数据库实验-图书销售管理系统数据库SQL应用编程

一、实验一：图书销售管理系统数据库SQL应用编程

二、实验时间：2023.4.21

三、实验目的

结合图书销售管理系统数据库开发项目案例，开展数据库SQL应用编程实践，培养数据库SQL操作访问、存储过程与触发器处理的数据库编程能力。

四、实验原理

在PostgreSQL数据库中，存储过程、触发器和游标都可使用PL／pgSQL编程实现的数据处理。按照PL／pgSQL提供的语句和程序结构，实现数据库后端功能编程处理。可以使用数据库开发工具pgAdmin或psql命令行工具执行PL／pgSQL程序，实现数据库后端功能处理。

五、实验内容

针对图书销售管理系统基本需求，开发实现图书销售管理系统数据库，具体实验内容如下:

1.基于图书销售管理系统基本数据需求，给出图书销售管理系统数据库设计方案。

2.在数据库服务器中，执行SQL创建图书销售管理系统数据库BookSale。

3.在数据库BookSale中，执行SQL创建数据库表、视图、索引等对象。

4.在数据库BookSale中，执行SQL进行数据增、删、查、改访问操作。

5.在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写存储过程函数Pro_CurrentSale，实现当日图书销售量及销售金额汇总统计。

6.在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写过程语句块，实现对存储过程函数Pro_CurrentSale的调用，并输出统计结果。

7.在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写编写图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale，实现图书库存数据同步修改处理。

8.在数据库BookSale中，对图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证。

在实验计算机上，利用pgAdmin4数据库管理工具及SQL、PL/pgSQL语言，完成图书销售管理系统数据库应用编程操作，同时记录实验过程的步骤、操作、运行结果界面等数据，为撰写实验报告提供素材。

六、实验设备及环境

“数据库原理及应用”实验所涉及的机房硬件设备为pc计算机、服务器以及网络环境，pc计算机与服务器在同一局域网络。

操作系统： Windows10 / Windows 11

管理工具： pgAdmin4

DBMS系统： PostgreSQL 15.1

七、实验步骤

（1）基于图书销售管理系统基本数据需求，抽取实体，确定实体属性及标识符，确定实体间的联系，之后创建概念数据模型，之后将概念数据模型转换成逻辑数据模型，并进行相应的规范化完善，之后将实体转换成关系表，并将实体间的联系进行转换生成物理数据模型。

（2）在数据库服务器中，执行SQL创建图书销售管理系统数据库BookSale。

（3）在数据库BookSale中，执行SQL创建三个表：书籍表（Book），该表存储图书信息，包含书名、作者、ISBN号、定价、图书库存这几个字段；销售表（Sale），该表存储销售信息，包含销售流水号、销售时间、销售数量、销售金额、身份证号、ISBN号这几个字段；顾客表（Customer），该表存储客户信息，包含身份证号、姓名、电话、地址这几个字段。之后根据需求创建相应的视图、索引等对象。

（4）在数据库BookSale中，执行SQL进行数据增、删、查、改访问操作。

（5）在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写存储过程函数Pro_CurrentSale，实现当日图书销售量及销售金额汇总统计。之后实现对存储过程函数Pro_CurrentSale的调用，并输出统计结果。

（6）在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写编写图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale，实现图书库存数据同步修改处理。之后先插入数据到sale表中，再对图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证。

八、实验数据及结果分析

（1）基于图书销售管理系统基本数据需求，给出图书销售管理系统数据库的概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型。

图书销售管理系统概念数据模型如下图1-1所示。

图1-1 图书销售管理系统概念数据模型

图书销售管理系统逻辑数据模型如下图1-2所示。

图1-2 图书销售管理系统逻辑数据模型

图书销售管理系统物理数据模型如下图1-3所示。

图1-3 图书销售管理系统物理数据模型

在数据库服务器中，执行SQL创建图书销售管理系统数据库BookSale，代码如下所示。

代码1 创建图书销售管理数据库代码

CREATE DATABASE BookSale;

代码运行结果如图1-4所示。

图1-4 创建图书销售管理数据库

在数据库BookSale中，执行SQL创建三个表：书籍表（Book），该表存储图书信息，包含书名、作者、ISBN号、定价、图书库存这几个字段；销售表（Sale），该表存储销售信息，包含销售流水号、销售时间、销售数量、销售金额、身份证号、ISBN号这几个字段；顾客表（Customer），该表存储客户信息，包含身份证号、姓名、电话、地址这几个字段。之后根据需求创建相应的视图、索引等对象。代码如下所示。

代码2 创建三个关系表以及相应索引代码

/*==============================================================*/

/* Table: Book */

/*==============================================================*/

create table Book (

isbn CHAR(17) not null,

bookname VARCHAR(50) not null,

bookauthor VARCHAR(50) not null,

fixprice MONEY not null,

inventory INT4 not null,

constraint PK_BOOK primary key (isbn)

