数据库原理与应用大作业

《数据库原理与应用》综合设计任务书

前言

《数据库原理与应用》课程的重点知识模块包括：1）数据库设计、2）用SQL实现建库、建表、查询、更新、和创建视图、3）存储过程和触发器设计。针对这三个应用能力，用一个案例作为背景，布置三次大作业。

在校大学生都能理解“图书管理系统”的应用场合和业务流程。因此，以图书管理系统作为案例来布置作业，可以降低业务分析难度，让学生将主要精力放在知识消化与技术应用上。

本文档包括四个部分。第一部分描述系统的需求，第二部分提出E-R模型设计和关系模型设计的任务；第三部分提出在SQL Server中，用SQL语句来建库、建表、查询、更新数据、创建视图的任务；第四部分，根据应用需求、安全需求和数据完整性要求，提出设计存储过程和触发器的任务。

每个任务之前，都给出了完成任务所需要掌握的关键知识点，学生可以在对这些知识点进行复习的基础上完成任务，每个任务是一次大作业。

第一部分案例的需求描述

本部分描述“图书管理系统”的需求，学生通过阅读本部分内容，了解系统的功能要求、运行环境，对系统所需的数据有总体认识，作为三次作业的基础。

1.2 需求分析

1）功能需求

图1-1：功能需求示意图

教师信息管理：用于教师基本资料的增删改查。

图书信息管理：用于图书基本信息的增删改查，分类统计图书册数和价值。

借书登记：记录借书时间、所借图书、借书人、办理人。

还书登记：记录还书时间、所还图书、还书人、办理人。

催还：查询借阅逾期的借书信息，给借书人发电子邮件，给借书人的部门打电话。

2）运行环境要求

图1-2：运行环境拓扑图

系统采用C/S模式，有两台PC和一台服务器，联成一个局域网。PC上安装图书管理软件的客户端，服务器上安装DBMS，服务器也可由两台PC中的一台来代替。

第二部分作业1——E-R模型与关系模型设计

（满分8分）

本部分的任务是：在需求分析的基础上，进行E-R图设计，然后将E-R模型转换为关系模型。任务：

1）根据需求描述，绘制E-R图。

2）将E-R图转换成关系模型，写出所有的关系模式，并写出每一个关系是按照什么规则转换而成的。

3）在已经形成的关系模型下，举例说明连接运算、投影运算、选择运算。

参考答案：（属性写在了实体和联系图形内）

任务：

1）根据需求描述，分别为“图书管理系统”的不同功能模块绘制局部E-R图。

教师信息管理：

图书基本信息管理：

借还书登记：

催还书登记：

2）整体E-R图

3）关系模式

类型表(类型名，借阅期限)，依据：实体转换为关系。

图书表（ISBN，书名，作者，出版社，出版时间，单价，类型名，状态），依据：实体转换为关系，1：N的联系合并到N，在N方增加一个外键:类型名。注：状

态属性为（库存，借出）

管理员表(管理员名，性别，口令) ，依据：实体转换为关系。

教师表(教师工号，姓名,性别，Email，部门名)，依据：实体转换为关系，1：N的联系合并到N，在N方增加一个外键:部门名。

部门表(部门名，电话)，依据：实体转换为关系。

借还表(借还业务编号，ISBN，教师工号，借办理人，借出日期，还办理人，归还日期)，依据，M:N联系转换为一个关系，取联系的实体的键加联系属性作为其属性，可以增加一个列作为主键。

催还表(催还业务编号，ISBN，教师工号，办理人，催还日期)，依据，M:N联系转换为一个关系，取联系的实体的键加联系属性作为其属性，可以增加一个列作为主键。

4）在已经形成的关系模型下，举例说明连接运算、投影运算、选择运算。

连接运算：查看类型的图书已经超过了有效借出期限。（需要图书，类型，借还关系）

投影运算：查看图书的书名、作者。

选择运算：查看单价高于50元的图书。

第三部分作业2——用SQL语句建库、查询、更新数据、创建视图

（满分9分）

本部分的任务是：在关系模型的基础上，设计出数据库的逻辑结构，然后在SQL Server中用SQL 语句创建数据库、数据表、并输入一些原始数据，写SQL语句，进行数据增删改，创建视图。

