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数据库系统原理与实践——第九次作业

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390
数据库系统原理与实践/平时作业/第九次作业.tex Normal file
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\documentclass[全部作业]{subfiles}
\input{mysubpreamble}
\begin{document}
\setcounter{chapter}{8}
\chapter{第九次作业}
\section*{数据库案例设计综合练习}
某金融数据库系统背景：
某银行为了建设金融管理系统，需要对该系统的数据库进行设计，针对该系统，主要将对象分为客户、银行卡、理财产品、保险、基金。假设该系统存在着以下关系：客户可以办理银行卡，同时客户可以购买不同的银行产品，如理财产品，基金和保险。购买后的银行产品统称为客户的资产。
数据库系统业务需求描述：
\begin{itemize}
\item 客户可以办理多张银行卡，不仅可以办理储蓄卡，如果符合要求还可以办理信用卡，客户办理成功后获得银行卡的卡号。
\item 银行提供多种理财产品，客户根据理财产品的信息（包括产品编号，产品名称，产品描述）购买理财产品，一个客户可以购买多种理财产品，不同的理财产品有不同的购买金额和理财年限。
\item 银行提供多种保险，客户根据保险的信息（包括保险编号，保险名称，适用人群，保险项目）购买理财产品，一个客户可以购买多种保险，不同的保险有不同的保险金额和保险年限。
\item 银行提供多种基金，客户根据基金的信息（包括基金编号，基金名称，基金类型，风险等级和基金管理者）购买理财产品，一个客户可以购买多种基金，不同的基金有不同的基金金额。
\item 客户购买银行产品（理财产品、保险、基金）成为自己的资产后，需要记录这些资产的状态（可用，冻结），每个资产的购买数量，每个资产的收益和购买时间。
\end{itemize}
项目具体要求：
\begin{itemize}
\renewcommand{\labelitemi}{-}
\item 创建finance数据库作为项目数据库，数据库编码为UTF-8。
\item 在finance模式下完成金融管理系统中所有数据库对象（数据表）的创建，并完成数据的填充（可以由navicat自动生成）。其中，客户数据不少于20条，银行卡数据不少于10条，其他数据不少于5条；
\item 对表添加外键约束，在银行信息表和资产信息表中，都存在每个银行卡必须有一个持卡者、每份资产必须都有一个资产拥有者这样的对应关系。因此针对这种对应关系，创建外键约束。
\item 在理财产品表、保险信息表和基金信息表中，都存在金额这个属性，在现实生活中，金额不会存在负数。因此针对表中金额的属性，增加大于0的约束条件。
\item 可以增加其他自定义约束。（可以用触发器来实现，不强制要求）
\end{itemize}
本次作业要求：
1. 分析系统功能，提交相应的E-R图（可以用画图软件（如visio）进行E-R图设计，或者手绘后拍照上传超星平台）； (30分)
2. 根据设计完成的E-R图，转换对应的关系模式，包括对象的具体属性描述和对象之间的关系描述，需至少满足3NF要求；(30分)
3. 在MySQL中创建数据库，并加入适量的测试数据（某个关系截图，不用所有的关系都截图即可）；（10分）
4. 根据需求创建合适的视图、存储过程、函数、触发器（提交代码）；（20分）
5. 设计一个简单的用户界面，通过JDBC连接到该金融数据库，并测试完成简单的功能（测试代码和演示视频）。（10分）
注意：本次作业注重数据库设计（包括E-R图、关系模式转换，以及数据库实践SQL操作的综合练习）；第5步仅做一个简单的UI界面即可（语言不限），不用太复杂。
\section*{解答}
\begin{enumerate}
\questionandanswer[]{
分析系统功能，提交相应的E-R图（可以用画图软件（如visio）进行E-R图设计，或者手绘后拍照上传超星平台）； (30分)
}{
% \includesvgpdf[0.9]{9.1.1.drawio}
\includegraphics[width=0.9\linewidth]{svg-inkscape/9.1.1.png}
}
\questionandanswer[]{
根据设计完成的E-R图，转换对应的关系模式，包括对象的具体属性描述和对象之间的关系描述，需至少满足3NF要求；(30分)
}{
转换对应的关系模式为：
{
customer(\underbar{customer_id})
card(\underbar{card_id})
product(\underbar{product_id}, name, description, price, year)
insurance(\underbar{insurance_id}, name, appliacable_people, coverage, price, year)
fund(\underbar{fund_id}, name, type, risk_rating, manager, price)
customer_card(\underbar{customer_id}, \underbar{card_id}, status, number, profit, buying_time)
customer_product(\underbar{customer_id}, \underbar{product_id}, status, number, profit, buying_time)
customer_insurance(\underbar{customer_id}, \underbar{insurance_id}, status, number, profit, buying_time)
customer_fund(\underbar{customer_id}, \underbar{fund_id}, status, number, profit, buying_time)
}
