图书管理系统数据库实验设计

1、实验目的：通过小型信息系统设计和开发，使我们了解数据库设计在软件工程中的地位，掌握数据库设计的方法，并把数据库运用于编程，巩固我们在课堂上学习到的知识，并培养我们作为未来软件开发，测试者应该具有的合作精神，主动学习运用新知识。

针对特定应用设计系统功能模块结构和数据库表结构，达到将《数据库系统原理》课程的理论知识综合运用的目的。

2、实验场地及仪器、设备和材料：场地：H123实验室设备：计算机软件：WORD、VISIO、SQL-SERVER 20003、实验思路（实验内容、数据处理方法及实验步骤等）：一、实验内容：1）用户需求分析1.1总体需求描述1.2用户总体业务构造1.3其他需求1.4系统功能设想1.5业务流程分析1.5.1图书借阅信息1.5.2书籍信息管理1.5.3读者信息管理1.1总体需求描述图书管理系统涉及读者信息管理、借阅信息管理、图书信息管理等多方面的信息管理，系统的使用对象为图书管理员和读者。

他们在使用系统时，各拥有不同的权限，以完成各自需要的工作。

下面对图书管理系统中主要的业务流程进行简要分析：在图书管理系统中，图书管理员要为每个读者建立借阅账户，记录读者的个人信息和图书借阅信息。

读者个人账户建立成功后，给读者发借阅卡，可以通过图书管理员借阅、归还图书，也可以通过相应的终端查询个人的借阅信息，检索图书。

读者借阅图书时，先输入借阅证卡号、密码，验证借阅证的有效性及是否可续借，无效则向读者提示原因，如“卡号不对”、“密码不对”、“已借满，不能再借”等；有效则显示读者的基本信息，例如读者的个人资料、已经借阅的图书信息等；读者通过图书管理员向系统提出借阅请求，管理员操作管理终端，登记读者新借阅图书的相关信息。

相应地，读者归还图书时，也需验证借阅卡号、密码等信息，验证借阅证的有效性，若不对，系统给出相关的提示；通过系统验证后，显示读者基本信息及图书借阅信息；读者向图书管理员递交归还的图书，管理员验证无误后，删除读者该书的借阅信息；若读者超期归还，则先向管理员递交图书滞纳费用，归还图书；另外，图书馆图书资料变更，如新购进图书或图书被损毁不能再使用时，图书管理员要相应的将图书信息入库或注销；同理，若有新增读者帐号或需要注销读者帐号的，图书管理员应通过系统管理终端进行记录。

1.2用户总体业务构造一个典型的图书管理系统应包含图书信息管理、借阅信息管理、读者信息管理三部分数据管理，其中图书管理员可实现如下操作： (1)增加、删除图书； (2)增加、删除读者； (3)借出、归还图书记录； (4)查询读者信息、图书信息； 普通读者可以实现如下操作：(1)修改个人信息(如登陆密码，或其他个人信息等) (2)查询个人借阅信息和检索图书；1.3其他需求● 师生可借阅图书，借阅图书有期限限制和数量限制，逾期不还还需要罚款；●每本书的馆藏数量不同，图书管理员需对这些书进行管理，书籍借出和归还时须注意是否有损毁。

1.4系统功能设想图1 图书管理系统整体功能图示图书管理系统基础数据和辅助管理用户登录及其验证登陆及退出系统图书借阅管理 读者信息管理 图书信息管理借书还书添加读者 修改读者 图书修改注销图书超期 丢失 正常删除读者 查询读者 新书入库1.5业务流程分析业务处理描述业务处理单位文件存档1.5.1图书借阅信息1.5.2书籍信息管理1.5.3读者信息管理书籍信息添加/修改图书管理员书籍信息书籍信息书籍查询错误信息读者所借图书图书管理员所需图书2）系统概念结构设计2.1实体2.2系统局部E-R 图 2.3系统全局E-R 图上述数据流图和数据字典共同构成了对用户需求的表达，它们是系统分析员（数据库管理员）在需求调查过程中和用户反复交互得到的。

概念设计就是通过对需求分析阶段得到的信息需求进行综合、归纳与抽象，形成一个独立于具体数据库管理系统的概念模型，主要使用E-R 图。

2.1实体由前面分析得到的数据流图和数据字典，抽象出来的实体主要有3个：图书管理员、读者、图书、出版社（系统管理员先暂时不计）。

实体和属性的定义：书库图书信息，包括数据项有：图书编号、书名、书号、类别、出版社、作者、ISBN 、印张、字数、版次、印数、定价、开本、是否在库、是否损坏、是否遗失、入库时间、图书介绍读者信息，包括数据项有：学生编号、学号、姓名、性别、系别、班级、级别、已借图书、照片借书信息，包括数据项有：图书编号、学生编号、是否归还、书名、姓名、学号、书号、系别、班级、已借图书、出版社、作者、借阅日期、图书类别、是否续借出版社信息，包括数据项有：供货商序号、供货商、城市、地址、电话、传真、邮政编码、EMAIL 、联系人、首次合作时间用户信息，包括数据项有：用户编号、姓名、密码、类别、性别、家庭住址、联系电话、职务、出生日期、照片罚款信息，包括数据项有：流水号、罚款原因、罚款金额、日期。

