數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計(jì)--圖書館管理系統(tǒng)

1、精品文檔數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概論課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：圖書管理系統(tǒng)學(xué)院：計(jì)算機(jī)信息與科學(xué)學(xué)院專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)：20210514323姓名：劉靜指導(dǎo)教師：潘林森目 錄1引言12. 需求分析階段22.1任務(wù)概述目標(biāo).222數(shù)據(jù)需求：. 3 概念設(shè)計(jì)階段9 3.1 任務(wù)與目標(biāo).9 3.2 各階段的結(jié)果3.3各ER圖中聯(lián)系的屬性4邏輯設(shè)計(jì)階段124.1邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)和目標(biāo)124.2數(shù)據(jù)組織12將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型12模型優(yōu)化134.3具體的根本E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)化5物理設(shè)計(jì)階段175.1物理設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)與任務(wù)175.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面175.3系統(tǒng)功能模塊175.3.1 讀者根本信息的查詢和更新模塊1

2、75.3.2 圖書根本信息的查詢和更新模塊186數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段196.1建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、視圖、索引196.1.1 建立數(shù)據(jù)庫196.1.2 建立數(shù)據(jù)表196.1.3 建立視圖216.1.4 建立索引216.1.5 建立觸發(fā)器226.2數(shù)據(jù)入庫226.3創(chuàng)立各個(gè)功能的存儲(chǔ)過程227系統(tǒng)調(diào)試和測試238實(shí)習(xí)心得和缺乏239.參考文獻(xiàn)251.引言通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫的根本概念，結(jié)合實(shí)際的操作和設(shè)計(jì)，穩(wěn)固課堂教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生掌握數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的根本概念、原理和技術(shù)，將理論與實(shí)際相結(jié)合，應(yīng)用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)建模工具和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件，標(biāo)準(zhǔn)、科學(xué)地完成一個(gè)小型數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，把理論課與實(shí)驗(yàn)課所學(xué)

3、內(nèi)容做一綜合，并在此根底上強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)、提高其實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。 本文以高校圖書館管理系統(tǒng)開發(fā)過程為背景，全文分為目錄、需求分析、概要設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)，以及系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)等全過程。在程序設(shè)計(jì)與調(diào)試上采用了自上而下，逐步細(xì)化，逐步完善的原那么。采用結(jié)構(gòu)化的功能模塊設(shè)計(jì)系統(tǒng)功能，可讀性好，易于擴(kuò)充。根本功能全面，系統(tǒng)可讀性好，易于維護(hù)、更新，平安性好。運(yùn)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)圖書館管理系統(tǒng)。為此我們小組做了一個(gè)圖書館管理系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)要求如下：1能夠存儲(chǔ)一定數(shù)量的圖書信息,并方便有效的進(jìn)行相應(yīng)的書籍?dāng)?shù)據(jù)操作和管理，這主要包括：1) 圖書信息的錄入、刪除及修改。2) 圖書

4、信息的多關(guān)鍵字檢索查詢。3) 圖書的出借、返還及超期罰款或喪失賠償。能夠?qū)σ欢〝?shù)量的讀者、管理員進(jìn)行相應(yīng)的信息存儲(chǔ)與管理，這其中包括：1) 讀者信息的登記、刪除及修改。 2 管理員信息的增加、刪除及修改。 3) 讀者資料的統(tǒng)計(jì)與查詢。3能夠提供一定的平安機(jī)制，提供數(shù)據(jù)信息授權(quán)訪問，防止隨意刪改、查詢。4對(duì)查詢、統(tǒng)計(jì)的結(jié)果能夠列表顯示。2.需求分析階段2.1任務(wù)概述目標(biāo)：1實(shí)現(xiàn)以下功能：1能夠存儲(chǔ)一定數(shù)量的圖書信息,并方便有效的進(jìn)行相應(yīng)的書籍?dāng)?shù)據(jù)操作和管理，這主要包括：1) 圖書信息的錄入、刪除及修改。2) 圖書信息的多關(guān)鍵字檢索查詢。3) 圖書的出借、返還及超期罰款或喪失賠償。能夠?qū)σ欢〝?shù)量的

