数据库课程设计（论文）图书馆数据库设计.doc

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1、 数据库论文(设计) 题 目 图书馆数据库设计 学生姓名 学 号 院 系 电子工程系专 业 信息工程指导教师 二一一 年 十二 月 十 日目录一、系统概述11.1开发背景11.2开发工具的选用及介绍1二、需求分析12.1调查用户需求12.1.1 调查图书馆的组织机构情况12.1.2 调查各部门的业务活动情况22.1.3用户对系统的要求22.2系统功能的设计和划分42.2.1图书馆管理系统数据流图：52.2.2数据字典6三、概念结构设计83.1数据流图83.1.1服务子系统分数据流图83.1.2管理子系统分数据流图93.1.3书库子系统113.2 ER图113.2.1服务子系统分ER图：113.

2、2.2 管理子系统分数据流图的E-R图：13四、逻辑设计部分15（一）概念模型向关系模型转换及依赖关系分析15（二）优化分析：17（三）用户子模式设计部分：18五、物理设计部分18六、总结部分及参考文献18一、系统概述1 绪论当今时代是飞速发展的信息时代。在各行各业中离不开信息处理，计算机被广泛应用于B/S系统环境。计算机的好处在于它能够进行信息管理。使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了安全性。对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。计算机与信息管理系统的开发密切相关，系统的开发是系统管理的前提。本系统就是为了管理好图书信息而设计的。 1.1 开发背景图书管理

3、包括的图书和用户借阅资料繁多，包含很多的信息数据的管理，现今，有很多的图书管理系统都是初步开始使用，甚至尚未使用计算机进行信息管理。以前对信息管理的主要方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理，对于图书借阅情况（如借书天数、超过限定借书时间的天数）的统计和核实等往往采用对借书卡的人工检查进行，对借阅者的借阅权限、以及借阅天数等用人工计算、手抄进行。数据信息处理工作量大，容易出错；由于数据繁多，容易丢失，且不易查找。总的来说，缺乏系统，规范的信息管理手段。尽管有的图书馆有计算机，但是尚未用于信息管理，没有发挥它的效力，资源闲置比较突出，这就是图书管理系统开发所要解决的问题。基于这此问题，有必要建立

4、一个图书管理系统，使图书管理工作规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的进行查询和修改图书情况等图书管理操作。1.2 开发工具的选用及介绍1.2.1 ASP简介Active Server Pages：是一套微软开发的服务器端脚本环境，ASP内含于IIS之中 , 通过ASP我们可以结合 HTML 网页、ASP 指令和 ActiveX元件建立动态、交互且高效的WEB服务器应用程序。有了ASP你就不必担心客户的浏览器是否能运行你所编写的代码，因为所有的程序都将在服务器端执行，包括所有嵌在普通 HTML中的脚本程序。当程序执行完毕后，服务器仅将执

5、行的结果返回给客户浏览器，这样也就减轻了客户端浏览器的负担，大大提高了交互的速度。 1.2.2 Dreamweaver简介Dreamweaver是Macromedia公司最新推出的主页编辑工具。这是一个所见即所得主页编辑器，并带有站点管理功能，让你方便地设计和管理多个站点。而它最棒的地方就是支持最新的DHTML和CSS标准， 你可以用它设计出生动的DHTML动画、多层次的页面(layer)以及CSS样式表。 1.2.3 Microsoft SQL Server 2000简介SQL是英文（Structured Query Language）的缩写，意思为结构化查询语言。SQL语言的主要功能就是同

6、各种数据库建立联系，进行沟通。SQL被作为关系型数据库管理系统的标准语言。SQL语句可以用来执行各种各样的操作，例如更新数据库中的数据，从数据库中提取数据等。目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统，如Oracle, Sybase, Microsoft SQL Server, Access等都采用了SQL语言标准。SQL语言有以下几个优点：1 非过程化语言 SQL是一个非过程化的语言，因为它一次处理一个记录，对数据提供自动导航。SQL允许用户在高层的数据结构上工作，而不对单个记录进行操作，可操作记录集，所有SQL 语句接受集合作为输入，返回集合作为输出。SQL的集合特性允许一条SQL语句的结果