任务：

1）在第一次大作业的参考答案基础上，将每个关系转换为SQL Server支持的表结构，写出表结构。

2）使用SQL语句，创建数据库，数据库名为BookStore

3）使用SQL语句，在数据库中创建表，设定表的主键约束、外键约束、检查约束、非空约束。

4）写以下增删改查操作的SQL语句

1、增加三条类型表数据

2、增加三条教师表数据

3、增加五条图书表数据

4、某教师今天借了某书，涉及两个操作，一是图书表的状态改为“借出”，二是增加一

个借还表记录

5、将某书的单价改为32元。

5）写出创建以下视图的SQL语句

1.查询某教师的借还书记录

2.查询某本书的流转记录

3.借出但未归还的图书视图

4.借阅逾期视图

5.图书分类统计册数和总价值的视图

参照完成：

1）表结构

管理员表

部门表

教师表

1）使用SQL语句，创建数据库，数据库名为BookStore 语句：Create Databse Bookstore

2）使用SQL语句，在数据库中创建表，设定表的主键约束、外键约束、检查约束、非空约束。

语句：

CREATE TABLE管理员表(

管理员名nchar(10)NOT NULL,

性别Char(2)not null DEFAULT'男',

口令nchar(20)NOT NULL,

CONSTRAINT PK_管理员PRIMARY KEY CLUSTERED(管理员名ASC) )ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE类型表(

类型名nchar(10)NOT NULL,

借阅期限tinyint NOT NULL,

CONSTRAINT PK_类型PRIMARY KEY CLUSTERED(类型名ASC)

)ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE图书表(

ISBN char(20)NOT NULL,

书名nchar(20)NOT NULL,

作者nchar(20)NOT NULL,

出版社nchar(20)NOT NULL,

出版时间datetime NOT NULL,

单价money NOT NULL,

类型名nchar(10)NOT NULL,

状态nchar(2)NOT NULL CHECK(状态in('库存','借出')),

CONSTRAINT PK_图书PRIMARY KEY CLUSTERED(ISBN ASC),

CONSTRAINT FK_图书_类型FOREIGN KEY(类型名)REFERENCES类型表(类型名)

ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE

)ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE部门表(

部门名nchar(10)NOT NULL,

电话char(11),

CONSTRAINT PK_部门表PRIMARY KEY CLUSTERED(部门名ASC)

)ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE教师表(

工号char(4)NOT NULL,

姓名nchar(4)NOT NULL,

性别Char(2)not null DEFAULT'男',

Email char(30)NOT NULL,

部门名nchar(10)NOT NULL,

CONSTRAINT PK_教师表PRIMARY KEY CLUSTERED(工号ASC),

CONSTRAINT FK_部门表_教师表FOREIGN KEY(部门名)REFERENCES部门表(部门名)

ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE,

)ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE借还记录表(

业务编号int identity(0,1)NOT NULL,

ISBN char(20)NOT NULL,

工号char(4)NOT NULL,

代办理人char(10)NOT NULL,

借出日期datetime NOT NULL,

还办理人char(10)NULL,

归还日期datetime NULL,

CONSTRAINT PK_借还记录表PRIMARY KEY CLUSTERED(业务编号ASC),

CONSTRAINT FK_借还记录表_教师表FOREIGN KEY(工号)REFERENCES教师表(工号)

ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE,

CONSTRAINT FK_借还记录表_借还记录表FOREIGN KEY(ISBN)REFERENCES图书表(ISBN) ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE

)ON [PRIMARY]