);

/*==============================================================*/

/* Index: Book_PK */

/*==============================================================*/

create unique index Book_PK on Book (

isbn

);

/*==============================================================*/

/* Table: Customer */

/*==============================================================*/

create table Customer (

IDnumber CHAR(18) not null,

name VARCHAR(50) not null,

telephone CHAR(11) not null,

address VARCHAR(50) not null,

constraint PK_CUSTOMER primary key (IDnumber)

);

/*==============================================================*/

/* Index: Customer_PK */

/*==============================================================*/

create unique index Customer_PK on Customer (

IDnumber

);

/*==============================================================*/

/* Table: Sale */

/*==============================================================*/

create table Sale (

serialnumber SERIAL not null,

isbn CHAR(17) not null,

IDnumber CHAR(18) not null,

saletime DATE not null,

salenumber INT4 not null,

salevalue MONEY not null,

constraint PK_SALE primary key (serialnumber)

);

/*==============================================================*/

/* Index: Sale_PK */

/*==============================================================*/

create unique index Sale_PK on Sale (

serialnumber

);

/*==============================================================*/

/* Index: saled_FK */

/*==============================================================*/

create index saled_FK on Sale (

isbn

);

/*==============================================================*/

/* Index: buy_FK */

/*==============================================================*/

create index buy_FK on Sale (

IDnumber

);

alter table Sale

add constraint FK_SALE_BUY_CUSTOMER foreign key (IDnumber)

references Customer (IDnumber)

on delete restrict on update restrict;

alter table Sale

add constraint FK_SALE_SALED_BOOK foreign key (isbn)

references Book (isbn)

on delete restrict on update restrict;

创建图书销售管理系统数据库表对象，如图1-5所示。

图1-5 创建图书销售管理系统数据库表对象

在表sale建立IDnumber和isbn两个外键，如图1-6所示。

图1-6 设置外键

为图书销售管理系统数据库的三个表分别创建相应的索引对象，如图1-7所示。

图1-7 创建索引

在数据库BookSale中，执行SQL进行数据增、删、查、改访问操作。

向数据库的三个关系表执行插入数据的SQL语句，代码如下所示。

代码3 插入数据SQL代码

--书籍表插入数据

INSERT INTO Book (bookname,bookauthor,isbn,fixprice,inventory)

VALUES('鲁滨逊漂流记','丹尼尔·笛福','978-7-532-74836-9',39,20),

('西游记','吴承恩','978-7-532-74834-5',48,15),

('红楼梦','曹雪芹','978-7-532-74835-2',59,10),

('水浒传','施耐庵','978-7-532-74837-6',42,25);

--用户表插入数据

INSERT INTO Customer (idnumber,name,telephone,address)

VALUES('310101199001010001','孔德阳','13812345678','上海市浦东新区张江镇'),

('310101199001010002','郭子尧','13912345678','上海市徐汇区漕河泾'),

('310101199001010003','王婷','13612345678','上海市长宁区虹桥'),

('310101199001010004','赵树','13712345678','上海市闵行区七宝');

--销售表插入数据

INSERT INTO Sale(Serialnumber,saletime,salevalue,salenumber,idnumber,isbn)

VALUES('1','2023-04-20 09:30:00',2,78,'310101199001010001','978-7-532-74836-9'),

('2','2023-01-20 10:15:00',1,48,'310101199001010002','978-7-532-74834-5'),

('3','2023-05-20 11:20:00',3,177,'310101199001010003','978-7-532-74835-2'),

('5','2023-04-10 14:30:00',4,168,'310101199001010004','978-7-532-74837-6');

插入结果如下图1-8所示。

图1-8 插入数据

执行查询book表数据的SQL语句，代码如下所示。

代码4 查询书籍表信息SQL代码

--查询书籍表信息

SELECT *

FROM Book;

执行结果如下图1-9所示。

图1-9 查询book表数据信息

删除sale表中顾客名为“孔德阳”的购买记录数据，代码如下所示。

代码5 删除顾客孔德阳购买书籍信息代码

--删除孔德阳(身份证号为310101199001010001)的购买书籍信息

DELETE FROM sale

WHERE idnumber = ‘310101199001010001’;

删除结果如下图1-10所示。

图1-10 删除数据

删除数据后，查询sale来验证删除是否成功，代码如下所示。

代码6 查询销售表信息代码

--删除孔德阳(身份证号为310101199001010001)的购买书籍信息后，查询销售表

--检查是否删除成功

SELECT *

FROM sale;

查询如下图1-11所示。

图1-11 查询sale表

执行修改数据的SQL语句，代码如下所示。

代码7 修改顾客郭子尧地址信息代码

--修改郭子尧(身份证号为310101199001010002)的地址信息为河北省石家庄市

UPDATE customer

SET address = ‘河北省石家庄市’

