【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 儲(chǔ)的定義：數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：教師信息說明：關(guān)于教師信息維護(hù)后情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D3數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+教師編號(hào)+教師姓名+性別+出生日期+所屬院系+職稱+密碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：學(xué)生信息說明：關(guān)于學(xué)生信息維護(hù)后情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D4數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+學(xué)生編號(hào)+學(xué)生姓名+性別+出生日期+所屬院系+入學(xué)年份+班級(jí)+專業(yè)+密碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：班級(jí)信息說明：關(guān)于班級(jí)信息維護(hù)后情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D5數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：班級(jí)編號(hào)+所屬院系＋學(xué)歷類別+入學(xué)年份+教師編號(hào)+專業(yè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：開課信息說明：關(guān)于課程信息維護(hù)后情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D6數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+課程編號(hào)+課程名稱+任課教師編號(hào)+學(xué)分+選課人數(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：選課信息說明：關(guān)于學(xué)生選擇課程后情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D9數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+學(xué)號(hào)+課程編號(hào)+學(xué)期+成績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：登錄信息說明：關(guān)于登錄人員情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D1數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：登錄名＋密碼＋姓名＋性別＋院系數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：備份信息說明：關(guān)于數(shù)據(jù)備份情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D7數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：密碼信息說明：關(guān)于密碼修改情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D8數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：登錄名＋密碼＋姓名＋性別＋院系數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：成績(jī)信息說明：關(guān)于成績(jī)修改情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D10數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+學(xué)號(hào)+課程編號(hào)+學(xué)期+成績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：統(tǒng)計(jì)信息說明：關(guān)于統(tǒng)計(jì)情況的記載文檔輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D11數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：序號(hào)+學(xué)號(hào)+課程編號(hào)+學(xué)期+成績(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名稱：權(quán)限信息說明：關(guān)于權(quán)限判定情況的記載文檔 輸入的數(shù)據(jù)流：輸出的數(shù)據(jù)流：D2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)組成：登錄名＋密碼＋姓名＋性別＋院系第4章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)一般來說，系統(tǒng)設(shè)計(jì)分為系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)和系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)階段的基本目的是用比較抽象概括的方式確定系統(tǒng)如何完成預(yù)定的任務(wù)，也就是說應(yīng)該確定系統(tǒng)的物理配置方案，并進(jìn)行確定組成系統(tǒng)的每個(gè)程序結(jié)構(gòu)。因此，系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)階段主要由兩部分組成。首先，需要從數(shù)據(jù)流圖出發(fā)設(shè)想組成系統(tǒng)功能的若干個(gè)的合理的物理方案。然后，確定系統(tǒng)由哪些模塊組成以及這些模塊之間的動(dòng)態(tài)調(diào)用關(guān)系。