GO

CREATE TABLE催还记录表(

业务编号int identity(0,1)NOT NULL,

ISBN char(20)NOT NULL,

工号char(4)NOT NULL,

办理人char(10)NOT NULL,

催还日期datetime,

CONSTRAINT PK_催还记录表PRIMARY KEY CLUSTERED(业务编号ASC),

CONSTRAINT FK_催还记录表_教师表FOREIGN KEY(工号)REFERENCES教师表(工号)

ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE,

CONSTRAINT FK_催还记录表_图书FOREIGN KEY(ISBN)REFERENCES图书表(ISBN)

ON UPDATE CASCADE ON DELETE CASCADE

)ON [PRIMARY]

GO

3）写以下增删改查操作的SQL语句

1.增加三条类型表数据

语句：

INSERT INTO类型表(类型名,借阅期限)VALUES('计算机',150)

INSERT INTO类型表(类型名,借阅期限)VALUES('文学',180)

INSERT INTO类型表(类型名,借阅期限)VALUES('经济',30)

--delete 类型表

--select * from 类型表

2.增加三条部门表数据

语句：

INSERT INTO部门表(部门名,电话)VALUES('网络系','020-*******')

INSERT INTO部门表(部门名,电话)VALUES('外语系','020-*******')

INSERT INTO部门表(部门名,电话)VALUES('管理系','020-*******')

--select * from 部门表

3.增加三条教师表数据

语句：

INSERT INTO教师表(工号,姓名,性别,Email ,部门名)VALUES('J001','张三','女

','zs@https://www.360docs.net/doc/d47255809.html,','网络系')

INSERT INTO教师表(工号,姓名,性别,Email ,部门名)VALUES('J002','李四','男

','LS@https://www.360docs.net/doc/d47255809.html,','网络系')

INSERT INTO教师表(工号,姓名,性别,Email ,部门名)VALUES('J003','王五','男

','ww@https://www.360docs.net/doc/d47255809.html,','外语系')

--select * from 教师表

4.增加五条图书表数据

语句：

INSERT INTO图书表(ISBN,书名,作者,出版社,出版时间,单价,类型名,状态)

VALUES('9789302218661','C#','江红','清华大学出版社','2012.2.10',45,'计算机','库存')

INSERT INTO图书表(ISBN,书名,作者,出版社,出版时间,单价,类型名,状态)

VALUES('9787802229761','人生博弈密码','吕叔春','中国华侨出版社

','2009.2.1',36.8,'文学','库存')

INSERT INTO图书表(ISBN,书名,作者,出版社,出版时间,单价,类型名,状态)

VALUES('9787301150894','经济学原理','梁小民','北京大学出版社','2009.4.1',54,'经济','借出')

--select * from 图书表

5.增加三条管理员表数据

语句：

INSERT INTO管理员表(管理员名,性别,口令)VALUES('吴管','男','wg001')

INSERT INTO管理员表(管理员名,性别,口令)VALUES('李管','女','Lg002')

INSERT INTO管理员表(管理员名,性别,口令)VALUES('徐管','男','Xg003')

--select * from 管理员表

--select * from 教师表

--select * from 部门表

--select * from 类型表

--select * from 图书表

--select * from 管理员表

6.某教师今天借了某书，涉及两个操作，一是图书表的状态改为“借出”，二是增加一个借还表记

录

语句：

insert借还记录表(ISBN ,工号,代办理人,借出日期,还办理人,归还日期)

values('9787802229761','J001','wg001','2012.3.20','Lg002','')

--select * from 借还记录表

--delete 借还记录表

update图书表

set状态='借出'

where ISBN='9787802229761'

--select * from 图书表

7.将某书的单价改为32元。

语句：

update图书表

set单价=32

where ISBN='9787802229761'