过期图书信息，包括数据项有：图书编号、书名、书号、学生序号、学生姓名、系别、班级、过期时间。

师生可借阅图书，借阅图书有期限限制和数量限制，逾期不还需要罚款；每本书的馆藏数量借书读者图书管理员删除读者读者资料不同，图书管理员需对这些书进行管理，书籍借出和归还时须注意是否有损毁。

2.2系统局部E-R 图ER 模型的“联系”用于刻画实体之间的关联。

一种完整的方式是对局部结构中任意两个实体类型，依据需求分析的结果，考察局部结构中任意两个实体类型之间是否存在联系。

若有联系，进一步确定是1:N ，M:N ，还是1:1等。

还要考察一个实体类型内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系，等等。

联系定义如图3-1所示。

解释如下：一个借阅者（用户）只能具有一种身份，而一种身份可被多个借阅者所具有； 一本图书只能属于一种图书类别（类别），而一种图书类别可以包含多本图书； 一个用户可以借阅多本不同的书，而一本书也可以被多个不同的用户所借阅。

2.2.1 读者局部E-R 图2.2.2图书局部E-R 图读者管理管理员 借阅管理图书nmnnmm读者读者编号姓名年龄联系电话地址性别已借书总数..2.2.3还书局部E-R 图2.2.4还书局部E-R 图2.3系统全局E-R 图还书读者书籍读者姓名读者性别 读者编号 读者编号还书编号图书状态 单价作者图书数量序列编号出版日期图书编号图书名称1N借阅读者书籍读者姓名读者性别 读者编号 读者编号借阅编号图书状态 单价作者图书数量序列编号出版日期图书编号图书名称1N图书图书编号图书名称 作者 出版社出版日期图书类型 已借数量状态入库日期图书简介页数价格译者序列编号3）数据库逻辑结构设计3.1E-R图到关系模式的转换3.2关系模式的规范及调整3.2.1关系模式3.2.2数据约束分析3.3各个数据表的表结构设计3.1E-R图到关系模式的转换读者与图书之间的关系式多对多的联系，因此，将读者与图书以及借书联系分别设计成如下的关系模式：图书（图书编号，图书名称，作者，译者，出版社，出版日期，入库日期，图书类型，书数，图书状态，页数，价格，附件，图书简介）读者（读者编号，读者类型，姓名，有效证件，证件号码，性别，职业，联系电话，E-mail，家庭住址，备注）因为图书与读者间的关系借书与还书，并且是多对多的关系，所以抽出借阅归还的关系。

借书（读者编号，读者姓名，性别，有效证件，有效证件号码，读者类别，联系电话，已借数量，借书总量，图书编号，图书名称，作者，图书类型，价格，出版时间，出版社，借出次数，附件）出版社和图书之间是一对一的关系所以作为单独的关系。

用户与图书的关系之间是一个管理员可以操作多本图书，一本图书可以被多个管理员管理，将用户作为一个单独的关系进行处理，均如下。

出版社（出版社编号，出版社名称）用户（用户编号、姓名、密码、类别、性别、家庭住址、联系电话、职务、出生日期、照片）对于读者与图书之间图书超期罚款关系以及过期图书处理关系，过期需要罚款，损坏图书也需要罚款。

罚款（流水号、罚款原因、罚款金额、日期）过期图书（图书编号、书名、书号、读者序号、姓名、职务、过期时间）3.2关系模式的规范及调整3.2.1关系模式对于读者与图书之间图书超期罚款关系以及过期图书处理关系，过期需要罚款，损坏图书也需要罚款的调整：罚款（流水号、罚款原因、罚款金额、日期，罚款图书，罚款人，操作人）罚款类型（类型编号、类型名称、罚款条目）3.2.2数据约束分析（1）用户访问权限：任何用户都不能访问其他用户的密码。

（2）任何用户只可查自己的历史操作情况，不可访问到其他用户的业务情况。

（3）借书数量和借书总数并且各自的数量都不能为空值。

（4）图书编码规则：以字母B开头再加上8位数字。

（5）读者编码规则：以字母R开头加上8位数字，其中前4位数字由读者进入学校的时间年份顺序生成，后4位则是按流水号一次增大。

（6）用户编码规则：以字母M开头再加上8位数字。

其中前4位数字由用户的时间年份顺序生成，后4位则是按流水号一次增大。

（7）出版社编码规则：以字母P开头再加上8位数字。

其中前4位数字由学校采购图书的时间年份顺序生成，后4位则是按流水号一次增大。

3.3各个数据表的表结构设计经由E-R模型得到关系模型并且得到适当调整后，我们可以结合在需求表述中数据字典包含的数据项信息，得到数据库的表结构。

具体设计各个数据表的表结构，包括表名，表中各列的字段数据类型、数据长度和表的主键和外码：还要考虑应该建立那些索引以及索引的类型。

需要注意的是，考虑到系统的统一，兼顾如数据库管理员和后续软件开发中对数据库管理以及编程引用的便利，表明和字段名的命名以具有意义的英文名称为主或以其缩写字母构成：同时要为各个表名和字段名做出完整的中文文档说明。

