《数据库原理与应用》课程作业论文Word格式.docx

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系统篇包括关系查询处理和查询优化、数据库恢复技术、并发控制和数据库管理系统，共4章；

新技术篇包括数据库技术新发展、分布式数据库系统、对象关系数据库系统、XML数据库和数据仓库与联机分析处理技术，共5章。

1.1基础篇

1.1.1绪论

数据库系统概述中介绍了数据、数据库、数据库管理系统数据库系统，数据管理技术的产生和发展，数据库系统的特点；

数据模型中介绍了两大类数据模型，数据模型的组成要素，概念模型，最常用的数据模型，层次模型，网状模型，关系模型；

数据库系统结构中介绍了数据库系统模式的概念，数据库系统的三级模式结构，数据库的二级映像功能与数据独立性；

以及数据库系统的组成。

围绕数据库的设计、编程与实现，系统、全面地介绍了数据库系统的基本概念、基本原理、基本方法以及应用技术。

1.1.2关系数据库

关系数据结构及形式化定义中介绍了关系，关系模式，关系数据库；

关系操作中介绍了基本的关系操作，关系数据语言的分类；

关系的完整性中介绍了关系的三类完整性约束，实体完整性（EntityIntegrity），参照完整性（ReferentialIntegrity），用户定义的完整性（User-definedIntegrity）；

关系代数中介绍了传统的集合运算，专门的关系运算；

关系演算中介绍了元组关系演算语言ALPHA，元组关系演算，域关系演算语言QBE。

1.1.3关系数据库标准语言SQL

SQL概述中介绍了SQL的产生与发展，SQL的特点，SQL的基本概念；

学生-课程数据库；

数据定义中介绍了模式的定义与删除，基本表的定义、删除与修改，索引的建立与删除；

数据查询中介绍了单表查询，连接查询，嵌套查询，集合查询，SELECT语句的一般格式；

数据更新中介绍了插入数据，修改数据，删除数据；

视图中介绍了定义视图，查询视图，更新视图，视图的作用。

1.1.4数据库安全性和数据库完整性

计算机安全性概述中介绍了计算机系统的三类安全性问题，安全标准简介；

数据库安全性控制中介绍了用户标识鉴别（Identification&

Authentication），存取控制，自主存取控制（DAC）方法，授权（Authorization）与回收，数据库角色，强制存取控制（MAC）方法；

视图机制；

审计（Audit）；

数据加密；

统计数据库安全性。

数据库完整性介绍了实体完整性，参照完整性，用户自定义的完整性及完整性命名字句。

1.2设计与应用开发篇

1.2.1关系数据理论

该部分主要介绍了问题的提出，规范化（包括第一范式（1NF），第二范式（2NF），第三范式（3NF），BC范式（BCNF），多值依赖与第四范式（4NF）），数据依赖的公理系统，模式的分解。

1.2.2数据库设计

该部分介绍了数据库设计概述，需求分析，概念结构设计，逻辑结构设计，数据库的物理设计，数据库的实施与维护。

数据库设计（DatabaseDesign）是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）。

在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。

1.3系统篇

1.3.1数据库恢复技术

数据库恢复是指通过技术手段，将保存在数据库中丢失的电子数据进行抢救和恢复的技术。

数据库可能因为硬件或软件（或两者同时）的故障变得不可用。

我们必须决定最适合业务环境的恢复方法。

在数据库中恢复由3种类型或方法，即应急（crash）恢复、版本（version）恢复和前滚（roolforward）恢复。

因为随着数据库技术在各个行业和各个领域大量广泛的应用，在对数据库应用的过程中，人为误操作、人为恶意破坏、系统的不稳定、存储介质的损坏等等原因，都有可能造成重要数据的丢失。

