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实例3：高校学生会管理系统数据库设计 作者： 日期：III 个人收集整理 勿做商业用途实例3:高校学生会管理系统数据库设计1数据库设计1.1系统需求分析阶段需求分析简单的说就是分析用户的要求。需求分析是涉及数据库的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求,将直接影响到后面各个阶段的设计,并影响到设计的结果是否合理和实用。1。1。1 需求分析阶段的目标1了解高校学生会管理的基本内容; 2综合的理解主管学生会老师和学生会干部的不同需求； 3了解学生会管理的基本业务流程； 4了解学生会人工管理模式与信息系统的工作概况，以及它们之间的区别与联系；5 通过自身的体验和与主管学生会的老师及其他学生会干部的交流，了解用户对高校学生会管理系统的业务要求，完整性和安全性要求。1。1。2 需求分析阶段的任务 1处理对象:系统处理对象是学生会的干部信息管理、财务管理、日常事务管理和文件信息管理四个方面。在学生会的干部信息处理中主要涉及几下几个方面的信息：（1）学生会干部基本信息(Student)：包括编号、姓名、性别、职务、专业、年级、加入学生会日期、参加过的活动项目等信息。（2）部门基本信息（Dpartment）:部门编号、部门名称、部长姓名、副部长人数、部委人数、部长电话等信息。在财务信息处理中主要涉及几下几个方面的信息：（1）物品基本信息（Goods）:包括物品编号、物品名称、购买时间、单价、借出时间,借物人姓名、归还时间、归还人姓名等信息。（2）财务基本信息(Financial affairs)：包括财务申请编号、资金用途、申请金额、申请人、申请部门、申请时间、余额等信息。在日常事务信息处理中主要涉及几下几个方面的信息：(1）事务活动基本信息（Affairs）:包括事务活动编号、事务活动名称、职能范围、承办部门、以往解决方案、是否特色活动等信息。（2）工作计划基本信息（Working plan)：包括工作计划编号、工作计划名称、提交部门、提交人、提交时间、是否紧急活动等信息.在文件信息处理中主要涉文件的基本信息（File）：包括文件编号、文件名称、文件类型、所属部门、负责人、收发对象、存档日期、备注等信息。2处理功能要求高校学生会管理系统主要实现对学生会的科学化、条理化、信息化、高效化管理.其中包括学生会干部信息、财产物品的使用以及登记，日常事务管理和文件信息管理等四大功能.具体功能描述如下：（1）学生会干部信息管理主要完成干部信息的查询与更新,从而实现对学生会干部信息的科学化管理。（2）财务的管理包括财产和物品的管理，完成对财产物品信息的查询与更新，如举办活动所需的资金申请、物品使用的登记、物品借还的登记等，从而实现学生会财务的信息化管理。(3）日常事务管理实现对学生会日常开展工作的管理,完成日常事务的查询与更新，从而更好地实现以下职能：包括各部门提交的工作计划、活动计划的审核与安排、活动的筹划、各项活动的人员合理的调度与安排，确保各项活动成功地举办,更有利于学生会各项日常工作的顺利开展。（4）文件管理完成对学生会所有存档文件的查询与更新，实现对学生会日常的工作文件的科学化管理,从而确保各项工作的开展有章可寻，使学生会的工作更富有条理化,避免一些重复文件的制定,造成资源的浪费。3安全性和完整性要求安全性先通过视图机制，不同的用户只能访问系统授权的视图,这样可提供系统数据一定程度上的安全性，再通过用户授权机制，通过用户登陆来识别用户级别，根据这个级别来分配用户权限，达到数据更高层次的安全保密功能.近而可以满足用户的基本数据安全性要求。完整性要求用于描述各种信息之间的制约关系，以及关联关系，各个数据项的取值范围以及各个数据项是否可以不取值。根据实际需要,采取一定的手段来满足用户的完整性需求。详细完整性要求见于系统的逻辑设计阶段。4业务流程图学生会干部信息管理业务流程图：财务管理业务流程图：日常事务管理业务流程图：文件管理业务流程图:5数据流程图顶层数据流程图：第2层数据流程图： 第3层数据流程图：从学生干部信息管理角度出发 第3层数据流程图:从财务管理角度出发第3层数据流程图：从日常事务管理角度出发第3层数据流程图：从文件管理角度出发7数据字典（1）数据项：系统涉及的数据项有51项表1.1（高校学生会管理系统）数据项列表（汇总统计）数据项编号数据项名数据项含义与其它数据项的关系存储结构别名DI-1StuNo学生干部编号char（8）编号DI2StuName学生干部姓名char（10）姓名DI-3StuSex学生干部性别char（2）性别DI4StuPosition学生干部职务char（6）职务DI-5StuDepartName学生干部所属部门等于DepNochar（6)部门DI-6StuMajor学生干部所属专业char(20)专业DI-7StuGrade学生干部所在年级