5、讀者、管理員進(jìn)行相應(yīng)的信息存儲(chǔ)與管理，這其中包括：1) 讀者信息的登記、刪除及修改。 2 管理員信息的增加、刪除及修改。 3) 讀者資料的統(tǒng)計(jì)與查詢。3能夠提供一定的平安機(jī)制，提供數(shù)據(jù)信息授權(quán)訪問，防止隨意刪改、查詢。4對(duì)查詢、統(tǒng)計(jì)的結(jié)果能夠列表顯示。2 運(yùn)行環(huán)境： Windows 2000/XP/2003操作系統(tǒng)下，安裝并配置軟件Microsoft SQL Server 2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。22數(shù)據(jù)需求：1 數(shù)據(jù)流條目：登錄用戶=用戶名+密碼 讀者=編號(hào)+姓名+性別+學(xué)院+證件號(hào)碼 圖書信息=圖書編號(hào)+書名+作者+出版日期+出版社+單價(jià)價(jià)+所屬類型借書信息=讀者編號(hào)+圖書編號(hào)+借書日期+

6、到期日期+圖書名+作者還書信息=圖書編號(hào)+圖書編號(hào)+還書日期+圖書名+作者2 數(shù)據(jù)字典DD：名字:圖書編號(hào)別名:描述:唯一地標(biāo)識(shí)每一本圖書的關(guān)鍵域定義:圖書序列號(hào)=1numeric10位置:新書入庫 借閱登記 借閱查詢 圖書整理超期提示名字:書名別名:描述:標(biāo)識(shí)每一本圖書的實(shí)際名字定義:圖書名稱=1nvarchar50位置:新書入庫借閱登記借閱查詢 圖書整理超期提示 名字:作者別名:描述:標(biāo)識(shí)每一本圖書的寫作者定義:圖書作者=1nvarchar20位置:新書入庫借閱登記圖書整理 名字:出版社別名:描述:標(biāo)識(shí)每一本圖書的出版處定義:圖書出版社=1nvarchar50位置:新書入庫借閱登記圖書整理

7、 名字:出版日期別名:描述:標(biāo)識(shí)每一本圖書的出版時(shí)間定義:圖書出版日期=8nvarchar20位置:新書入庫借閱登記圖書整理 名字:價(jià)格別名:描述:標(biāo)識(shí)每一本圖書的實(shí)際名字定義:圖書定價(jià)=1nvarchar10位置:新書入庫借閱登記圖書整理名字:所屬類型別名:描述:標(biāo)識(shí)圖書的分類種類定義:圖書類型=1nvarchar2位置:圖書入庫 新書入庫借閱登記圖書整理 3.概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.1 任務(wù)與目標(biāo)1選擇中層數(shù)據(jù)流為切入點(diǎn)，通常選擇實(shí)際系統(tǒng)中的子系統(tǒng)； 2設(shè)計(jì)分E-R圖，即各子模塊的E-R圖； 3生成初步E-R圖，通過合并方法，做到各子系統(tǒng)實(shí)體、屬性、聯(lián)系統(tǒng)一； 4生成全局E-R圖，通過消除沖突等方

8、面。在本圖書管理系統(tǒng)中，從第3層數(shù)據(jù)流程圖下手。分析各3層數(shù)據(jù)流圖和數(shù)據(jù)字典，知道整個(gè)系統(tǒng)功能圍繞“讀者、“管理員和“圖書的處理。根據(jù)實(shí)體與屬性間的兩條準(zhǔn)那么：作為“屬性，不能再具有需要描述的性質(zhì)。“屬性不能與其他實(shí)體具有聯(lián)系。數(shù)據(jù)流程圖2.4 、圖2.5、圖2.6可綜合成借閱子系統(tǒng)的分E-R圖3.1，數(shù)據(jù)流程圖2.7可抽象為分E-R圖3.2，數(shù)據(jù)流程圖2.8可抽象為分E-R圖3.3，數(shù)據(jù)流程圖2.9可抽象為分E-R圖3.4。然后采用逐步集成的方式將各分E-R圖合并，消除不必要的冗余和沖突后就生成了根本E-R圖3.5。3.2 各階段的結(jié)果1根據(jù)不同的對(duì)象，從第3層數(shù)據(jù)流程圖入手，分別畫出各分E

