07 数据库系统设计综合实验 实验报告 |
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07 数据库系统设计综合实验 实验报告
广州大学学生实验报告 开课学院及实验室:计算机科学与工程实验室418B室 2018年06月 14 日 学院 计算机科学与教育软件 年级、专业、班 网络*** 姓名 卟咚君 学号 1606100*** 实验课程名称 数据库原理实验 成绩
实验项目名称 数据库系统设计综合实验 指导老师 *** 预备知识 本实验的任务是设计并实现一个数据库系统。数据库设计的一般步骤包括:需求分析、概念结构设计、逻辑结构设计、物理结构设计、数据库实施、数据库运行和维护。 (1) 概念结构设计 了解概念结构设计的基本方法,根据需求分析的结果或实验题目给出的要求,能够准确地用实体联系图来描述实体和实体之间的联系。 (2) 逻辑结构设计 理解逻辑结构设计的基本方法,根据实体联系图的设计,转换成合理的关系模式,每个关系模式至少应该满足第三范式的要求。 (3) 物理结构设计 理解物理结构设计的基本方法,选择合理的索引结构和存储结构,优化数据库的存取。 (4) 数据库实施 选择一门熟悉的面向对象程序设计语言,完成应用程序的开发。 实验目的 通过实验,使学生掌握数据库系统设计和开发的一般方法,能够设计并实现简单的数据库系统。 实验要求 熟悉实验室实验环境,掌握实验预备知识,了解实验中故障排除的基本方法。实验中根据实验要求完成相应的任务,并独立完成实验报告。 实验环境 Oracle 10g,windows 2003; 实验内容和步骤 假设有“教师”、“学生”、“课程”三个实体,教师的基本信息包括:工号、姓名、职称、工资,课程的基本信息包括:课程号、课程名、学分数,学生的基本信息包括:学号、姓名、性别、年龄。系统必须满足以下要求: (1) 一门课程只能有一个教师任课,一个教师可以上多门课程; (2) 一个学生可以选修多门课程,一门课程可以由多个学生来选修,记录不同学生选修不同课程的成绩; (3) 设置一个管理员,用于维护(添加、删除和修改等基本任务)学生基本信息、教师基本信息和教师所授课程等工作,此外,管理员添加学生时,为其设置初始密码;当学生选修了某门课程,课程成绩由管理员录入; (4) 学生可以利用学号和密码登录系统,登陆系统后,可以进行选课、修改密码和个人基本信息、查询自己的选课及总学分等操作; (5) 能够统计不同职称的教师的数量、不同职称的教师的平均工资,可以统计每门课程的平均成绩、最高分、最低分,统计每个学生选修课程的总学分; 根据上述描述,解答下列问题: 设计并画出E-R图,要求标注连通词(即联系类型);关系模型为: teacher(tno,tname,tposition,tsalary,pwd),其中,tno为teacher表的主码 course(cno,cname,ccredit,tno),其中,cno为course表的主码 student(sno,sname,ssex,sage,pwd),其中,sno为student表的主码 sc(sno,con,grade),其中,(sno,cno)为sc表的主码,sno为外码,参照student(sno),cno为外码,参照course(cno) 在MySql、SQL Server、Oracle中选择一个数据库管理系统,并设计数据库的物理结构;创建用户byd003,密码为byd123 create user byd003 identified by byd123; grant connect,resource,unlimited tablespace to byd003; grant create view to byd003; 在用户byd003下创建表sutudent,teacher,course,sc,视图studentinfo,courseinfo, drop table teacher cascade constraints; drop table student cascade constraints; drop table course cascade constraints; drop table sc cascade constraints; create table Student ( sno varchar(10) primary key,/*列级完整性约束条件*/ sname varchar(20) not null unique, ssex char(3) check(ssex in('男','女')), sage smallint not null, pwd varchar(20) not null ); select *from student; create table teacher ( tno varchar(7) primary key,/*列级完整性约束条件*/ tname varchar(20) not null unique, tposition varchar(20) not null, tsalary smallint not null, pwd varchar(20) not null ); select *from teacher; create table course ( cno varchar(4) primary key, cname varchar(40) not null unique, ccredit smallint not null, tno varchar(7) not null, foreign key (tno) references teacher(tno) ); select *from course; create table sc ( sno varchar(10) not null, cno varchar(4) not null, grade smallint not null, primary key(sno,cno), foreign key (sno) references student(sno), foreign key (cno) references course(cno) ); select *from sc; insert into student(sname,ssex,sno, sage, pwd) values('李勇','男','201215121',20,'123456'); insert into student(sname,ssex,sno, sage, pwd) values('刘晨','女','201215122',19,'123456'); insert into student(sname,ssex,sno, sage, pwd) values('王敏','女','201215123',18,'123456'); insert into student(sname,ssex,sno, sage, pwd) values('张立','男','201215125',19,'123456'); insert into student(sname,ssex,sno, sage, pwd) values('卟咚君','男','1606100236',19,'123456'); select *from student; insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t001','张三','教授',30000,'123456'); insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t002','李四','副教授',35000,'123456'); insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t003','熊猫','教授',45000,'123456'); insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t004','王小二','副教授',38000,'123456'); insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t005','李小小','副教授',42000,'123456'); insert into teacher(tno,tname, tposition, tsalary, pwd) values('t006','李小龙','教授',60000,'123456'); select *from teacher; insert into course values('6','数据处理',2,'t001'); insert into course values('2','数学',2,'t002'); insert into course values('7','PASCAL语言',4,'t003'); insert into course values('5','数据结构',4,'t002'); insert into course values('1','数据库',4,'t003'); insert into course values('3','信息系统',4,'t004'); insert into course values('4','操作系统',3,'t005'); select *from course; insert into sc values('201215121','1',92); insert into sc values('201215121','2',85); insert into sc values('201215121','3',88); insert into sc values('201215122','2',90); insert into sc values('201215122','3',80); select *from sc; drop view courseinfo; drop view studentinfo; create view courseinfo as select course.cno 课程编号,course.cname 课程名称,teacher.tname 任课老师,course.ccredit 课程学分,countnum 选修人数,avg_grade 平均分,max_grade 最高分,min_grade 最低分 from teacher,course left outer join (select cname, count(*) countnum,avg(grade) avg_grade,max(grade) max_grade,min(grade) min_grade from sc,course where course.cno=sc.cno group by cname)a1 on (course.cname=a1.cname) where teacher.tno=course.tno; select *from courseinfo; create view studentinfo as select student.sno 学号,student.sname 姓名,(select sum(grade) from sc where sno=student.sno) 总分 ,(select sum(ccredit) from course where cno in (select cno from sc where sno=student.sno)) 总学分 ,(select max(grade) from sc where sc.sno in (student.sno)) 最高分,(select min(grade) from sc where sc.sno in (student.sno)) 最低分 from student; select *from studentinfo; create view teacherinfo1 as select tposition 职位,count(tno) 在任人数,avg(tsalary) 平均工资 from teacher group by tposition; create view teacherinfo2 as select tno 教师工号,tname 教师名称,(select count(student.sno) from student,sc,course where student.sno=sc.sno and sc.cno=course.cno and course.tno=teacher.tno) 授课学生总人数 from teacher; select * from studentinfo where 姓名 like '卟咚君'; insert into sc values('1606100236','7',80); insert into sc values('1606100236','2',80); insert into sc values('201215121','2',90); insert into sc values('201215122','2',60); insert into sc values('201215123','2',80); insert into sc values('201215125','2',50); commit; 选择一门熟悉的面向对象程序设计语言,完成系统开发。部分C#代码: 定义的学生类: using Oracle.ManagedDataAccess.Client; using System; using System.Collections.Generic; using System.Configuration; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { class student { public string sno { get; set; } public string sname { get; set; } public string ssex { get; set; } public int sage { get; set; } public string pwd { get; set; } public static List Selectstudent(string sname) { string sql = "select sno,sname,ssex,sage,pwd from student where sname like :sname"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] { new