char（8）年级DI8StuPhoneNo学生干部电话char（12）电话DI-9StuStaTime加入学生会时间datetime时间DI10StuCase参加过的活动项目varchar(50）项目DI-11GoodsNo物品编号char（8)编号DI12GoodsName物品名称char（16)名称DI-13GoodsBuyTime购买时间datetime时间DI-14GoodsPrice单价char（6)单价DI-15GoodsLendTime借出时间datetime时间DI-16GoodsLender借物人姓名char(10）姓名DI17GoodsReturner归还人姓名char(10)姓名DI18GoodsRetTime归还时间datetime时间DI19FinNo财务申请编号char(6）编号DI20FinPurpose用途char（30）用途DI21FinMoney申请金额char(6)金额DI22FinPerson申请人姓名char（10）姓名DI-23FinDepartment申请部门char(14)部门DI24FinTime申请时间datetime时间DI25FinRemain余额char（6）余额DI26PlaNo工作计划编号等于FileNochar(6)编号DI27PlaName工作计划名称char（30）名称DI28PlaDepartment计划提交部门等于DepNochar(6)部门DI29PlaPerson计划提交人char（10)姓名DI30PlaTime计划提交时间datetime时间DI31PlaQuality是否紧急活动char（4)是否DI32AffNo 事务活动编号char（6)编号DI33AffName事务活动名称char(20）名称DI34AffScope事务活动职能范围char(8）职能范围DI35AffDepartment主要承办部门等于DepNochar（6)部门DI-36AffScheme以往解决方案char（50)方案DI37AffQuality是否特色活动char（4)活动DI-38DepNo部门编号char(6）编号DI39DepName部门名称char(14）名称DI40DepMinName部长姓名等于StuNamechar(8)姓名DI41DepSminSum副部长人数int人数DI42DepMemSum部委人数int人数DI43MinPhoNo部长电话char（12)电话DI-44FilesNo文件编号char（6）编号DI-45FilesName文件名称char(20)名称DI-46FilesType文件类型char（14）类型DI-47FilesBelDep所属部门char(6）部门DI-48FilesPerson负责人char(8)姓名DI49RecDisPartner收发对象char（14)对象DI-50ArcDate存档日期datetime日期DI51Remarks备注char(30)备注（2）数据结构：表12 （高校学生会管理系统) 数据结构（汇总统计）数据结构编号数据结构名数据结构含义组成DS1Student学生干部信息StuNo,StuName,StuSex,StuPosition,StuMajor，StuDepartName,StuGrade，StuPhoneNo，StuCase，StuStaTime, DS-2Goods物品信息GoodsNo,GoodsName,GoodsBuyTime,GoodsPric，GoodsLender，GoodsLendTime，GoodsReturner，GoodsRetTimeDS3FinancialAffairs财务信息FinNo, FinPurpose, FinMoney, FinPerson,FinTime，FinDepartment， FinRemainDS4WorkingPlan工作计划信息PlaNo， PlaName, PlaDepartment, PlaPersonPlaTime， PlaQualityDS5Affairs事务活动信息AffNo， AffName, AffScope， AffDepartmentAffScheme， AffQualityDS-6Department部门信息DepNo,DepName,DepMinName， DepSminSumDepMemSum， MinPhoNoDS-7Files文件信息FilesNo，FilesName,FileTyp,FilesBelDep，FilesPerson, RecDisPartner， ArcDate, Remarks8处理逻辑描述（判定表或判定树）表13 （高校学生会管理系统）处理逻辑描述处理编号处理功能处理过程PR-1判断用户查询涉及的功能模块学生会干部信息管理模块、财务管理模块、学生会日常事务管理模块、文件信息管理模块：先确定查询所涉及的功能模块；然后，确定要查询的内容，确定查询数据流向；最后显示查询结果。