7、作为另一条SQL语句的输入。SQL不要求用户指定对数据的存放方法， 这种特性使用户更易集中精力于要得到的结果；所有SQL语句使用查询优化器，它是RDBMS的一部分，由它决定对指定数据存取的最快速度的手段，查询优化器知道存在什么索引，在哪儿使用索引合适，而用户则从不需要知道表是否有索引、有什么类型的索引。2. 统一的语言 SQL可用于所有用户的DB活动模型，包括系统管理员、数据库管理员、 应用程序员、决策支持系统人员及许多其它类型的终端用户。基本的SQL 命令只需很少时间就能学会，最高级的命令在几天内便可掌握。3. 所有关系数据库的公共语言 由于所有主要的关系数据库管理系统都支持SQL语言，用户

8、可将使用SQL的技能从一个RDBMS(关系数据库管理系统)转到另一个，所有用SQL编写的程序都是可以移植的。二、需求分析2.1调查用户需求2.1.1 调查图书馆的组织机构情况书库管理部门书籍管理室读者管理室借阅信息管理科服务部门还书台借书台检索台系统管理科2.1.2 调查各部门的业务活动情况书籍管理室：制定、输入、修改、查询书籍的有关信息。读者管理室：制定、输入、修改、查询读者的有关信息。借阅信息管理科：汇总服务部门的信息。系统管理科：进行密码管理和用户管理。书库：书籍的存储地。检索台：查询读者自身的信息、借阅信息以及书目的信息。借书台：登记借书信息。还书台：登记还书信息。2.1.3用户对系统

9、的要求()信息要求：读者类别信息：类别编号、类别名称、借书数量、借书期限、有效期限、有效期限、备注等。读者基本信息：读者编号、读者姓名、读者类别、读者性别、工作单位、家庭住址、电话号码、电子邮件地址、办证日期、备注等。书籍类别信息：类别编号、类别名称、关键词、备注信息等。书籍基本信息：书记编号、书籍名称、书籍类别、作者姓名、出版社名称、出版日期、书籍页数、关键词、登记日期、备注信息等。借阅信息：借阅信息编号、读者编号、读者姓名、书籍编号、书籍名称、借书日期、还书日期、备注信息等。(2) 处理要求：有关读者类别标准的制定、类别信息的输入；读者类别信息的修改、查询等；读者基本信息的输入；读者基本信

10、息的查询、修改。有关书籍类别标准的制定、类别信息的输入；书籍类别信息的修改、查询等；书籍基本信息的输入；书籍基本信息的查询、修改。有关借书信息的输入、查询和修改。有关还书信息的输入、查询和修改。(3) 安全性与完整性要求： 安全性要求：a 设置用户标志和密码b 为数据设置访问级别c 为用户设置权限读者：查询自身的基本信息，书籍信息，借阅信息。还书台工作人员：查询读者借阅信息，读者基本信息，书籍信息，录入还书消息。借书台工作人员：查询读者借阅信息，读者基本信息，书籍信息，录入借书消息。读者管理人员：制定、输入、修改、查询读者的基本信息。书籍管理人员：制定、输入、修改、查询书记的有关信息。借阅管理

11、人员：修改、查询读者得借阅信息。 系统管理人员：日常维护 馆长：查询图书馆得所有运作情况。完整性要求： a. 信息记录不能为空；b. 各种数据相互联系的正确性；c. 相同数据在不同记录中的一致性；(4) 确定系统边界 计算机完成的工作： 对数据进行各种管理和处理。手工完成的工作： 原始数据的录入、更新，系统的日常维护。2.2系统功能的设计和划分 服务子系统、管理子系统、书库子系统。(1)服务子系统：检索台：读者可以检索自身信息，借阅信息及书籍信息。还书台：登记读者还书的相关信息。借书台：登记读者借书的相关信息。(2)管理子系统：书籍管理科：管理人员录入、查询、修改书籍的基本信息以及库存信息。读

12、者管理科：管理人员录入、查询、修改读者的基本信息。系统管理科：负责日常系统的维护，检查，更新，修改。借阅管理科：汇总借书台、还书台的借阅信息，修改、查询借阅信息。(3)书库子系统：把登记在册的书籍入库，供读者从借书台借阅，读者还回的书重新入库。2.2.1图书馆管理系统数据流图：读者种类设置书籍类别设置基本信息录入读者种类信息管理基本信息录入书籍种类信息管理基本信息录入基本信息录入读者信息管理书籍信息管理书籍登记读者登记书籍信息返回读者信息返回借阅信息录入借阅信息管理2.2.2数据字典读者类别信息表属性名存储代码类型长度可否为空备注类别号Type_novarchar8Notnull读者的类别编号