OracleParameter(":sname", OracleDbType.Char, 20) }; para[0].Value = sname + "%"; //MessageBox.Show(tname+"%"); List list = new List(); //创建链接,打开连接,创建命令对象,执行命令,关闭连接 OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); OracleDataReader odr = cmd.ExecuteReader(); while (odr.Read()) { student s = new student(); //c.Cno = odr.GetString(0); //ord["cno']. s.sno = odr["sno"].ToString(); //t.tno = odr.GetString(0); s.sname = odr.GetString(1); s.ssex= odr.GetString(2); s.sage = odr.GetInt32(3); if (common.ID == "0") s.pwd = odr.GetString(4); else s.pwd = "******"; list.Add(s); } } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return list; } public static int Deletestudent(string sno) { int result = 0; string sql = "delete from student where sno=:sno"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] { new OracleParameter(":sno", OracleDbType.Char, 10) }; para[0].Value = sno; OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); result = cmd.ExecuteNonQuery(); } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return result; } public static int Insertstudent(student s) { int result = 0; string sql = "insert into student(sno,sname,ssex,sage,pwd) values(:sno,:sname,:ssex,:sage,:pwd)"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] {new OracleParameter(":sno",OracleDbType.Char,10), new OracleParameter(":sname",OracleDbType.Char,20), new OracleParameter(":ssex",OracleDbType.Char,3), new OracleParameter(":sage",OracleDbType.Int32), new OracleParameter(":pwd",OracleDbType.Char,20)}; para[0].Value = s.sno; para[1].Value = s.sname; para[2].Value = s.ssex; para[3].Value = s.sage; para[4].Value = s.pwd; OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); result = cmd.ExecuteNonQuery(); } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return result; } public static int Updatestudent(student s) { int result = 0; string sql = "update student set sname=:sname,ssex=:ssex,sage=:sage,pwd=:pwd where sno=:sno"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] {new OracleParameter(":sname",OracleDbType.Char,20), new OracleParameter(":ssex",OracleDbType.Char,20), new OracleParameter(":sage",OracleDbType.Int32), new OracleParameter(":pwd",OracleDbType.Char,20), new OracleParameter(":sno",OracleDbType.Char,10)}; para[0].Value = s.sname; para[1].Value = s.ssex; para[2].Value = s.sage; para[3].Value = s.pwd; para[4].Value = s.sno; OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); result = cmd.ExecuteNonQuery(); } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return result; } } }学生查询窗口: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { public partial class Form_studentQuery : Form { public Form_studentQuery() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView1.DataSource = student.Selectstudent(this.textBox1.Text); } private void Form_studentQuery_Load(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView1.DataSource = student.Selectstudent(this.textBox1.Text); } } }添加学生: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { public partial class Form_studentInsert : Form { public Form_studentInsert() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { student s = new student(); s.sno = tbsno.Text; s.sname = tbsname.Text; s.ssex = tbssex.Text; s.sage= Convert.ToInt32(tbsage.Text); s.pwd = tbpwd.Text; //把课程c放入数据库 if (student.Insertstudent(s) == 1) { MessageBox.Show("insert success"); } } } }修改学生1: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { public partial class Form_studentUpdate : Form { public Form_studentUpdate() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView1.DataSource = student.Selectstudent(this.textBox1.Text); } private void dataGridView1_CellClick(object sender, DataGridViewCellEventArgs e) { if (this.dataGridView1.Rows.Count == 0) return; if (e.RowIndex < 0) return; DataGridViewRow row = this.dataGridView1.Rows[e.RowIndex]; if (e.ColumnIndex == 5) { //表示用户点击了删除按钮 string sno = row.Cells[0].Value.ToString(); if (student.Deletestudent(sno) == 1) { MessageBox.Show("delete success"); //this.dataGridView1.Rows.Remove(row);//出问题 } else MessageBox.Show("没有找到数据"); } else if (e.ColumnIndex == 6) { //表示用户点击了修改按钮 student s = (student)row.DataBoundItem; Form_studentUpdate2 frm = new Form_studentUpdate2(); frm.tbsno.Text = s.sno; frm.tbsname.Text = s.sname; frm.tbssex.Text = s.ssex; frm.tbsage.Text = s.sage.ToString(); frm.tbpwd.Text = s.pwd; frm.ShowDialog(); } } private void Form_studentUpdate_Load(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView1.DataSource = student.Selectstudent(this.textBox1.Text); } } }修改学生2: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { public partial class Form_studentUpdate2 : Form { public Form_studentUpdate2() { InitializeComponent(); } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { student s = new student(); s.sno = tbsno.Text;//保持不变的 s.sname = tbsname.Text; s.ssex = tbssex.Text; s.sage = Convert.ToInt32(tbsage.Text); s.pwd = tbpwd.Text; if (student.Updatestudent(s) == 1) MessageBox.Show("update success"); else MessageBox.Show("可能没有找到记录"); } } }关于教师信息统计的类: using Oracle.ManagedDataAccess.Client; using System; using System.Collections.Generic; using System.Configuration; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { class teacherinfo { public string 职位 { get; set; } public int 在任人数 { get; set; } public double 平均工资 { get; set; } public string 教师工号 { get; set; } public string 教师姓名 { get; set; } public int 授课学生总人数 { get; set; } public static List Selectteacherinfo1() { string sql = "select *from teacherinfo1 where 职位 like :职位"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] { new OracleParameter(":职位", OracleDbType.Char, 7) }; para[0].Value = "%"; //MessageBox.Show(tname+"%"); List list = new List(); //创建链接,打开连接,创建命令对象,执行命令,关闭连接 OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); OracleDataReader odr = cmd.ExecuteReader(); while (odr.Read()) { teacherinfo s_infon = new teacherinfo(); //c.Cno = odr.GetString(0); //ord["cno']. s_infon.职位 = odr["职位"].ToString(); //t.tno = odr.GetString(0); s_infon.在任人数 = odr.GetInt32(1); if (odr.IsDBNull(2)) s_infon.平均工资 = 0; else s_infon.