WHERE idnumber = ‘310101199001010002’;

如下图1-12所示。

图1-12 修改customer表数据

修改后查询customer表，代码如下所示。

代码8 查询顾客郭子尧地址信息代码

--修改郭子尧(身份证号为310101199001010002)的地址信息为河北省石家庄市后

--查询郭子尧的住址信息，检查是否更新成功

SELECT address

FROM customer

WHERE idnumber = ‘310101199001010002’;

查询如下图1-13所示。

图1-13 查询customer表数据

在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写存储过程函数Pro_CurrentSale，实现当日图书销售量及销售金额汇总统计。之后实现对存储过程函数Pro_CurrentSale的调用，并输出统计结果。

创建存储过程函数Pro_CurrentSale，代码如下所示。

代码9 创建存储过程函数Pro_CurrentSale代码

--采用PL/pgSQL语言编写存储过程函数Pro_CurrentSale，实现当日图书销售量及销售金额汇总统计

CREATE OR REPLACE FUNCTION Pro_CurrentSale (OUT allmount Integer, OUT allmoney money)

AS $$

BEGIN

SELECT SUM(salenumber) INTO allmount FROM sale WHERE saletime = CURRENT_DATE;

SELECT SUM(salevalue) INTO allmoney FROM sale WHERE saletime = CURRENT_DATE;

END;

$$ LANGUAGE plpgsql;;

创建结果如下图1-14所示。

图1-14 创建存储过程函数Pro_CurrentSale

调用该存储过程函数，代码如下所示。

代码10 调用存储过程函数代码

--采用PL/pgSQL语言编写过程语句块，实现对存储过程函数Pro_CurrentSale的调用，并输出统计结果

SELECT *

FROM Pro_CurrentSale();

调用结果如图1-15所示。

图1-15 调用存储过程函数

在数据库BookSale中，采用PL/pgSQL语言编写编写图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale，实现图书库存数据同步修改处理。之后先插入数据到sale表中，再对图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证。

编写触发器函数Tri_func，代码如下所示。

代码11 创建触发器函数Tri_func代码

--采用PL/pgSQL语言编写编写图书销售表Insert触发器函数Tri_func

CREATE OR REPLACE FUNCTION Tri_func

RETURNS TRIGGER

AS $$

BEGIN

UPDATE book SET inventory = inventory - new.salenumber WHERE book.isbn = new.isbn;

RETURN NEW;

END;

$$ LANGUAGE plpgsql;

如下图1-16所示。

图1-16 编写触发器函数Tri_func

创建触发器Tri_InsertSale，代码如下所示。

代码12 创建触发器代码

--采用PL/pgSQL语言编写编写图书销售表Insert触发器Tri_InsertSale，实现图书库存数据同步修改处理。

CREATE TRIGGER Tri_InsertSale

AFTER INSERT ON sale

FOR EACH ROW

EXECUTE PROCEDURE Tri_func();

创建结果如图1-17所示。

图1-17 创建触发器

插入数据前，查询book表查看书籍库存，代码如下所示。

代码13 查询各书籍库存代码

--对读书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证

--插入数据前查询book表，查看各书籍库存

SELECT bookname,inventory

FROM book;

如图1-18所示。

图1-18 插入数据前查询各书籍库存

向sale表中插入数据，代码如下所示。

代码14 向sale表中插入数据代码

--对读书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证

--插入数据到sale表

INSERT INTO sale

VALUES('7','978-7-532-74836-9','310101199001010003','2023-04-21',1,39),

('8','978-7-532-74834-5','310101199001010004','2023-04-21',2,96),

('9','978-7-532-74837-6','310101199001010001','2023-04-23',3,126);

如图1-19所示。

图1-19 向sale表中插入数据

插入数据后，再次查询book表中各书籍的库存来验证触发器功能，代码如下所示。

代码15 再次查询各书籍库存代码

--对读书销售表Insert触发器Tri_InsertSale程序进行功能验证

--插入数据后查询book表各书籍的库存

SELECT bookname,inventory

FROM book;

如图1-20所示。

图1-20 查询book表验证触发器功能

从book表前后变化以及插入相应的数据来看，触发器可以实现图书库存数据同步修改处理。

九、总结及心得体会

通过本次实验，进一步提升了我的数据库SQL操作访问、存储过程与触发器处理的数据库编程能力。加深了我对数据库存储过程和触发器功能的认识。同时也提高了我的数据库设计能力，熟悉了如何使用PowerDesigner进行数据库的概念数据模型、逻辑数据模型、物理数据模型的设计与转换。并且也进一步加深了我对PL／pgSQL语言的理解以及如何使用PL／pgSQL来实现存储过程、触发器的创建