这就需要进行数据库恢复。

1.3.2并发控制

在计算机科学，特别是程序设计、操作系统、多重处理和数据库等领域，并发控制是确保及时纠正由并发操作导致的错误的一种机制。

并发控制的基本单位是事务。

并发控制指的是当多个用户同时更新运行时，用于保护数据库完整性的各种技术。

并发机制不正确可能导致脏读、幻读和不可重复读等此类问题。

并发控制的目的是保证一个用户的工作不会对另一个用户的工作产生不合理的影响。

使用数据库可以带来许多好处：

如减少了数据的冗余度，从而大大地节省了数据的存储空间；

实现数据资源的充分共享等等。

此外，数据库技术还为我们提供了非常简便的使用手段使我们易于编写有关数据库应用程序，极大方便了我们的生活。

2自学拓展内容

2.1编程语言

编程语言（programminglanguage），又称程序设计语言（programdesignlanguage，简称PDL），是一组用来定义计算机程序的语法规则。

它是一种被标准化的交流技巧，用来向计算机发出指令。

一种计算机语言让程序员能够准确地定义计算机所需要使用的数据，并精确地定义在不同情况下所应当采取的行动。

2.2基本简介

　计算机语言的种类非常的多，总的来说可以分成机器语言，汇编语言，高级语言三大类。

如果按语种分，可以分为英文符号语言和汉语符号语言两类。

（典型的如：

易语言、易语言。

飞扬）电脑每做的一次动作，一个步骤，都是按照已经用计算机语言编好的程序来执行的，程序是计算机要执行的指令的集合，而程序全部都是用我们所掌握的语言来编写的。

所以人们要控制计算机一定要通过计算机语言向计算机发出命令。

目前通用的编程语言有两种形式：

汇编语言和高级语言。

2.3主要特点

2.3.1Basic语言　优点：

Basic简单易学，很容易上手；

VisualBasic提供了强大的可视化编程能力，可以让你轻松地做出漂亮的程序；

众多的控件让编程变得象垒积木一样简单；

VisualBasic的全部汉化让我们这些见了English就头大的人喜不自禁。

缺点：

VisualBasic不是真正的面向对象的开发文具；

VisualBasic的数据类型太少，而且不支持指针，这使得它的表达能力很有限；

VisualBasic不是真正的编译型语言，它产生的最终代码不是可执行的，是一种伪代码。

2.3.2Pascal语言　优点：

Pascal语言结构严谨，可以很好地培养一个人的编程思想；

Delphi是一个真正的面向对象的开发工具，并且是完全的可视化；

Delphi使用了真编译，可以让你的代码编译成为可执行的文件，而且编译速度非常快；

Delphi具有强大的数据库开发能力，可以让你轻松地开发数据库。

Delphi几乎可以说是完美的，只是Pascal语言的过于严谨。

2.3.3C语言优点：

C语言灵活性好，效率高，可以接触到软件开发比较底层的东西；

微软的MFC库博大精深，学会它可以让随心所欲地进行编程；

VC是微软制作的产品，与操作系统的结合更加紧密。

对使用者的要求比较高，既要具备丰富的C语言编程经验，又要具有一定的WINDOWS编程基础，它的过于专业使得一般的编程爱好者学习起来会有不小的困难。

2.3.4C++语言优点：

继承了C语言的全部优点；

完全的可视化；