PR-2判断用户修改要涉及的模块，同时把相应的修改数据传到相应的模块之中学生会干部信息管理模块、财务管理模块、学生会日常事务管理模块、文件信息管理模块：先确定更新所涉及的功能模块；然后，把更新信息传送到相应的模块中；最后，进行相应的更新操作。1.2 概念设计阶段1.2。1 目标将需求分析得到用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。概念设计阶段主要是将需求分析阶段得到的用户需求抽象为信息结构(概念模型)的过程，它是整个数据库设计的关键，包括概念模型设计和新系统流程两个阶段。在需求分析阶段所得到的应用需求应该首先抽象为信息世界的结构,才能更好地、更准确地用某一DBMS实现这些需求。1.2.2 具体任务1选择中层数据流为切入点，通常选择实际系统中的子系统；2设计分ER图，即各子模块的ER图；3生成初步E-R图，通过合并方法,做到各子系统实体、属性、联系统一；4生成全局ER图，消除冲突。1。2。3 结果1各实体及其属性2生成分E-R图如下所示： 3合并各分图,消除各类冲突，得到初步ER图，再消除不必要冗余，得到的基本ER图。具体实现如下：a.消除冲突合并分E-R图时并不能简单地将各个分E-R图画到一起，而是必须着力消除各个分E-R图中的不一致，以形成一个能为全系统中所有的用户共同理解和接受的统一的概念模型。合并分ER图的主要工作与关键是合理消除各分ER图的冲突,冲突主要有三类:属性冲突、命名冲突和结构冲突.b。消除冗余在ER图中,可能存在一些冗余的数据和实体间的联系。冗余数据和冗余联系容易破坏数据库的完整性，给数据库的维护增加困难,应予以消除。但并不是所有的冗余数据与冗余联系都必须加以消除，有时为了提高效率,不得不以冗余信息作为代价。消除冗余主要采用分析法和规范化理论。经过以上分析，将所有的分ER图综合成一个系统的总ER图：解释如下:一个部门可以承办多个事务活动，而一个事务活动只能由一个部门去承办;一个部门可以包括多个学生会干部，而一个学生会干部只能隶属于一个部门;一个学生会干部可以参与多项事务活动，而一个事务活动也可以有多个学生干部参与；一个学生会干部可以提交多份财务申请，而一份财务只能由一个学生会干部申请；一个学生会干部可以制定多份文件，而一份文件只能由一个学生会干部制定；一个学生会干部可以提交多份工作计划，而一份工作计划只能由一个学生会干部提交；一份财务申请的资金可以购买多种物品，而一种物品只能由一次财务申请的资金来购买；一次事务活动需借用多种物品，而一种物品一次只能给被一项事务活动所借用;一份工作计划可以包括多项事务活动,而一项事务活动只能有一份工作计划中制定。4新系统流程图1。3逻辑设计阶段1。3。1逻辑设计阶段的目标以上的概念设计阶段是独立于任何一种数据模型的，但是逻辑设计阶段就与选用的DBMS产品发生关系了，系统逻辑设计的目标就是将概念设计阶段设计好的基本ER图转换为选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构.1.3。2逻辑设计阶段的任务具体任务是数据组织和数据处理.在数据组织阶段主要要完成的任务是将E-R图转换成为关系模型;模型优化；完成数据库模式定义描述，包括各模式的逻辑结构定义、关系的完整性和安全性等内容；用户子模式设计。以表格的形式表现出来。数据处理阶段主要任务是画出系统功能模块图.1数据组织（1）实体型转换为关系模式一个实体型转换为一个关系模式.实体的属性就是关系的属性，实体的码就是关系的码。学生会干部（编号,姓名，性别，职务，部门，专业，年级，电话，加入学生会日期，参加过的活动项目)物品（编号，名称，购买时间，单价,借出时间，借物人姓名，归还时间，归还人姓名）财务(财务申请编号，资金用途，申请金额,申请人，申请部门,申请时间，余额）工作计划(编号,名称，提交部门编号，提交人,提交时间，是否紧急活动）事务活动（编号,名称,职能范围，承办部门,以往解决方案，是否特色活动）部门（部门编号,部门名称，部长编号，副部长人数，部委人数,部长电话）文件(编号，名称，类型，所属部门编号，负责人,收发对象，存档日期，备注)（2)实体间联系转换为关系模式一个1：1联系可以转换为一个独立的关系，也可以与任意一段对应的关系模式合并。如果转化为一个独立的关系模式,则与该联系相连的各个实体的码以及联系本身的属性均转换为关系的属性，每个实体的码均是该关系的候选码.如果与某一个实体对应的关系合并，则需要在该关系模式的属性中加入另一个关系的主码和联系本身的属性。 一个m：n的联系可以转化为一个单独的关系模式,这个单独的关系模式的主码事两端实体的码，再加上联系的属性。一个1：n联系可以转化为一个独立的关系模式，也可以与n端的关系模式合并作如果与n端的关系模式合并,在n端的关系模式中加上另一端关系的码和联系属性.为了方便系统地实现和数据库的设计，将所有的关系均作为一个单独的关系模式。