--select * from 图书表

8.查询某教师的借还书记录

语句：

--select * from 教师表

--select * from 部门表

--select * from 类型表

--select * from 图书表

--select * from 管理员表

--select * from 借还记录表

select a.工号,姓名,部门名,书名

from教师表 a join 借还记录表 c on a.工号=c.工号

join 图书表 b on c.ISBN=b.ISBN

where a.工号='J001'

go

9.查询某本书的流转记录

语句：

--select * from 借还记录表

select a.工号,姓名,部门名,书名,借出日期,归还日期

from教师表 a,图书表 b,借还记录表 c

where a.工号=c.工号and b.ISBN=c.ISBN and b.ISBN='9787802229761'

4）写出创建以下视图的SQL语句

1.借出图书视图

语句：

--select * from 借还记录表

--select * from 图书表

Create view 借出图书视图

As

select*from图书表where状态='借出'

go

2.借阅逾期视图

语句：

--select * from 图书表

--select * from 借还记录表

--select * from 类型表

Create View借阅逾期视图

As

SELECT a.ISBN, a.书名, b.工号, b.借出日期

FROM图书表 a JOIN借还记录表 b ON a.ISBN=b.ISBN

JOIN类型表 C ON a.类型名=c.类型名

WHERE a.状态='借出'and datediff(day, b.借出日期,getdate())>c.借阅期限

--select * from 借阅逾期视图

GO

3.图书分类统计册数视图

语句：

--select * from 图书表

Create View图书统计视图

As

SELECT类型名,count(*)各类图书册数,sum(单价)各类图书总价

FROM图书表

GROUP By类型名

--select * from 图书统计视图

第四部分作业3——存储过程与触发器设计（满分8分）

任务：

1）为BookStore数据库增加一个用户oper1，该用户可以进行系统所需的应用操作，权限尽可能精简。

请描述该用户的权限。

2）设计存储过程

a)数据初始化过程sp_Init。包含的操作有：所有的用于测试图书信息、教师信息、历史记录清

空，输入图书分类、输入管理员信息、输入借书规定。

b)某教师在某时间借了某本书，由某管理员办理。

c)某教师在某时间还了某本书，由某管理员办理

d)查看某人的全部借还书记录

e)查看某本书的历史流转记录

f)某管理员在某时间给全部借阅过期者发催还邮件。

g)对书名进行模糊搜索（搜索条件可以是多个模糊列值的组合，例如：搜索书名包含“网络”

两个字，并且是近3年出版的图书）

3）设计触发器

a)拒绝超级用户sa对所有的数据的修改，凡是SA进行的修改全部回退。

b)Oper1用户对图书状态进行修改时，在历史记录表中追加相应的数据。

1）为BookStore数据库增加一个用户oper1，该用户可以进行系统所需的应用操作，权限尽可能精简。

请描述该用户的权限。

use bookstore

go

exec sp_addlogin oper1,'123456','bookstore'--sl, '123456','bookstore':依次为用户名，密码，默认数据库

go

EXEC sp_addrolemember 'db_datareader', ' oper1'—授权oper1用户对所有表具有查询权GRANT UPDATE ON图书表TO oper1 --允许用户oper1对数据表直接更新

go

2）设计存储过程

a)略

b)create proc proc_lendbook

@jsID char(4),

@time datetime,

@shuISBN char(20),

@gly nchar(20)

as

select a.姓名,借出日期,d.书名,b.管理员名

from教师表 a join借还记录表 c on a.工号=c.工号

join管理员表 b on b.口令=c.代办理人

join图书表 d on c.ISBN=d.ISBN

where a.工号= @jsID and c.借出日期=@time and c.ISBN=@shuISBN and c.代办理人=@gly

go

EXEC proc_lendbook 'J001','2012-3-20','9787802229761','WG001'

c)略

d)略

e)略

f)略

g)对书名进行模糊搜索（搜索条件可以是多个模糊列值的组合，例如：搜索书名包含“网络”

两个字，并且是近3年出版的图书）

Create proc getbook

@tsname nchar(20),

@nx tinyint

As

Select * from 图书表

Where 图书名 LIKE Coalesce('%',@tsname,'%')

and datediff(year,出版时间,getdate())<@nx

Go

Exec getbook '网络',3

略