数据库原理图书管理系统数据库设计.docx
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数据库原理图书管理系统数据库设计
《数据库原理-数据库设计部分》实验报告
重庆理工大学
图书馆管理系统
的数据库设计
班级：
11003070-110030704
组长：
刘颖
组员：
许波、龚兴桂、周平
2012年11月8日
“重庆理工大学图书馆管理系统”需求调查情况概述
经过调研及分析，图书馆管理信息系统主要完成以下功能：
1．图书信息管理
（1）图书采购：
主要完成采购计划的实施。
（2）图书整理：
主要完成入库图书的分类整理，编号，贴标签，加磁。
对破损的图书进行修复和处理。
修改图书信息。
（3）图书信息统计：
主要对购书、借书、图书损坏进行记录和统计。
修改图书信息。
2．读者信息管理：
主要是完成读者信息的添加、修改和删除等操作，只有是系统中的合法读者才有资格进行图书的借阅活动。
修改读者信息。
3．借阅服务
（1）图书借阅：
①先对读者的借阅资格审核（判断标准：
1有无借阅证，2是否有超期未还的图书3是否达到最大借阅量），若有借阅资格则查询该书现状（有无他人预定，该类库存量），若该书有未被预定的库存则允许借阅。
修改图书信息和读者信息。
③借阅期管理：
图书是否续借，是否超期，是否遇假期或其他原因延长借阅有效时间，若超期将进行扣费罚款。
修改图书信息和读者信息。
（2）图书归还
检查图书有无损坏，若有则读者将进行赔偿，若读者遗失图书，则进行赔偿。
修改图书信息和读者信息。
实验一需求分析
（一）——业务流程调查
一、实验目的：
掌握需求分析的步骤和业务流程调查的方法；掌握应用VISIO/PowerDesigner绘制业务流程图/BPM模型/的方法。
二、学时：
6H（课内2H，课外4H）
三、实验软件平台：
Windows2k或WindowsXP,PowerDesigner9.5,Visio
四、实验内容：
根据选定实验题目，进行业务需求调查，利用VISIO/PowerDesigner绘制业务流程图/BPM模型。
五、实验结果：
【请在此粘贴实验内容，地方不够可换页】
组织结构图：
业务流程图：
借书：
还书：
六、思考题
1、数据库设计为什么需要进行详细的需求分析？
需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面的各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。
2、需求分析的目标是什么？
其调查步骤是什么？
常用的调查方法有哪些？
需求分析的目标是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，然后再次基础上确定新系统的功能，且新系统必须充分的考虑到今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。
调查步骤：
（1）调查组织机构情况。
（2）调查各部门的业务活动情况。
（3）在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。
（4）确定新系统的边界。
调查方法：
（1）跟班作业。
（2）开调查会。
（3）请专人介绍。
（4）询问。
（5）设计调查表请用户填写。
（6）查阅记录。
3、数据库设计的特点是什么？
（1）数据库建设的基本规律：
三分技术，七分管理，十二分基础数据。
（2）结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合。
实验二需求分析
（二）——数据流程调查
一、实验目的：
掌握需求分析的步骤和数据流程调查的方法；掌握应用VISIO绘制数据流程图（DFD）,掌握数据流程图分层次的绘制方法。
掌握编写数据字典的方法和步骤。
二、实验学时：
8H（课内2H，课外6H）
三、实验软件平台：
Windows2k或WindowsXP,Visio
四、实验内容：
1、掌握数据流程调查和分析的方法；
2、利用Visio绘制分层次的数据流程图并在绘制的过程中建立标准、统一的编码；
3、在第一次实验的基础上，利用VISIO，绘制该管理系统的DFD模型。
4、编写详细正确的数据字典。
五、实验步骤
1、数据流程图的层次绘制方法复习
数据流程图分层次绘制模型：
数据流程图是按照“自顶向下、逐层细化”的原则进行，在绘制整个数据流程图的过程中，一定要建立标准、统一的编码，并建立相应的数据字典。
数据流程图的详细绘制过程可参见上课过程中的PPT案例（陪送系统数据流程图）。