在進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循的最主要的原理是模塊獨(dú)立原理，也就是說，系統(tǒng)應(yīng)該由一組完成相對(duì)獨(dú)立子功能的模塊組成。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)中的模塊劃分根據(jù)軟件工程的原則要符合高內(nèi)聚低耦合。 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是把現(xiàn)實(shí)世界的問題合理的表示出來，存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，以支持應(yīng)用程序的處理要求，是在現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)上建立數(shù)據(jù)庫的過程。我們用ER圖對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的問題進(jìn)行表述，在用關(guān)系數(shù)據(jù)庫的關(guān)系模型對(duì)ER圖表示的信息進(jìn)行組織和存儲(chǔ)。但是將ER圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)換過程并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的過程，因?yàn)樵谶@里存在著一個(gè)轉(zhuǎn)換和設(shè)計(jì)好壞的問題。如果這個(gè)轉(zhuǎn)換沒有做好，有可能會(huì)產(chǎn)生許多數(shù)據(jù)冗余的問題，或者不能對(duì)問題的實(shí)質(zhì)進(jìn)行正確表達(dá)，無法實(shí)現(xiàn)所需要的功能，更嚴(yán)重的還有可能在數(shù)據(jù)庫中留下隱患，當(dāng)條件合適的時(shí)候使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)崩潰。所以數(shù)據(jù)庫的規(guī)范化非常重要。數(shù)據(jù)庫的開發(fā)實(shí)際上也是一種軟件工程，數(shù)據(jù)庫作為一個(gè)獨(dú)立的產(chǎn)品有著其自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)過程。因?yàn)檫@些過程為數(shù)據(jù)庫提供了一些最基本的保證。一般包括這幾方面：數(shù)據(jù)庫的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)據(jù)庫和設(shè)計(jì)一個(gè)軟件一樣，也要遵循一定的規(guī)則和周期，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)周期一般分為三個(gè)階段。1. 概念設(shè)計(jì)綜合用戶信息需求，形成一個(gè)概念模型。其特點(diǎn)是：用ER圖表示，簡(jiǎn)明易懂；易于更改和擴(kuò)充；能充分反映現(xiàn)實(shí)世界的信息關(guān)系；具有通用性和穩(wěn)定性。易于向關(guān)系模型轉(zhuǎn)換，與具體機(jī)器和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)無關(guān)。2. 邏輯設(shè)計(jì)將概念模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)下的具體數(shù)據(jù)模型，并進(jìn)行規(guī)范化，使規(guī)模適當(dāng)，冗余數(shù)據(jù)減少，存儲(chǔ)效率高，并滿足近期及預(yù)見到的將來數(shù)據(jù)處理要求。3. 物理設(shè)計(jì)將邏輯結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為具體的物理數(shù)據(jù)庫，按照選定的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)存取結(jié)構(gòu)和存取方法，在這一步，要在時(shí)間（存取速度）和空間（存儲(chǔ)容量）方面做出權(quán)衡和適當(dāng)?shù)恼壑小?概念設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)的任務(wù)是在需求分析階段產(chǎn)生的需求說明書的基礎(chǔ)上，按照特定的方法把它們抽象為一個(gè)不依賴于任何具體機(jī)器的數(shù)據(jù)模型，即概念模型。概念模型使設(shè)計(jì)者的注意力能夠從復(fù)雜的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)中解脫出來，而集中在最重要的信息的組織結(jié)構(gòu)和處理模式上。教務(wù)管理信息系統(tǒng)采用的是自頂向下的結(jié)構(gòu)模型，首先對(duì)系統(tǒng)定義全局概念結(jié)構(gòu)框架，然后逐步細(xì)化。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)層次清晰，容易理解和使用。－。 學(xué)期實(shí)體屬性圖 教師實(shí)體屬性圖 學(xué)生實(shí)體屬性圖 課程實(shí)體屬性圖 班級(jí)實(shí)體屬性圖 管理員實(shí)體屬性圖 教材實(shí)體屬性圖 院系實(shí)體屬性圖 專業(yè)實(shí)體屬性圖。 系統(tǒng)ER圖 邏輯設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所得的ER模型是對(duì)用戶需求的一種抽象的表達(dá)形式，它獨(dú)立于任何一種具體的數(shù)據(jù)模型，因而也不能為任何一個(gè)具體的DBMS所支持。為了能夠建立起最終的物理系統(tǒng)，還需要將概念結(jié)構(gòu)進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為某一DBMS所支持的數(shù)據(jù)模型，然后根據(jù)邏輯設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則、數(shù)據(jù)的語義約束、規(guī)范化理論等對(duì)數(shù)據(jù)模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化。