20) primary key, userpwd varchar(20) ); 創(chuàng)建用戶表 create table users ( user_id int primary key, user_name varchar(10), user_pwd varchar(20), user_truename va

20、rchar(10), user_sex char(1) check (user_sex in (男,女)), user_age int, user_class varchar(20), user_birthday datetime, user_qq varchar(20), user_msn varchar(20), user_tel varchar(20), user_email varchar(20) check (user_email like %@%.%), user_add varchar(50), user_postcode varchar(6), user_

21、motto text, user_question text, user_answer text ); 創(chuàng)建班級表 create table class ( class_id int primary key, class_name varchar(20), class_masterID int, class_createtime datetime, class_content text, foreign key (class_masterID) references users(user_id) ); 創(chuàng)建班級成員表 create table class_user

22、s ( user_id int, class_id int, degree varchar(10) check (degree in (創(chuàng)建人,普通學生,老師)), primary key (user_id,class_id), foreign key (user_id) references users(user_id), foreign key (class_id) references class(class_id) ); 創(chuàng)建班級留言表 create table messages ( message_id int primary key, message_ti

23、tle varchar(20), message_content text, message_name varchar(10), class_id int, message_time datetime, foreign key (class_id) references class(class_id) ); 創(chuàng)建相冊表 create table photo ( photo_id int primary key, photo_name varchar(20), photo_size int, photo_type varchar(10), photo_uptime d

24、atetime, photo_upusername varchar(10), photo_title varchar(20), photo_remark text, class_id int, photo_width int, photo_height int, photo_format varchar(10), foreign key (class_id) references class(class_id) ); 創(chuàng)建說說發(fā)表表 create table coldcase ( coldcase_id int primary key, coldcase_conte

25、nt text, coldcase_name varchar(10), coldcase_time datetime, ); 創(chuàng)建說說回復表 create table coldcase_reply ( coldcase_id int, reply_id int, reply_content text, reply_name varchar(10), reply_time datetime, primary key (coldcase_id,reply_id), foreign key (coldcase_id) references coldcase(coldcase_id) ); 參考文獻 【1】王珊，薩師煊，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論（第四版），高等教育出版社。 【2】錢雪忠.數(shù)據(jù)庫原理及應用（第二版）.北京：北京郵電大學出版社，2007 【3】王珊.數(shù)據(jù)庫技術(shù)與聯(lián)機分析處理.北京：北京科學出版社，1998