平均工资 = odr.GetDouble(2); list.Add(s_infon); } } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return list; } public static List Selectteacherinfo2(string tno) { string sql = "select *from teacherinfo2 where 教师工号 like :教师工号"; OracleParameter[] para = new OracleParameter[] { new OracleParameter(":教师工号", OracleDbType.Char, 7) }; para[0].Value = tno + "%"; //MessageBox.Show(tname+"%"); List list = new List(); //创建链接,打开连接,创建命令对象,执行命令,关闭连接 OracleConnection con = new OracleConnection(ConfigurationManager.ConnectionStrings["strCon"].ConnectionString); try { con.Open(); OracleCommand cmd = new OracleCommand(sql, con); cmd.Parameters.AddRange(para); OracleDataReader odr = cmd.ExecuteReader(); while (odr.Read()) { teacherinfo s_infon = new teacherinfo(); //c.Cno = odr.GetString(0); //ord["cno']. s_infon.教师工号 = odr["教师工号"].ToString(); //t.tno = odr.GetString(0); s_infon.教师姓名 = odr.GetString(1); if (odr.IsDBNull(2)) s_infon.授课学生总人数 = 0; else s_infon.授课学生总人数 = odr.GetInt32(2); list.Add(s_infon); } } catch (Exception ex) { MessageBox.Show(ex.Message); } finally { con.Close(); } return list; } } }教师统计信息: using System; using System.Collections.Generic; using System.ComponentModel; using System.Data; using System.Drawing; using System.Linq; using System.Text; using System.Threading.Tasks; using System.Windows.Forms; namespace byd001_app { public partial class Form_Statistics_teacher : Form { public Form_Statistics_teacher() { InitializeComponent(); } private void dataGridView2_CellContentClick(object sender, DataGridViewCellEventArgs e) { } private void button1_Click(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView2.DataSource = teacherinfo.Selectteacherinfo2(this.textBox1.Text); } private void Form_Statistics_teacher_Load(object sender, EventArgs e) { this.dataGridView1.DataSource = teacherinfo.Selectteacherinfo1(); this.dataGridView2.DataSource = teacherinfo.Selectteacherinfo2(this.textBox1.Text); } } }登录界面: 管理员登录后的界面: 根据不同的权限屏蔽控件,比如说管理员不需要选课的控件 管理员具有更新学生的信息的权限:
管理员具有删除老师信息的权限:
管理员具有添加课程的权限:
管理员具有更新学生选修课程的信息的权限: 统计学生成绩信息: 统计课程信息: 统计在校教师的职位和教学信息: 用学生账号登录选课: 用教师账号查询教师: 用教师账号登录查看自己的个人信息:
实验总结 总结实验过程中涉及到的知识点、实验过程中遇到的问题及解决方法。 在本次实验中,使用了C#语言,运用VS软件进行可视化编程开发一个学生选课信息管理数据库系统,需要先安装VS2013的ODT软件,然后在VS2013的扩展中将oracle的服务添加进来,这样才可以用VS连接数据库。在帮助同学用VS连接数据库的时候,有部分同学用’C##’开头的用户是无法用VS连接数据库的,但是用其他的用户是可以连接数据库,一个比较奇怪的问题。在本次实验中,有4个表,分别定义了teacher,course,student,sc类,方便查询,插入,删除,修改数据。在统计方面,定义了四个视图,分别为studentinfo,teacherinfo1,teacherinfo2,courseinfo,每一个视图也分别定义了相关的类,为了方便查询和统计。在统计的过程中,不定义类,直接将视图的内容输出的时候,会出现转换的列无效的情况,可能是在第一行的数据中有的统计出来是空值,导致列的属性无法正常输出,在将这些视图全部转换成类之后,然后将这些类的对象导入dataView1中,就可以直接输出统计的信息了,当然在从数据库读出的时候,还是需要先判断一下是否为空值。在主程序运行之前,我们可以加入一个登录界面,相同的方法,不是按一下查询键才进行查询,可以在每一个窗口弹出后,在Load事件中添加刷新窗口的功能,使得打开一个新的用户界面时就可以直接看到全部的相应的信息,当然也支持单个的查询。在登录界面中,有两个radios的按钮,一个是学生的,另外一个是老师的,学生账号需要选择学生的按钮,再用学生的账号登录,老师的也一样,这样可以有效的防止学生和老师的账号搞混,在登录的时候只需要查询一个表就可以了。由于在数据库中没有把管理员定义成一个表,所以默认管理员只有一个账号,在登录的时候特判。在登录后,会有一个全局变量common记录登录用户的信息和相应的权限。一开始主程序的所有的控件都是屏蔽的,登录成功后,会对应不同的用户开发不同的控件,另外有一些类似密码的信息对一些权限较低的用户也是用“****”显示的,只有管理员才有最高的权限可以查看所有的信息。在教师信息的统计中界面中,使用了两个dataview1的显示,界面不太好看,不知道该如何把两个信息表的内容统计到一起。另外还增加了一个个人中心的控件,在控件拉下来后,可以选择个人信息修改,可以查询到自己的个人信息以及修改相应的信息。选择重新登录界面后,可以重新进入登录界面,并更新全局变量记录的权限信息。 通过本次实验,了解概念结构设计的基本方法,理解逻辑结构设计的基本方法,理解物理结构设计的基本方法,对数据库的设计有了初步的认识。在老师教学视频的帮助下,成功的运用在VS2013的编译环境下用C#语言编写了一个学生选课信息管理数据库系统,该系统在查询,添加,修改,删除信息的时候会连接数据库,提高了数据的存储和查询的效率。在完成实验报告的基本要求后,为了管理系统的界面友好,又添加控件管理以及个人中心等功能。在完成本次综合实验的过程中,感谢老师对我们的认真指导和教诲。 |
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