如下表3.3.1~3.3.12给出了数据库中各个数据表的表结构。

表3.3.1 数据库中表清单数据库表名关系模式名称备注User 用户（图书管理员）用户信息表ReaderType 读者类型读者类型信息表Reader 读者读者信息表PaperType 有效证件类型证件类型信息表BookType 图书类别图书类别信息表BookConcern 出版社出版社信息表Book 图书图书信息表GiveInfo 图书借阅归还借阅归还信息表Amerce 罚款罚款信息表AmerceType 罚款项罚款类型设置表表3.3.2 用户信息表User字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注UserID 用户号varchar 10 主键，也可以作为登陆标识UserPwd 用户密码varchar 10 Not nullAuthority 权限varchar 10 Not null表3.3.3 读者类型信息表ReaderType字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注ID 类型编号int 4 主码ReaderType 类型名称varchar 10 Not null BorrowBookNum 借书数量int 4 Not null表3.3.4 读者信息表Reader字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注ReaderID 读者编号varchar 10 主码ReaderName 姓名varchar 10 Not nullReaderSex 性别varchar 2 男/女ReaderBirth 出生年月Datetime 8ReaderTel 联系电话varchar 13 Not nullReaderAddr 地址varchar 100 联系地址ReaderStatus 状态varchar 4 表示在校、毕业或者转学ReaderTypeID 读者类型int 4 所属类型编号，外码—>ReaderType.IDBorrowedCount 已借次数int 4 Not nullPaperType 证件类型varchar 4 证件类型名称，外码—>PaperType.PaperNamePaperNum 证件号码varchar 20 证件类型编号，外码—>PaperType.PaperIDReaderWork 职业varchar 20 学生、教授，副教授等[E-mail] 电子邮箱varchar 30Remark 备注varchar 100BorrowedSum 已借书数int 4 Not null InDate 登记日期int 8 Not null表3.3.5 证件类型信息表PaperType字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注PaperID 证件编号varchar 4PaperName 证件名称varchar 10 Not null 表3.3.6 图书类型信息表BookType 字段信息列表 字段名称 含义属性 类型 长度 备注 TID 图书类型 varchar 4 主码 TType类型名称varchar20文艺、理工等Not null 表3.3.7 出版社信息表BookConcern 字段信息列表字段名称 含义属性 类型 长度备注 CID 出版社编号varchar 4 主码 CName出版社名称varchar 20 Not null 表3.3.8 图书信息表Book 字段信息列表表3.3.9 图书借阅信息表GiveInfo 字段信息列表字段名称 含义属性 类型 长度 备注 BookID 图书编号 varchar 10 主码 ReaderID 读者编号 varchar 10 主码 GiveTime 还书时间 datetime 8 Not null IsAddTime 续借时间 bit 1 Not null ReturnTime 还书时间 datetime 8 Not null Amerce 罚款 money 8 Not null GiveAccessories 归还序列 varchar 2 Not null IsReturnTime 实际归还时间 datetime 8 Not null UserID操作人varchar10Not null表3.3.10 图罚款信息表Amerce 字段信息列表字段名称 含义属性 类型 长度 备注 AmerceID 罚款流水号 varchar 10 主码 Amerce 罚款金额 varchar 8 主码 ADate 罚款时间 datetime 8 Not null ABookID 相关图书 Amemo 10 Not null AReader 相关读者 Amemo 10 Not null AUserID操作人员Amemo10Not null字段名称 含义属性 类型 长度 备注 BookID 图书编号 varchar 10 主码 BookName 图书名称 varchar 20WritterName 作者 varchar 10 默认：未知 BookConcern 出版社编号 varchar 4 Not nullPublishDate 出版日期 datetime 8 BookType 图书类型 varchar 4 LentCount借书次数 int 4 默认：0 Status 状态 varchar 4 结出、在馆等 默认：在馆 InDate 入馆时间 datetime 8 当天 BookView 图书简介 text 16 默认：无 PageCount 页数 int 4 默认：0 Accessories 序列号 varchar 20 Not null Interpret 译者 varchar 20 默认：无 Price价格money8默认：0Areason 罚款原因varchar 10 Not nullAmemo 备注Amemo 50表3.3.10 图罚款信息表Amerce字段信息列表字段名称含义属性类型长度备注ATypeID 罚款类型号varchar 10 主码ATName 罚款名称varchar 10 Not nullATList 罚款条目text 16 Not null4）数据库的物理设计4.1存储介质的选择4.2数据库的存储结构设计4.2.1数据存储路径4.3各个数据表（视图）的建立4.4选择存取的方法4.5数据库服务器的性能优化4.1存储介质的选择RAID(独立磁盘冗余阵列)是由多个磁盘驱动（一个阵列）组成的磁盘系统，可以提供更高性能、可靠性、存储容量和更低的成本。