（3）通过转化后所得出的关系模型在以下的关系模式当中，关系模式的码用直下划线标出,关系模式的外键用曲下划线标出。学生会干部（编号,姓名，性别，职务，部门，专业,年级，电话，加入学生会日期,参加过的活动项目）物品(编号,财务申请编号,名称，购买时间,单价，借出时间，借物人姓名，归还时间，归还人姓名）财务（财务申请编号，资金用途，申请金额，申请人，申请部门,申请时间，余额）工作计划（编号，名称，提交部门编号，提交人，提交时间，是否紧急活动）事务活动（编号,名称，职能范围，承办部门，以往解决方案，是否特色活动）部门(编号，名称，部长编号，副部长人数，部委人数，部长电话）文件（编号,名称，类型，所属部门编号，负责人,收发对象，存档日期,备注）活动使用物品(事务活动编号,物品编号，使用数量）参与活动（事务活动编号，学生会干部编号，出勤情况）（4）数据模型优化经过检查，以上九个关系模型当中前七个的主码都只有一个属性列，所以不从在部分函数依赖，后两个关系模式也不存在部分函数依赖。而且这九个关系模式也不存在传递函数依赖。因此，它们均已经达到3NF.（5）数据库模式定义其中,包括各模式的逻辑结构定义、关系的完整性和安全性等内容。一个关系模式应当是一个五元组R U, D， dom， F ，而一般只将其看作一个三元组RU， F。表2。1 数据库模式定义表编号逻辑结构（基本表)定义完整性和安全性T1Student（详见附录21）（详见附录21）T2Goods(详见附录22)（详见附录22)T3FinancialAffairs（详见附录23）(详见附录23)T4WorkingPlan（详见附录24）（详见附录24）T5Affairs(详见附录25）（详见附录25)T6Department（详见附录26)(详见附录26）T7Files（详见附录27）（详见附录27）T8AffairsGoods(详见附录28）（详见附录28)T9JoinAffairs（详见附录29）（详见附录29)（6）用户子模式设计将概念模型转换为全局逻辑模型后，还应该根据用户的习惯和需求设计符合局部用户需要的外模式，即视图设计。表2。2 用户子模式设计(View）列表编号用户子模式(View）作用（共性：提供数据保密和安全保护机制)V1StuView查询和修改学生会干部的基本信息V2DepView查询和修改各部门的基本信息V3GooView查看物品的借出和归还信息V4FinView查看活动经费使用情况V5WPView查看工作计划提交的情况V6AffView查看以往事务活动方案以供来参看V7FilesView查看以前存档文件的基本信息V8AGView查询举办活动物品的使用情况2数据处理系统功能模块图: 1。4物理设计阶段1。4.1物理设计阶段的目标不同的数据库产品所提供的物理存储环境、存取方法和存储结构有很大的差别,能供设计人员设用的设计变量、参数范围也很不相同。物理设计阶段的目标是根据SQL Server2000具体的功能，设计优化的物理数据库结构,使得在数据库上运行的各种事务响应时间最小，存储空间利用率高，事务吞吐量大.1.4。2物理设计阶段的任务紧数据库的物理设计就是为逻辑数据模型选取一个最合适应用要求的物理结构的过程，在这个阶段中要完成两大任务：（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要是存取方法和存储结构；（2)对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率。1数据存储方面为数据库中各基本表建立的索引如下:（1)由于基本表Student、Goods、Affairs、Dpartment的主码StuNo、GoodsNo、AffNo、DepNo经常在查询条件和连接操作的连接条件中出现，且它们的值唯一，考虑在两个属性上建立唯一性索引;（2）AffairsGoods的主码AffNo和StuNo,JoinAffairs的主码AffNo和StuNo,他们经常在查询条件中出现，且它们的组合值唯一,考虑在它们之上建立组合索引；（3）基本表Financial affairs、Working plan的属性值几乎不会有什么变化,更新率很低，可考虑适当建立索引；（4）基本表File的属性值经常发生变化，权衡系统为维护索引付出的代价，可考虑不建立索引，也可以适当建立索引。2系统功能模块（1)学生会干部信息查询和更新模块将实现对学生会干部信息的查询和更新(修改、插入、删除）操作，方便于对学生干部基本信息的全面、科学的管理，能有效的应对学生会干部的变动性和流动性，及时地更换信息。具体的功能模块图如下：(2）财务信息的查询和更新模块 将完成财产和物品基本信息的查询、更新（修改、插入、删除）操作,便于对财产物品的集中管理，从而更有利于节约举办活动的开支，确保学生会各项工作顺利的开展。