头哥学生成绩管理系统数据库

### 设计和实现学生成绩管理系统的数据库结构

#### 数据库需求分析
学生成绩管理系统旨在提供高效的学生成绩管理和查询功能。该系统应满足以下信息需求[^1]：

- 存储学生基本信息，包括但不限于学号、姓名、性别、出生日期、籍贯等。
- 记录课程详情，如课程号、课程名、学时、学分以及先修课程等。
- 维护班级信息，例如班级编号、班级名称、年级、所属学院及班级人数。
- 跟踪每门课程的成绩记录及其对应的开课学期。

#### E-R 图转换为关系模型
基于上述需求，通过E-R图的设计可得出如下几个主要实体之间的关联方式[^2]：

- **学生 (Student)** 和 **班级 (Class)** 是一对多的关系；
- **课程 (Course)** 可能被多个不同专业的班级选修，因此存在多对多的关系；
- **成绩 (Score)** 表示特定学生在某次开设的具体课程中的得分情况，这构成了另一个多对多的关系；

这些关系最终会被映射成相应的表格形式，在MySQL中具体表现为表间外键约束来表示它们之间复杂的联系。

#### MySQL 数据库模式定义

以下是根据以上描述构建的一个简化版的 `CREATE TABLE` SQL语句集合用于建立必要的表结构并设置适当索引以提高性能:

-- 创建学生表
CREATE TABLE Student (
    studentNo VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(50),
    gender ENUM('M', 'F'),
    classId INT,  -- 外键指向 Class 表
    birthDate DATE,
    hometown VARCHAR(100)
);

-- 创建班级表
CREATE TABLE Class (
    id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    className VARCHAR(100),
    grade YEAR,
    department VARCHAR(100),
    numberOfStudents INT
);

-- 创建课程表
CREATE TABLE Course (
    courseNo VARCHAR(20) PRIMARY KEY,
    title VARCHAR(255),
    hours INT,
    credits DECIMAL(3, 1),
    prerequisite VARCHAR(20),  -- 前置课程编号
    elective BOOLEAN          -- 是否为选修课
);

-- 创建成绩表
CREATE TABLE Score (
    studentNo VARCHAR(20),
    courseNo VARCHAR(20),
    score DECIMAL(4, 1),
    term VARCHAR(50),
    FOREIGN KEY (studentNo) REFERENCES Student(studentNo),
    FOREIGN KEY (courseNo) REFERENCES Course(courseNo),
    UNIQUE INDEX unique_score_per_term (studentNo, courseNo, term)
);

此脚本创建了一个基础架构，其中包含了四个核心组件——学生、班级、课程与成绩，并建立了合理的参照完整性规则确保数据的一致性和准确性。

#### 实现常见操作

下面是一些典型的操作例子，展示了如何利用SQL命令来进行日常的数据处理任务：

##### 插入新纪录

当有新的学生加入或者新开设了一门课程时，可以通过INSERT INTO语句添加相应条目到对应表内。

-- 添加一名新生
INSERT INTO Student VALUES ('S001', '张三', 'M', 1, '2000-09-08', '北京');

-- 新增一门计算机科学导论课程
INSERT INTO Course VALUES ('CS101', 'Introduction to Computer Science', 64, 4.0, NULL, FALSE);

##### 查询指定条件下的数据

为了方便教师或管理员查看某个时间段内的所有考试成绩分布状况，可以编写SELECT查询获取所需的结果集。

-- 获取某一学期所有学生的C++编程语言课程成绩
SELECT s.name AS "Name", c.title AS "Course Title", sc.score AS "Score"
FROM Student s JOIN Score sc ON s.studentNo = sc.studentNo
JOIN Course c ON sc.courseNo = c.courseNo
WHERE c.title LIKE '%C++%' AND sc.term = 'Fall Semester';

##### 更新现有记录

如果发现录入错误或者其他原因需要修改已经存在的数据项，则可通过UPDATE指令完成这项工作。

-- 更正一位同学的名字拼写错误
UPDATE Student SET name='李四' WHERE studentNo='S002';

-- 修改某位同学在一科目的分数
UPDATE Score SET score=92.5 WHERE studentNo='S001' AND courseNo='CS101';

##### 删除不再使用的记录

对于那些过期无用的历史资料可以选择性的清除掉以免占用过多存储空间。

-- 移除已毕业离校的同学的相关信息
DELETE FROM Student WHERE graduationYear < CURDATE() - INTERVAL 5 YEAR;

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