检查是否满足第三范式。这里有个问题是，例如product，name是否能确定description, price, year，也就是是否允许同名产品存在。这里为了方便起见，就认为不存在这样的函数依赖，也就是允许同名产品存在。
那么这样的关系模式就满足第三范式了。
}
\questionandanswer[]{
在MySQL中创建数据库，并加入适量的测试数据（某个关系截图，不用所有的关系都截图即可）；（10分）
}{}
{\kaishu
\begin{minted}{SQL}
create table customer(
customer_id int auto_increment primary key
);
create table card(
card_id int auto_increment primary key
);
create table product(
product_id int auto_increment primary key comment '产品编号',
name varchar(255) comment '产品名称',
description varchar(255) comment '产品描述',
price decimal(10, 2) comment '购买金额',
year year comment '理财年限'
);
create table insurance(
insurance_id int auto_increment primary key comment '保险编号',
name varchar(255) comment '保险名称',
applicable_people varchar(255) comment '适用人群',
coverage varchar(255) comment '保险项目',
price decimal(10, 2) comment '保险金额',
year year comment '保险年限'
);
create table fund(
fund_id int auto_increment primary key comment '基金编号',
name varchar(255) comment '基金名称',
type varchar(128) comment '基金类型',
risk_rating int(3) comment '风险等级',
manager varchar(64) comment '基金管理者',
price decimal(10, 2) comment '基金金额'
);
create table customer_card(
customer_id int,
card_id int,
status varchar(64) comment '状态',
number int comment '购买数量',
profit decimal(10, 2) comment '收益',
buying_time datetime comment '购买时间',
foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
foreign key (card_id) references card(card_id)
);
create table customer_product(
customer_id int,
product_id int,
status varchar(64) comment '状态',
number int comment '购买数量',
profit decimal(10, 2) comment '收益',
buying_time datetime comment '购买时间',
foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
foreign key (product_id) references product(product_id)
);
create table customer_insurance(
customer_id int,
insurance_id int,
status varchar(64) comment '状态',
number int comment '购买数量',
profit decimal(10, 2) comment '收益',
buying_time datetime comment '购买时间',
foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
foreign key (insurance_id) references insurance(insurance_id)
);
create table customer_fund(
customer_id int,
fund_id int,
status varchar(64) comment '状态',
number int comment '购买数量',
profit decimal(10, 2) comment '收益',
buying_time datetime comment '购买时间',
foreign key (customer_id) references customer(customer_id),
foreign key (fund_id) references fund(fund_id)
);
\end{minted}
\noindent\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-12-10-21-22-33.png}
}
\questionandanswer[]{
根据需求创建合适的视图、存储过程、函数、触发器（提交代码）；（20分）
}{}
{\kaishu
外键应该已经创建好了。那还剩下金额了。
\begin{minted}{SQL}
alter table product add constraint _price_gt_0 check ( price > 0 );
alter table insurance add constraint _price_gt_0 check ( price > 0 );
alter table fund add constraint _price_gt_0 check ( price > 0 );