9、R圖：a從數(shù)據(jù)流程圖圖(三) 與圖(四)抽象出的分ER圖：c從數(shù)據(jù)流程圖圖(六)抽象出的分ER圖：d從數(shù)據(jù)流程圖圖(七)抽象出的分ER圖：e從數(shù)據(jù)流程圖圖(八)抽象出的分ER圖：2合并各分圖,消除屬性沖突、命名沖突、結(jié)構(gòu)沖突等三類沖突，得到初步E-R圖，再消除不必要冗余，得到的根本E-R圖如下所示：3各ER圖各實(shí)體的屬性如下所示：圖書：Book(BookID, BookNo, BookName, BookWriter, BookPublish, BookPrice, BookDate, BookClass, BookMain, BookPrim, BookCopy, BookState,Boo

10、kRN)讀者：Reader(ReaID, ReaName, ReaSex, ReaNo, ReaLBID, ReaType, ReaDep, ReaGrade, ReaPref, ReaDate)管理員：Maneger(MID, MName, MSex, Mpwd, MAuth, MTeleph, MAddre)館室：Room(RoomNo,RoomMID,RoomNum,RoomAddre)讀者類別：ReaderTpye(LBID, LBName, LBnum, LBbqx, LBqx)3.3各ER圖中聯(lián)系的屬性各ER圖中聯(lián)系的屬性如下所示：借閱信息：Borrow (BookID,Reade

11、rID,BookName,BookWriter, Outdate,YHdate)借閱歷史：History(BookID,ReaderID,BookName, BookWriter, Outdate,Indate)罰款信息：Fine(BookID,ReaderID,BookName, Outdate,Indate, Fine, CLState, MID)4邏輯設(shè)計(jì)階段4.1邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)和目標(biāo)以上的概念設(shè)計(jì)階段是獨(dú)立于任何一種數(shù)據(jù)模型的，但是邏輯設(shè)計(jì)階段就與選用的DBMS產(chǎn)品發(fā)生關(guān)系了，系統(tǒng)邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)就是將概念設(shè)計(jì)階段設(shè)計(jì)好的根本E-R圖轉(zhuǎn)換為選用DBMS產(chǎn)品所支持的數(shù)據(jù)模型相符合的邏輯結(jié)構(gòu)

12、。具體內(nèi)容包括數(shù)據(jù)組織將E-R圖轉(zhuǎn)換成關(guān)系模型、模型優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫模式定義、用戶子模式設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理畫出系統(tǒng)功能模塊圖兩大任務(wù)。4.2數(shù)據(jù)組織將E-R圖轉(zhuǎn)換為關(guān)系模型實(shí)體型轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。實(shí)體的屬性就是關(guān)系的屬性，實(shí)體的碼就是關(guān)系的碼。對(duì)于實(shí)體間的聯(lián)系那么有以下不同的情況：一個(gè)m：n聯(lián)系轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合。一個(gè)1：n聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與n端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。如果轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，那么與該聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為n端實(shí)體的碼。 一個(gè)

13、1：1聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)獨(dú)立的關(guān)系模式，也可以與任意一端對(duì)應(yīng)的關(guān)系模式合并。三個(gè)或三個(gè)以上實(shí)體間的一個(gè)多元聯(lián)系可以轉(zhuǎn)換為一個(gè)關(guān)系模式。與該多元聯(lián)系相連的各實(shí)體的碼以及聯(lián)系本身的屬性均轉(zhuǎn)換為關(guān)系的屬性，而關(guān)系的碼為各實(shí)體碼的組合 具有相同碼的關(guān)系模式可合并。由于讀者類別與讀者、館室與圖書的聯(lián)系方式是1:n一對(duì)多，可以將其之間的聯(lián)系與n端實(shí)體讀者、圖書合并，管理員與圖書之間的維護(hù)聯(lián)系也是1:n一對(duì)多，同樣也將其之間的聯(lián)系與n端實(shí)體合并，而讀者與圖書之間的借閱和歸還聯(lián)系方式那么是n:m多對(duì)多，這樣要把它們之間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為獨(dú)立的關(guān)系模式，讀者與管理員之間的罰款聯(lián)系是m:n多對(duì)多，將其聯(lián)系也轉(zhuǎn)化成獨(dú)立的