2、在第一次实验的基础上，利用VISIO，绘制该管理系统的DFD模型。
六、实验结果：
1、绘制数据流程图【请在此粘贴内容，数据流程图中的数据对象一定要编号，地方不够可换页】
数据流程图
0层：
1层：
2层：
（借书）
3层：
（还书）
D0管理员实体
D1读者实体
D2读者信息表
D3图书信息表
D4借阅信息表
D5图书在库信息表
P1图书借阅操作
P2图书归还操作
P3管理操作
P1.1图书信息查询
P1.2读者借阅条件审核
P1.3借书登记
P1.4信息更改
P2.1查看读者信息
P2.2审核图书情况和借阅期
P2.3赔偿、罚款处理
P2.4信息更改
P2.5还书登记
T1图书检索信息
T2图书信息更改
T3借阅信息更改
T4读者信息更改
T5图书亏损超期
T6赔偿罚款处理信息
T7审核通过信息
T8图书借阅信息
T9操作成功
2、编写相应的正确的数据字典
表1数据项的定义
数据项
编号
数据项名称
简述
类型及宽度
取值范围
管理员信息表
I0
Kname
管理员姓名
Char（10）
I1
Knum
登陆账号
Char（10）
I2
Kpassword
登录密码
Char（10）
读者信息表
I3
BorNum
借阅证号码
Char（10）
I4
Borname
姓名
Char（10）
I5
Borflag
借书标记
Char（10）
I6
Bormoney
欠费金额
Float
借阅信息表
I7
BorNum
借阅证号
Char（10）
I8
BookNum
图书编号
Char（10）
I9
BorrowDate
借书日期
Char（10）
I10
ReturnDate
还书日期
Char（10）
图书信息表
I11
BookNum
图书编号
char（10）
I12
Bookname
书名
char（20）
I13
Bstorage
库存量
int
I14
BSearchnum
索书号
Char（10）
表2数据流的描述
数据流编号
数据流名称
简述
数据流
来源
数据流
去向
数据流组成
数据流量
高峰流量
借书
T1
图书检索
读者对要借阅的图书
读者
查询图书信息
图书名+索书号
100/天
300/天
T2
图书在库信息
读者的信息和要借阅的书的信息
图书信息表
查询图书信息
图书名+索书号+库存量
100/天
300/天
图书在库信息
读者的信息和要借阅的书的信息
查询图书信息
读者借阅条件审核
图书名+索书号+库存量
100/天
300/天
图书在库信息
读者的信息和要借阅的书的信息
更改图书、读者信息
图书信息表
图书名+索书号+库存量
100/天
300/天
T3
借阅信息
读者借阅的图书的信息
管理员登记借阅信息
借阅信息表
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期
100/天
300/天
借阅信息
读者借阅的图书的信息
管理员登记借阅信息
更改图书、读者信息
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期
100/天
300/天
借阅信息
读者借阅的图书的信息
借阅信息表
读者借阅条件审核
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期
100/天
300/天
T4
读者信息
读者的基本信息
读者信息表
读者借阅条件审核
借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额
100/天
300/天
读者信息
读者的基本信息
更改图书、读者信息
读者信息表
借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额
100/天
300/天
还书
T01
要还的书
读者要还的书
读者
查看读者信息
图书名
100/天
300/天
T3,T4
借阅信息，读者信息
读者信息和借阅的书的信息
查看读者信息表
审核图书情况和借阅期
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期+借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额
100/天
300/天
T7
审核通过
读者还书审核通过
审核图书情况和借阅期
更改信息
审核通过
100/天
300/天
T3
借阅信息
读者借阅的图书的信息
更改信息
借阅信息表
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期