极强的兼容性，支持OWL、VCL和MFC三大类库；

编译速度非常快。

2.3.5JAVA语言　优点：

Java是一种简单的，面向对象的，分布式的，解释的，健壮的，安全的，结构的中立的，可移植的，性能很优异的多线程的，动态的语言。

Java的开发环境有不同的版本，如sun公司的JavaDevelopersKit，简称JDK。

后来微软公司推出了支持Java规范的MicrosoftVisualJ++Java开发环境，简称VJ++。

3学生选课案例分析

3.1系统功能及需求分析

3.1.1系统功能

选课系统含登录验证模块、学生选课模块、管理员模块。

学生通过本系统，可透过浏览器查询课程安排、教师及选课情况等；

管理员通过本系统，可对全校学生进行选修课的统筹管理，如修改、添加、查询、删除等，从而为教务工作提供决策信息。

3.1.2需求分析

分析一：

系统应该满足以下几个方面需求：

（1）某些选修课程因为前序课程或者教学管理资源的限制，要求系统能对课程选修人数、选修学生年级、专业等进行限制。

（2）选课过程需具有时效性，系统要能在短时间内响应大量学生的查询和选课要求，並及时处理。

（3）教务部门能及时掌握课程选修情况，系统界面直观，操作简单，学生不需经任何培训即可操作。

（4）系统要提供数据输出接口以供教务员作后期处理及保存。

包括作为以后查询和评估使用的资料。

分析二：

系统要实现的功能分为二大模块：

管理员模块:

（1）负责统一管理，包括课程的查询、添加、修改和删除；

（2）限制选修条件的管理，包括条件的添加、修改和删除；

（3）统一管理用户，包括管理员和学生用户的管理；

（4）系统公告的管理；

（5）数据的管理和数据导出；

（6）管理员密码管理和学生密码的初始化操作。

学生选课模块：

（1）从课程列表中选择所要选修的课程；

（2）查询已选课程及其相关信息，包括上课时间及地点；

（3）修改自己的登录密码。

3.2系统功能模块划分

3.2.1系统功能框图

图3-1选课系统

3.2.2系统模块说明

根据用户需求分析和数据字典设计，把系统模块划分为：

三大模块和三个子模块。

它们分别是登录验证模块、管理员模块、学生选课模块三大模块以及管理员模块下的选修课程管理子模块、用户管理子模块和数据导出、导入子模块。

3.2.2.1登录验证模块

该模块用于检查用户的登录，管理员、学生的登录。

确保只有合法的用户才能进入系统进行相应操作。

3.2.2.2管理员模块

管理员模块是该系统中功能最为强大的一个模块，管理员可在此完成对整个系统的管理以及维护，课程的添加，新学生的登记也都要通过该模块完成。

（1）选修课程管理子模块。

该模块用于管理员对选修课程进行添加、修改、删除、查询等操作。

选修课程的添加分两个步骤：

第一步是输入基本信息；

第二步是录入选修课程的限选条件。

（2）用户管理子模块。

用户管理模块可具体分为管理员的管理和对学生用户的管理两种功能，其中管理员的管理功能较为简单，功能包括修改信息、密码的修改。

（3）数据导出、导入子模块。

因为选修课是一种实际的上课过程，在上课过程中我们需要点名考勤和成绩打印，所以本系统提供数据导出功能，管理员把数据导出成EXCEL文件让教务员进行处理，让老师掌握课程的学生人数和姓名，方便日后教学工作的正常展开。

