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）；

将E-R图转化为关系模型，并指出各关系的主码和外码；

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<student> 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<student> list = new List<student>();//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);elses.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}elseMessageBox.Show("没有找到数据");}elseif (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");elseMessageBox.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<teacherinfo> 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<teacherinfo> list = new List<teacherinfo>();//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;elses_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<teacherinfo> 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<teacherinfo> list = new List<teacherinfo>();//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;elses_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。