\end{minted}
}
\questionandanswer[]{
设计一个简单的用户界面，通过 JDBC 连接到该金融数据库，并测试完成简单的功能（测
试代码和演示视频）。（10 分）
}{}
{\kaishu
\begin{minted}{python}
# -*- coding: utf-8 -*-
################################################################################
# Form generated from reading UI file 'designerLjvxhA.ui'
##
# Created by: Qt User Interface Compiler version 5.15.2
##
# WARNING! All changes made in this file will be lost when recompiling UI file!
################################################################################
import sys
from PyQt5.QtCore import *
from PyQt5.QtGui import *
from PyQt5.QtWidgets import *
import pymysql
class Ui_MainWindow(object):
def setupUi(self, MainWindow):
if not MainWindow.objectName():
MainWindow.setObjectName(u"MainWindow")
MainWindow.resize(800, 600)
self.centralwidget = QWidget(MainWindow)
self.centralwidget.setObjectName(u"centralwidget")
self.verticalLayout_2 = QVBoxLayout(self.centralwidget)
self.verticalLayout_2.setObjectName(u"verticalLayout_2")
self.horizontalLayout = QHBoxLayout()
self.horizontalLayout.setObjectName(u"horizontalLayout")
self.label = QLabel(self.centralwidget)
self.label.setObjectName(u"label")
self.horizontalLayout.addWidget(self.label)
self.host_edit = QLineEdit(self.centralwidget)
self.host_edit.setObjectName(u"host_edit")
self.horizontalLayout.addWidget(self.host_edit)
self.label_2 = QLabel(self.centralwidget)
self.label_2.setObjectName(u"label_2")
self.horizontalLayout.addWidget(self.label_2)
self.user_edit = QLineEdit(self.centralwidget)
self.user_edit.setObjectName(u"user_edit")
self.horizontalLayout.addWidget(self.user_edit)
self.label_3 = QLabel(self.centralwidget)
self.label_3.setObjectName(u"label_3")
self.horizontalLayout.addWidget(self.label_3)
self.password_edit = QLineEdit(self.centralwidget)
self.password_edit.setObjectName(u"password_edit")
self.horizontalLayout.addWidget(self.password_edit)
self.label_4 = QLabel(self.centralwidget)
self.label_4.setObjectName(u"label_4")
self.horizontalLayout.addWidget(self.label_4)
self.database_edit = QLineEdit(self.centralwidget)
self.database_edit.setObjectName(u"database_edit")
self.horizontalLayout.addWidget(self.database_edit)
self.connect_button = QPushButton(self.centralwidget)
self.connect_button.setObjectName(u"connect_button")
self.horizontalLayout.addWidget(self.connect_button)
self.verticalLayout_2.addLayout(self.horizontalLayout)
self.verticalLayout = QVBoxLayout()
self.verticalLayout.setObjectName(u"verticalLayout")
self.sql_edit = QPlainTextEdit(self.centralwidget)
self.sql_edit.setObjectName(u"sql_edit")
self.verticalLayout.addWidget(self.sql_edit)
self.horizontalLayout_2 = QHBoxLayout()
self.horizontalLayout_2.setObjectName(u"horizontalLayout_2")
self.submit_button = QPushButton(self.centralwidget)
self.submit_button.setObjectName(u"submit_button")
sizePolicy = QSizePolicy(QSizePolicy.Maximum, QSizePolicy.Minimum)
sizePolicy.setHorizontalStretch(0)
sizePolicy.setVerticalStretch(0)
sizePolicy.setHeightForWidth(self.submit_button.sizePolicy().hasHeightForWidth())
self.submit_button.setSizePolicy(sizePolicy)
self.horizontalLayout_2.addWidget(self.submit_button)
self.verticalLayout.addLayout(self.horizontalLayout_2)
self.verticalLayout_2.addLayout(self.verticalLayout)
self.result_text = QTextBrowser(self.centralwidget)
self.result_text.setObjectName(u"result_text")
self.verticalLayout_2.addWidget(self.result_text)
MainWindow.setCentralWidget(self.centralwidget)
self.menubar = QMenuBar(MainWindow)
self.menubar.setObjectName(u"menubar")
self.menubar.setGeometry(QRect(0, 0, 800, 23))
MainWindow.setMenuBar(self.menubar)
self.statusbar = QStatusBar(MainWindow)
self.statusbar.setObjectName(u"statusbar")
MainWindow.setStatusBar(self.statusbar)
self.retranslateUi(MainWindow)
QMetaObject.connectSlotsByName(MainWindow)
self.setup_other()
# setupUi
def retranslateUi(self, MainWindow):
MainWindow.setWindowTitle(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"MainWindow", None))
self.label.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u4e3b\u673a", None))
self.label_2.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u7528\u6237\u540d", None))
self.label_3.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u5bc6\u7801", None))
self.label_4.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u6570\u636e\u5e93\u540d", None))
self.connect_button.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u8fde\u63a5", None))
self.submit_button.setText(QCoreApplication.translate("MainWindow", u"\u63d0\u4ea4", None))
# retranslateUi
def setup_other(self):
self.host_edit.setText("localhost")
self.user_edit.setText("test_user2")
self.password_edit.setText("Rie4OhYi")
self.database_edit.setText("finance")
self.connect_button.clicked.connect(self.on_connect_clicked)
self.submit_button.clicked.connect(self.on_submit_clicked)
def on_connect_clicked(self):
# 打开数据库连接
self.conn = pymysql.connect(
host=self.host_edit.text(), user=self.user_edit.text(), passwd=self.password_edit.text())
self.conn.select_db(self.database_edit.text())
self.result_text.setText("连接成功")
def on_submit_clicked(self):
cur = self.conn.cursor()
cur.execute(self.sql_edit.toPlainText())
all_result = ""
while 1:
res=cur.fetchone()
if res is None:
#表示已经取完结果集
break
all_result += str(res) + "\n"
self.result_text.setText(all_result)
if __name__ == '__main__':
app = QApplication(sys.argv)
window = QMainWindow()
main_window = Ui_MainWindow()
main_window.setupUi(window)
window.show()
app.exec_()
\end{minted}
\noindent\includegraphics[width=1\linewidth]{imgs/2024-12-13-21-18-22.png}
}
\end{enumerate}
\end{document}