形成合理的全局邏輯結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)出用戶子模式。這就是數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計(jì)所要完成的任務(wù)。數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分為兩個(gè)步驟：1. 將概念設(shè)計(jì)所得的ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型關(guān)系模型的邏輯結(jié)構(gòu)是一組關(guān)系模式的集合。E－R圖則是由實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系三個(gè)要素組成的。所以將E－R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)際上就是要將實(shí)體、實(shí)體的屬性和實(shí)體之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式，這種轉(zhuǎn)換一般遵循如下原則：一個(gè)實(shí)體型轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。一個(gè)1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，每個(gè)實(shí)體的碼均是該關(guān)系的候選碼。如果與某一端實(shí)體對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并，則需要在該關(guān)系模式的屬性中加入另一個(gè)關(guān)系模式的碼和聯(lián)系本身的屬性。一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，則與該聯(lián)系相連的各實(shí)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(shí)體的碼。一個(gè)m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實(shí)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)系的碼為各實(shí)體碼的組合。三個(gè)或三個(gè)以上的實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)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)系的碼為各實(shí)體碼的組合。具有相同碼的關(guān)系模式可合并。2. 對(duì)關(guān)系模型進(jìn)行優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的概念模型到邏輯模型的轉(zhuǎn)換結(jié)果并不是惟一的，為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的性能，還應(yīng)對(duì)所得的關(guān)系模型進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷暮驼{(diào)整，這就是數(shù)據(jù)庫模型優(yōu)化所要完成的工作。應(yīng)用規(guī)范化理論優(yōu)化邏輯模型一般要做如下工作：確定出每個(gè)關(guān)系模式內(nèi)部屬性之間的數(shù)據(jù)依賴和不同關(guān)系屬性之間的數(shù)據(jù)依賴。關(guān)系模型的規(guī)范化理論是以分析屬性間的函數(shù)依賴為基礎(chǔ)，通過對(duì)關(guān)系模式的分解，逐步消除各處插入、刪除異常，減少數(shù)據(jù)的冗余。因此，確定數(shù)據(jù)依賴關(guān)系是優(yōu)化邏輯模型的首要工作。確定函數(shù)依賴依據(jù)的是需求分析階段所得到的具體語義。對(duì)各個(gè)關(guān)系模式之間的數(shù)據(jù)依賴進(jìn)行極小化，消除冗余的聯(lián)系。按照數(shù)據(jù)依賴和規(guī)范化理論對(duì)關(guān)系模式逐一進(jìn)行分析，考察是否存在部分函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，從而確定各關(guān)系模式分別屬于第幾范式。確定各關(guān)系的范式級(jí)別為接下來的范式的分解和合并提供了依據(jù)。根據(jù)需求分析階段所得的實(shí)際應(yīng)用需求，確定是否對(duì)某些關(guān)系模式進(jìn)行分解或合并。尤其值得注意的是，由于復(fù)雜的關(guān)系數(shù)據(jù)庫查詢操作通常涉及多個(gè)關(guān)系表之間的相互連接，從而一定程度地影響了查詢速度，而模式分解過多又進(jìn)一步加劇了多關(guān)系模式的連接操作，造成了整體效率的降低。提高查詢效率和分解關(guān)系模式是邏輯設(shè)計(jì)優(yōu)化中一對(duì)矛盾。對(duì)于一個(gè)具體應(yīng)用來說，到底規(guī)范化進(jìn)行到什么程度，需要綜合多種因素，權(quán)衡利弊得失，最后構(gòu)造出一個(gè)較為切合實(shí)際需求的邏輯模型。通常，以模式分解、優(yōu)化達(dá)到3NF要求比較合適。對(duì)關(guān)系模式進(jìn)行進(jìn)一步的分解和合并，減低數(shù)據(jù)的冗余和提高數(shù)據(jù)操作的效率。對(duì)于已形成的關(guān)系模式，在不影響查詢速度、保持?jǐn)?shù)據(jù)處理方式和用戶具體要求相一致的前提下可進(jìn)行必要的分解、優(yōu)化。對(duì)于模式過小、關(guān)聯(lián)關(guān)系較多所引起的整體效率減低，或所形成的關(guān)系模式與用戶需求差別較大的情況，必須進(jìn)行必要的合并。