另因为学生的数据量较大，所以系统提供了数据接口来对学生数据进行导入。

3.2.2.3学生选课模块

学生选课模块是系统最主要的功能，因为选课系统平台的大部分数据输入都是由大量学生的选课操作获得的。

选课模块的设计虽然并不复杂，但是对稳定性的要求相对较高，这要求在设计上尽量少的占用系统资源，以防止出来因服务器系统资料不足而导致无法正常运行的情况。

登录系统主界面后，用户查看可选的课程名称列表，然后点击“选修”。

因而显示直观，并会显示限定选修人数和已经选修人数，如果选修人数满或该课程取消，不会显示“选修”两字。

正常情况下用户只需点击“选修”就可以完成选课程序。

3.3下列情况将无法通过验证

页面显示验证（无法显示“选课成功”页面）；

（1）课程已经到达限选人数

（2）重复选取该课程。

页面提交验证（无法提交到数据库）

（1）从外部提交数据

（2）超时登录严格的验证保证了数据的准备可靠，不至于出现选课数据和实际情况不符的现象。

3.4总结及说明

选课系统已经在校园网上的运行了一段时间並成为课程改革的重要组成部分。

该系统受到老师们和同学们的普遍欢迎，因为系统避免了复杂的课程安排，也方便了同学们根据自己的情况自由选课。

它在使用中不受时间地点的限制，只要在校内的任何一台终端均可登录本系统。

该系统不仅给学生创造了良好的选课环境，也方便了教师对学生情况的了解和管理。

但是，在使用过程中也出现了一些问题，这些问题或多或少影响到系统的使用效果和用户的使用体验。

主要存在以下问题：

（1）系统对学生选课的控制策略尚不够完善。

例如不能提示学生那类选修课还没有进行选取，无法控制哪些学生不能选择某些课程等。

如果某个专业的学生本学期是不用上选修课，系统也无法阻止该学生登录系统。

总而言之，系统的控制策略部分仍不完善，这是本系统的一个比较大的缺陷。

（2）系统运行速度不稳定。

由于我校是采用集中选课，当几百名学生同时登录系统进行选课操作，服务器会呈现死机状态，往往发生一些严重的数据错误。

解决方案：

进一步优化数据库设计和程序代码，使其占用更少量的系统资源；

改善服务器配置

3.5数据库作用及发展前景

由于企业信息化的目的就是要以现代信息技术为手段，对伴随着企业生产和经营过程而产生的数据进行收集、加工、管理和利用，以改善企业生产经营的整体效率，增强企业的竞争力。

所以，数据库是企业信息化不可缺少的工具，是绝大部分企业信息系统的核心。

纵观数据库发展，三大数据库巨头公司纷纷推出其最新产品，数据库市场竞争日益加剧。

从最新的IDC报告显示，在关系数据库管理系统（RDBMS）软件市场上，Oracle继续领先对手IBM和微软，但是微软在2006年取得了更快的销售增长率……根据对数据库发展的技术趋势不难看出，整个数据库发展呈现出了三个主要特征：

（1）、支持XML数据格式

IBM公司在它新推出的DB29版本中，直接把对XML的支持作为其新产品的最大卖点，号称是业内第一个同时支持关系型数据和XML数据的混合数据库，无需重新定义XML数据的格式，或将其置于数据库大型对象的前提下，IBMDB29允许用户无缝管理普通关系数据和纯XML数据。

（2）、商业智能成重点

为应对日益加剧的商业竞争，企业不断增加内部IT及信息系统，使企业的商业数据成几何数量级不断递增，如何能够从这些海量数据中获取更多的信息，以便分析决策将数据转化为商业价值，就成为目前数据库厂商关注的焦点。

各数据库厂商在新推出的产品中，纷纷表示自己的产品在商业智能方面有很大提高。

如何更好的支持商业智能将是未来数据库产品发展的主要趋势之一。

（3）、SOA架构支持

SOA已经成为目前IT业内的一个大的发展趋势，最初IBM和BEA是该理念的主要推动者，后来有越来越多的企业加入，开始宣称支持SOA，其中包括Oracle，而微软开始并不是非常赞同SOA的，但是，随着时间的发展，目前国内主流的数据库厂商都开始宣称他们的产品是完全支持SOA架构的，包括微软的SQLServer2005，从微软态度的转变可以看出，未来IT业的发展与融合，SOA正在成长为一个主流的趋势。

4结论

通过这一学期的学习我了解到数据库有很多优点，对我们的学习和生活非常有用，第一，它可以实现数据共享，所有用户可同时存取数据库中的数据，也可以用各种方式通过接口使用数据库，这样大大方便了我们每一个人的学习与生活。

第二，它可以减少数据的冗余度，与其他的一些文件系统相比，因为数据库实现了数据共享，从而避免了用户各自建立应用文件，减少了大量重复数据，减少了数据冗余，这一特点使我们的操作更方便更快捷。

减少了时间的浪费，提高了工作的效率。

第三，数据库可以确保数据的安全性和可靠性，可以防止数据丢失，保证数据的正确性和有效性，同时数据库可以及时发现故障并修复故障，从而防止数据被破坏。

数据库的这一系列特点都决定了它有很强大的功能，可以为我们提供很多方便，提高了我们的学习生活效率和质量，是一门很值得我们去学习的一门课程。

我们应该重视它，使其更好地帮助我们。

参考文献

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