14、關(guān)系模式，4.3具體的根本E-R圖向關(guān)系模型轉(zhuǎn)化具體的根本E-R圖向關(guān)系模型的轉(zhuǎn)化如下：圖書：Book(BookID, BookNo, BookName, BookWriter, BookPublish,BookPrice,BookDate,BookClass,BookMain,BookPrim,BookCopy,BookState,BookRNo)讀者：Reader(ReaID,ReaName,ReaSex,ReaNo,ReaLBID,ReaType, ReaDep, ReaGrade, ReaPref, ReaDate)管理員： Maneger(MID,MName,MSex,Mpwd,MA

15、uth,MTeleph,MAddre)讀者類別：ReaderTpye(LBID, LBName, LBnum, LBbqx, LBqx)館室：Room(RoomNo,RoomMID,RoomNum,RoomAddre)借閱信息：Borrow(BookID,ReaderID,BookName,BookWriter, Outdate,YHdate)借閱歷史：History(BookID,ReaderID,BookName,BookWriter, Outdate,Indate,YHdate)罰款信息：Fine(BookID,ReaderID,BookName,Outdate,Indate,Fine,

16、CLState,MID) 注：標(biāo)有直線下劃線的為主屬性，標(biāo)有波浪線下劃線的是外鍵屬性，主屬性與外鍵屬性一起構(gòu)成主碼5物理設(shè)計(jì)階段5.1物理設(shè)計(jì)階段的目標(biāo)與任務(wù) 數(shù)據(jù)庫的物理設(shè)計(jì)就是為邏輯數(shù)據(jù)模型選取一個(gè)最適宜應(yīng)用要求的物理結(jié)構(gòu)的過程，在這個(gè)階段中要完成兩大任務(wù)：1確定數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要是存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)；2對(duì)物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間效率。5.2數(shù)據(jù)存儲(chǔ)方面為數(shù)據(jù)庫中各根本表建立的索引如下：1. 由于根本表Reader，Book的主碼ReaID，BookID經(jīng)常在查詢條件和連接操作的連接條件中出現(xiàn)，且它們的值唯一，在兩個(gè)屬性上建立唯一性索引；2. 由于根本表R

17、eader的屬性ReaDep，Book的屬性BookPublish經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)在兩個(gè)屬性上建立聚簇索引；3. 借閱信息根本表Borrow的一屬性ReaID,BookID，經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，考慮在其之上建立聚簇索引；4. 罰款信息根本表Fine的一屬性ReaID,BookID，經(jīng)常在查詢條件中出現(xiàn)，考慮在其之上建立聚簇索引；5.3系統(tǒng)功能模塊 讀者根本信息的查詢和更新模塊將實(shí)現(xiàn)對(duì)讀者根本信息的查詢和更新修改、添加、刪除操作，用于新生入學(xué)，畢業(yè)生離校，以及讀者補(bǔ)辦借閱證或更改信息的情況，具體的功能模塊圖如下： 圖書根本信息的查詢和更新模塊將完成對(duì)圖書根本信息的查詢、更新修改、添加、刪除

18、操作，用于讀者對(duì)圖書信息的查詢及管理員添加新書、刪除淘汰的舊書，具體的功能模塊圖如下所示：6數(shù)據(jù)庫實(shí)施階段6.1建立數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)表、視圖、索引 建立數(shù)據(jù)庫create database Book; 建立數(shù)據(jù)表1讀者類別信息表的建立：create table ReaderType(LBID char(5) primary key,LBName char(20) not null,LBnum char(5) not null,LBbqx char(4) not null,LBqx char(3) not null,)2管理員根本信息表的建立：create table Maneger(MID cha

19、r(10) primary key,MName char(10) not null,MSex char(2),Mpwd char(8) not null,MAuth char(40) not null,MTeleph char(15),MAddre char(30),check(MSex ='男' or MSex ='女')3圖書館室根本信息表的建立：create table Room(RoomNo char(5) primary key,RoomMID char(10) not null,Roomnum char(5),RoomAddre char(20),f

20、oreign key(RoomMID) references Maneger(MID),)4館藏圖書根本信息表的建立：create table Book( BookID char(9) primary key, BookNo char(20) not null, BookName char(50) not null, BookWriter char(30) not null, BookPublish char(20) not null, BookPrice char(7), BookDate datetime, BookClass char(20), BookMain char(200), B