13、类别编号Type_namevarchar8Notnull类别名称借书数量Book_numbernumeric8Null借书的数量借书期限Book_daysnumeric8Null借书的期限有效期限Useful_lifenumeric8Null借书的有效使用期备注MemoText20Null备注读者信息表属性名存储代码类型长度可否为空备注读者编号Reader_noVarchar20Notnull读者编号读者姓名Reader_nameVarchar20Notnull读者姓名读者性别Reader_sexVarchar20Null读者性别读者类别Reader_typeVarchar20Null读者类别

14、工作单位Reader_depVarchar20Null工作单位家庭住址Reader_addrVarchar20Null家庭住址电话号码Reader_telVarchar20Null电话号码电子邮件Reader_emailVarchar20Null电子邮件办证日期CheckdateDate time20Null办证日期备注Reader_memoVarchar40Null备注书籍类别信息表：属性名存储代码类型长度可否为空备注类别编号Bookty_noVarchar20Null类别编号类别名称Bookty_nameVarchar20Notnull类别名称关键词KeywordVarchar20Notn

15、ull关键词备注信息MemoText40Notnull备注信息书籍类别数据字典属性名存储代码类型长度可否为空备注类别编码booktypenovarchar20Not null书籍的类别编码类别名称typenamevarchar20Not null书籍的类别名称关键字keywordvarchar20Null描述书籍类别的关键字备注memotext40null备注信息借阅信息表：属性名存储代码类型长度可否为空备注借阅信息编号Borrow_noVarchar20Notnull借阅信息编号读者编号Reader_noVarchar20Notnull读者编号读者姓名Reader_nameVarchar20

16、Notnull读者姓名书籍编号Book_idVarchar20Notnull书籍编号书籍名称Book_nameVarchar20Null书籍名称借书日期Borrow_dateDatetime20Null借书日期还书日期Return_dateDatetime20Null还书日期备注memotext40Null备注三、概念结构设计服务子系统借书台还书台检索台管理子系统读者管理科书籍管理科系统管理科借阅管理科3.1数据流图3.1.1服务子系统分数据流图（1）借书台 读者借书台工作人员书籍在书库中找到登记读者借阅卡信息将书交予读者工作人员登记书籍信息（2）检索台读者读者信息书籍信息借阅信息信息查询1信

17、息查询2信息查询3本人的基本信息通过书名等信息查阅书籍的库存信息等查询自己的借阅信息结果返回（3）还书台将书交予给工作人员，登记还书信息读者还书台工作人员书库工作人员将书籍按规定放入书库3.1.2管理子系统分数据流图（1）书籍管理科：书籍管理员书籍书库修改书籍信息录入书籍信息查询书籍信息存放（2）读者管理科：读者管理员读者信息查询读者信息修改读者信息录入读者信息（3）系统管理科：系统管理员图书管理系统维护检查更新修改（4）借阅管理科：汇总1汇总2借书台借阅管理员借阅信息修改查询还书台3.1.3书库子系统读者从书库借书读者将书还到书库书库工作人员将书摆放到相应位置书库借书台还书台书库工作人员3.

18、2 ER图3.2.1服务子系统分ER图：（1）借书台NN读者书籍借书书籍编号读者编号书籍名称读者姓名（2）还书台NN读者书籍还书书籍名称书籍编号读者编号读者姓名（3）检索台NNN读者查询书籍信息借阅信息读者信息N读者编号读者姓名读者类别读者工作单位借阅编号书籍名称出借日期读者姓名书籍编号书籍名称读者姓名读者编号3.2.2 管理子系统分数据流图的E-R图：（1）书籍管理科：书籍管理员管理书库存放书籍姓名书籍编号书库编号书库位置N1N1书籍名称编号（2）读者管理科：读者管理员读者信息管理姓名姓名读者编号读者类别NN工作单位编号（3）系统管理科：系统管理员图书管理系统管理姓名N1编号（4）借阅管理科

19、：地点借阅管理员借阅信息还书台汇总1汇总2借书台管理姓名地点NNN12N1编号编号借阅编号读者姓名出借日期书籍名称编号四、逻辑设计部分（一）概念模型向关系模型转换及依赖关系分析根据总E-R图中的实体与实体之间的联系以及转换的一般原则，得到如下的关系：持有 1读者读者证件 1 1 根据以上1:1关系得可到关于读者关系：读者(读者编号,姓名,性别,年龄,系别, 借书编号,奖惩记录,学号,奖惩资金,日期,续借,预约);但考虑到存储时的冗余,及实际运行时的效率,故将读者的借阅信息拿出来作为单独的实体,作为借阅记录。读者(证件号, 姓名,性别,年龄,系别, 学号); 该关系的函数依赖图：学号姓 名性 别