具体的功能模块图如下所示:(3）日常事务信息的查询和更新模块将达到对日常事务信息的查询、更新（修改、插入、删除）操作的目的，从而实现将学生会的日常事务纳入信息化的管理当中，在日常工作开展中可以有效地节约人力、物力、财力，减少重复性工作的复杂性，更有利于创建一个科学、高效、高水平的学生会.具体的功能模块图如下所示：(4)文件基本信息的查询和更新模块将完成对文件信息的查询和插入、删除、修改等更新操作，从而实现对学生会所有文件的科学化管理，便于日常工作的开展。具体的功能模块如下所示：1.4。3物理设计阶段结果表41 存储过程汇总编号存储过程名称定义作用P1p1_ Student _Insert详见附录21在Student中插入一元组P2p2_ Goods _Insert详见附录2-2在Goods中插入一元组P3p3_ FinancialAffairs _Insert详见附录23在FinancialAffairs中插入一元组P4p4_ WorkingPlan _Insert详见附录2-4在WorkingPlan中插入一元组P5p5_ Affairs _Insert详见附录2-5在Affairs中插入一元组P6p6_ Dpartment _Insert详见附录2-6在Dpartment中插入一元组P-7p7_ File _Insert详见附录2-7在File中插入一元组P8p8_ AffairsGoods _Insert详见附录2-8在AffairsGoods中插入一元组P9p9_ JoinAffairs _Insert详见附录2-9在JoinAffairs中插入一元组P10P10_Query_Department详见附录210在Department中匹配(DepNo)查询P-11P11_Query_Department详见附录2-11在Department中匹配(DepName)查询P-12P12_Delete_Department详见附录2-12在Department中删除元组P-13P13_Update_Department详见附录213在Department中更新操作(其他表的查询、修改、删除与Department表的大致相同，这里不再具体列出)1.5数据库实施阶段1.5。1数据库实施阶段目标用DBMS所提供的数据定义语言和其他实用程序将数据库逻辑设计和物理设计结果描述出来，成为DBMS可以接受的源代码，在经过调试生成目标模式1。5.2数据库实施阶段任务1建立数据库create database University_Student_Union_Management;2建立数据表(1）学生会干部基本信息表的建立create table Student(StuNo char（8) not null unique,StuName char(10) not null，StuPosition char(6） not null，StuSex char（2） null，StuMajor char(14） null，StuDepart char(6） not null,StuGrade char(8) null，StuPhoneNochar（12） not null,StuStaTime datetime not null, StuCase varchar（50) null,primary key(StuNo),foreign key(StuDepart) references Department（DepNo）,check(StuSex = 男 or StuSex = 女)）；（2）物品基本信息表的建立create table Goods（GoodsNochar（8） not null unique,FinNochar（6） not null,GoodsName char（16) not null，GoodsBuyTime datetime null,GoodsPrice char（6) not null,GoodsLender char(10) not null，GoodsLendTime datetime null,GoodsReturner char（10） not null,GoodsRetTime datetime null,primary key （GoodsNo)，foreign key （FinNo) references FinancialAffairs （FinNo)）；(3)财务基本信息表的建立：create table FinancialAffairs (FinNo char(16） not null unique，FinPurpose char(30） null,FinMoney char（6） not null，FinPerson char(8) not null，FinTime datetime nullFinDepartment char(6) not nullFinRemain char(6） nullprimary key(FinNo）,foreign key (FinPerson） references Student(StuNo）,foreign