需要強(qiáng)調(diào)，規(guī)范化本身是一種理論，它是數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)人員用于判斷所設(shè)計(jì)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式優(yōu)劣程度的工具，它的存在使數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)有了嚴(yán)格的理論基礎(chǔ)，同是由于規(guī)范化可以較好地解決冗余與更新異?，F(xiàn)象，因而已成為數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)所要考慮的重要環(huán)節(jié)之一。但在實(shí)際設(shè)計(jì)中，由于種種現(xiàn)實(shí)因素的影響，優(yōu)化所產(chǎn)生的關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式往往作為設(shè)計(jì)人員和用戶實(shí)現(xiàn)具體模型的一個(gè)參考。 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程按照關(guān)系模型轉(zhuǎn)換的原則和規(guī)范化理論的原則，將概念設(shè)計(jì)所得的ER圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型：教師(教師編號(hào)，教師姓名，性別，出生日期，所在院系，職稱，密碼)在教師實(shí)體的關(guān)系模式中，教師編號(hào)為主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，教師編號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。因此，此關(guān)系模式屬于BC范式。根據(jù)規(guī)范化理論的要求，一般數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要達(dá)到第三范式,而BCNF是對(duì)第三范式的修正，比第三范式要求更加嚴(yán)格，能夠保證數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的科學(xué)性。學(xué)生(學(xué)生編號(hào)，學(xué)生姓名，性別，出生日期，入學(xué)年份，班級(jí)，密碼)在學(xué)生實(shí)體的關(guān)系模式中，學(xué)生編號(hào)為主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，學(xué)生編號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。所以，此關(guān)系模式屬于BC范式。班級(jí)(班級(jí)編號(hào)，學(xué)歷類別，入學(xué)年份，教師編號(hào)，專業(yè))在班級(jí)實(shí)體的關(guān)系模式中，班級(jí)編號(hào)為主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，班級(jí)編號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。同樣，此關(guān)系模式也屬于BC范式。課程(課程編號(hào)，課程名稱，任課教師編號(hào)，學(xué)分，選課人數(shù))在課程實(shí)體的關(guān)系模式中，課程編號(hào)為主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，課程編號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。因此，此關(guān)系模式也屬于BC范式。選課(學(xué)生編號(hào)，課程編號(hào)，學(xué)期，成績(jī))在選課關(guān)系模式中，學(xué)生編號(hào)、課程編號(hào)、學(xué)期為此關(guān)系模式的主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，每一個(gè)決定因素都包含碼。所以，此關(guān)系模式屬于BC范式。管理員(登錄名，密碼，姓名，性別，院系)在管理員關(guān)系模式中，登錄名為此關(guān)系模式的主碼，其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，登錄名為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。可以得出，此關(guān)系模式屬于BC范式。學(xué)期(學(xué)期號(hào)，默認(rèn)學(xué)期號(hào))在學(xué)期關(guān)系模式中，學(xué)期號(hào)為此關(guān)系模式的主碼。其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，學(xué)期號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。此關(guān)系模式屬于BC范式。統(tǒng)計(jì)(統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目名稱，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù))在統(tǒng)計(jì)關(guān)系模式中，統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目名稱為此關(guān)系模式的主碼。其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目名稱為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。同樣，此關(guān)系模式也屬于BC范式。教材(教材編號(hào)，教材名稱，出版社，作者，價(jià)格)在教材關(guān)系模式中，教材編號(hào)為此關(guān)系模式的主碼。其它非主屬性完全依賴于碼，并且既不存在部分函數(shù)依賴，也不存在傳遞函數(shù)依賴，另外，教材編號(hào)為這個(gè)關(guān)系模式的決定因素，而它本身又是關(guān)系模式的碼。所以，此關(guān)系模式也屬于BC范式。院系(院系編號(hào)，院系名稱，院系負(fù)責(zé)人，教師數(shù)量)在院系關(guān)系模式中，院系編號(hào)為此關(guān)系模式的主碼。其