20、年 龄系 别 从函数依赖图可以看出，该关系中不存在部分函数依赖、传递函数依赖，且只有学号能够确定其它各项。所以该关系是BCNF范式。 2证件(证件号, 证件类别); 该关系来源于证件实体， 该关系的函数依赖图如下：证件号证件类别证件注册 该关系仍然是BCNF范式。 3图书( 图书编号,书名,作者,出版社,出版日期,版次,库存点，简介); 该关系来源于图书实体，它的函数依赖图如下：借阅编号书 名 图书编号作 者出版社出版日期版 次库存点 简介 该关系仍然是BCNF范式。罚款记录 待付读者4罚款记录(罚款记录号,证件号,罚款日期,罚款金额,原因说明);罚款记录号证件号罚款日期罚款金额原因说明该关系

21、是BCNF范式。5借阅纪录(证件号,图书编号,图借阅日期,还书日期,续借标志,预约标志,罚款记录号)； 续借标志借阅记录号证件号图书编号借阅日期还书日期续借标志（二）优化分析：1、在图书馆中，由于图书数量上百万册，所以为了提高检索效率，应根据图书类别把图书进行水平分类，即按照图书的种类不同将图书分成不同类型的图书，如:文史图书、自然科学图书、工具图书、古籍等。这样相同类型的图书存放在一起，便于提高查找效率。2、根据同上的原因，还应将图书进行水平分类，即按照图书的著者不同将图书大关系分成几个更细的关系，即将著者，简介，借阅编号等分离出来作为一个关系，便于提高查找效率。 图书号作者借阅编号简介 3

22、 、证件与读者是紧密联系的，二者同时产生，同时离开，并且日常查询中二者常常同时被要求，因此，应把这两个关系合二为一。即： 读者(证件号, 姓名,性别,年龄,系别, 学号，证件类别)；该关系的函数依赖图如下：学 号姓 名年 龄证件号系 别性 别证件类别 从函数依赖图可以看出该关系存在非码决定因素， 没有传递依赖和部分依赖， 所以是3NF范式。（三）用户子模式设计部分： 在图书馆数据库系统中，从效率、安全、方便角度考虑，应设计用户自模式。1、对不同级别的用户定义不同的视图： 对普通读者 借阅记录(证件号,图书编号,图书借阅日期,还书日期); 管理人员可以直接访问借阅记录关系。2 、定义一般的读者对

23、数据库的应用只包括对书的借出信息，著者，还书日期，和简介等信息的查找，不能对以上的信息的删除和更改，更新信息只能由图书馆类的服务人员作相应的操作。五、物理设计部分 图书关系存取方式的分析与选取：对图书关系最经常的操作是查找，则为提高查找效率,建立B+树索引，则平均查找次数为B+树的层数，故对数据库设计到有索引的物理存储;另外,由于对书进行分类存储,则还理论上应该对书进行聚簇存储,但由于书的增删变动较大,更新的频率较高,故不能进行聚簇存储。六、总结部分及参考文献总结：经过一个多月的努力，课程设计基本完成了。通过对图书馆的系统的了解和日常我们所熟悉的对图书馆的数据库的应用，我们对数据库的各部分的设

24、计有了感性的认识，大体上知道如何对一个系统从那几个方面的进行分析得到我们需要的信息。在整个课程设计的实践中，我学到很多有用的知识，也积累了不少宝贵的开发经验。比如用ADO操作数据库，SQL语句的应用等总之,在通过真正动手之后,我们对数据库的设计无论是概念,理论,原理的理解还是实际对数据库的操作能力都获益匪浅,但离真正设计还有相当的距离。参考文献：1 王珊 萨师煊. 数据库系统概论（第四版）.北京：高等教育出版社2 刘意成.SQL实战演练M .北京：西安电子科技大学出版社3 周绪.SQL Server 2000中文版入门与提高M .北京：清华大学出版社4 李存斌.数据库应用技术M .北京：中国水利水电出版社5 罗运模. SQL Server 2000数据仓库应用与开发M .北京：人民邮电出版社