key (FinDepartment) references Department（DepNo);（4)工组计划基本信息表的建立：create table WorkingPlan（PlaNo char（6) not null unique，PlaName char(30) not null,PlaDepartment char（6） not null,PlaPerson char（8) null,PlaTime Datetime null, PlaQuality char(4） not null,primary key(PlaNo）,foreign key（PlaPerson) references Student（StuNo)，foreign key(PlaDepartment ) references Department（DepNo);（5）事务活动基本信息表的建立：create table Affairs （AffNo char（6) not null unique，PlaNo char(6） not null，AffName char(20) not null， AffScope char（8) null, AffDepartment char（6) not null, AffScheme char（50） null, AffQuality char（4) not null，primary key（AffNo）,foreign key（PlaNo) references WorkingPlan(PlaNo)）;foreign key（AffDepartment） references Department(DepNo）)；,（6）部门基本信息表的建立：create table Department （DepNo char（6) not null unique，DepName char（14） not null,DepMinName char(8）not null，DepSminSum int null，DepMemSum int null,MinPhoNo char（12) null,primary key(DepNo）,foreign key（DepMinName) references Student(StuNo）;(7）文件基本信息表的建立：create table Files（FilesNo char(6） not null unique，FilesName char（10)not null, FilesType char（10） null，FilesBelDep char（6) not null，FilesPerson char(14） not null，RecDisPartner char（14) not nullArcDate datetime null，Remarks char(30） null,primary key（FilesNo），foreign key(FilesBelDep) references Department（DepNo）；（8）活动使用物品基本信息表的建立：create table AffairsGoods (AffNo char（6） not null，GoodsNo char(8） not null，Gamount int null, primary key（AffNo,GoodsNo）,foreign key（AffNo） references Affairs（AffNo),foreign key(GoodsNo） references Goods（GoodsNo)；（9）学生会干部参与活动基本信息表的建立:create table JoinAffairs (AffNo char(6) not null,StuNo char（8) not null，Present char（8) null，primary key(AffNo, StuNo)， foreign key（AffNo) references Affairs(AffNo)，foreign key（StuNo） references Student（StuNo)）;3建立视图（1)查询学生会干部的基本信息的视图定义如下： create view StuView (编号，姓名，性别，职务,部门，专业，年级，电话,加入日期，参加过的活动项目）asselect from Studentwith check option；(2）查询和修改各部门的基本信息视图定义如下：create view DepView （编号，名称,部长姓名，副部长人数，部委人数，部长电话)asselect *from Departmentwith check option；（3）查看物品的借出和归还信息的视图定义如下：create view GooView （物品编号，物品名称，借出时间,借物人姓名，归还时间，归还人姓名）asselect Go