21、ookPrim char(30), BookCopy char(5), BookState char(10) not null, BookRNo char(5) not null,foreign key(BookRNo) references Room(RoomNo),)5讀者根本信息表的建立：create table Reader(ReaID char(9) primary key,ReaName char(10) not null,ReaSex char(2) not null,ReaNo char(9) not null,ReaLBID char(5) not null,ReaType

22、char(20),ReaDep char(20),ReaGrade char(5),ReaPref char(20),ReaDate Datetime,foreign key(ReaLBID) references ReaderType(LBID),check(ReaSex ='男' or ReaSex ='女')6借閱根本信息表的建立：create table Borrow(BookID char(9),ReaID char(9),Outdate Datetime not null,YHdate Datetime not null,Indate Datetim

23、e,Fine char(5),CLState char(8),MID char(10) not null,primary key(BookID,ReaID),foreign key(MID) references Maneger(MID)7讀者類別信息表的建立create table ReaderType(LBID char(5) primary key,LBName char(20) not null,LBnum char(5) not null,LBbqx char(4) not null,LBqx char(3) not null,) 建立視圖1用于查詢圖書根本信息的視圖定義如下： cr

24、eate view Bookview (索書號(hào), 書名, 作者, 出版社, 圖書狀態(tài))asselect BookNo,BookName,BookWriter,BookPublish,BookState from Book2用于讀者根本信息查詢的視圖定義如下：create view Readerview (讀者姓名,類型,學(xué)院,專業(yè),辦證日期)asselect ReaName,ReaType,ReaDep,ReaPref,ReaDatefrom Reader3用于顯示當(dāng)前借閱根本信息的視圖定義如下：create view Borrowview (讀者編號(hào),書名,作者,借閱日期,到期日期)asse

25、lect ReaID,BookName,BookWriter,Outdate,YHdatefrom Borrow,Bookwhere Borrow.BookID=Book.BookID and Borrow.Indate is null4用于借閱歷史信息查詢的視圖定義如下：create view Historyview (讀者編號(hào),書名,借閱日期,歸還日期)asselect ReaID,BookName,Outdate,Indatefrom Borrow,Bookwhere Borrow.BookID=Book.BookID and Borrow.Indate is not null5用于查詢

26、罰款信息的視圖定義如下：create view Fineview (讀者編號(hào),書名,借閱日期,歸還日期,罰款,處理狀態(tài))asselect ReaID,BookName,Outdate,Indate,Fine,CLStatefrom Borrow,Bookwhere Borrow.BookID=Book.BookID and Fine is not null6.1.4 建立索引create clustered index BookPublish on Book(BookPublish);create clustered index ReaDep on Reader(ReaDep); 建立觸發(fā)器1

27、當(dāng)刪除Reader表中某一讀者根本信息時(shí)，觸發(fā)Borrow表，刪除相應(yīng)的記錄create trigger Reader_deleteon Readerfor deleteas delete Borrowfrom deletedwhere Borrow.ReaID=deleted.ReaID2當(dāng)在中增加一條借閱記錄時(shí)，使該圖書的狀態(tài)由“可借變?yōu)椤安豢山鑓reate trigger Borrow_insert1on Borrowfor insertas declare BookID char(9)select BookID=BookIDfrom insertedupdate Bookset Boo

28、kState='不可借'where BookID=BookID7.數(shù)據(jù)庫的實(shí)施和維護(hù)對(duì)該圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行測試，驗(yàn)證每個(gè)功能是否符合要求，測試思路如下：1通過視圖查看各個(gè)根本表和視圖中的數(shù)據(jù)2檢測各個(gè)存儲(chǔ)過程的功能：8.學(xué)習(xí)所得及缺乏1所得：任何一個(gè)社會(huì)組織和企業(yè)公司在開展過程中都會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)的組織存儲(chǔ)、分析統(tǒng)計(jì)有利于提高企業(yè)的開展，有利于提高企業(yè)的效率。這些數(shù)據(jù)的組織和存儲(chǔ)就是數(shù)據(jù)模型，就是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的任務(wù)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的過程一般包括可行性研究、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、程序編碼、程序調(diào)試和系統(tǒng)維護(hù)六個(gè)階段。根據(jù)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜程度，不一定完全刻板地遵守上述步驟，