100/天
300/天
借阅信息
读者借阅的图书的信息
借阅信息表
审核图书情况和借阅期
借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期
100/天
300/天
T5
图书污损或超期
节约的图书损坏或超出借阅期
审核图书情况和借阅期
赔偿、罚款通知
图书损坏程度+超期时长
100/天
300/天
T8
更改图书借阅信息
还书处理更改图书信息
更改信息
图书在库信息表
图书名+索书号+库存量
100/天
300/天
T4
读者信息
读者的基本信息
更改信息
读者信息表
借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额
100/天
300/天
读者信息
读者的基本信息
读者信息表
查看读者信息表
借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额
100/天
300/天
T9
操作成功
更改信息操作成功
更改信息
还书登记
读者信息表
100/天
300/天
T6
处理信息
罚款处理的信息
赔偿、罚款通知
更改信息
罚款信息处理
100/天
300/天
T10
罚款规则信息
具体的罚款细则
罚款规则清单
赔偿、罚款通知
罚款规则信息
100/天
300/天
T11
还书成功信息反馈
还书成功后反馈的信息
还书登记
读者
还书成功信息
100/天
300/天
T12
罚款通知
还书时得到的罚款通知
赔偿、罚款通知
读者
罚款通知
100/天
300/天
表3处理逻辑的描述
处理逻辑编号
处理逻辑名称
简述
输入的数据流
处理
输出的数据流
处理频率
P1.1
查询图书信息
读者根据借书单查询图书
T1读者要借的书
T2图书在库信息
根据读者提供的借书单，进行图书查询
T2图书在库信息
100次/天
P1.2
读者借阅条件审核
审核读者是否具有借阅资格
T2图书在库信息
T3借阅信息
T4读者信息
根据读者信息进行审核，看读者是否具有借阅资格
审核通过
100次/天
P1.3
登记借阅信息
登记读者借阅信息
审核通过
登记读者信息和图书借阅信息
T3借阅信息
100次/天
P1.4
更改图书读者信息
审核通过后更改图书读者信息
T3借阅信息
借阅条件审核通过后更改图书信息和读者信息
T4读者信息
T2图书在库信息
借阅成功
100次/天
P2.1
查看读者信息
还书时查看读者信息
T1要归还的书
T4读者信息
查看读者信息，还有借阅信息。
T4读者信息
T2图书在库信息
100次/天
P2.2
审核图书情况和借阅期
审核读书完整情况和是否超期
T4读者信息
T3借阅信息
T2图书在库信息
坚持图书的完整性，是否污损，或者超期。
T5图书污损或超期
T7审核通过
100次/天
P2.3
赔偿、罚款通知
根据审核情况进行罚款
T5图书污损或超期
T10罚款规则信息
若图书污损或超期根据罚款规则信息进行罚款
T6罚款处理信息
T11通知读者
100次/天
P2.4
更改信息
还书时更改读者信息好图书信息
T7审核通过
T6罚款处理信息
审核通过好更改读者信息和图书信息
T4读者信息
T3借阅信息
T8图书借阅信息
T9操作成功
100次/天
P2.5
还书登记
还书成功登记
T9操作成功
还书完成后通知读者
T11还书成功信息反馈
100次/天
表4数据存储的描述
数据存储
编号
数据存储
名称
简述
数据存储组成
相关联的处理
D2
读者信息表
读者的基本信息
读者号+姓名+学号+性别+入学年份+学院
P1.1，P1.2，P1.4
P2.1，P2.2，P2.4
D3
图书信息表
图书库存信息
图书编号+图书名+出版社+出版日期+作者+数量+入库日期+购入价格+定价
P1.1，P1.4，P2.1，P2.2
D4
借阅信息表
借书的记录
读者姓名,读者学号,图书编号，读者班级，图书名称，图书类型，借阅时间,应还时间,续借次数,已借书数,库存量
P1.2,P1.3,P2.2,
P2.4
D5
图书在库信息表
图书的在库数量及相关信息
图书编号+图书名+出版社+出版日期+作者+在库数量+入库日期+购入价格+定价
P1.4，P2.4
D6
罚款规则表
罚款相关规则
罚款项目名+罚款理由+罚款金额
P2.3
表5外部实体的描述
外部实体编号
外部实体名称
简述
外部实体组成
输入的数据流
输出的数据流
D1
读者
从图书馆借书的人
具有借阅资格的所有人
T11，T12
T1，T3,T4
D0
管理员
借出书的一方
具有管理资格的所有人
T2，T3，T4，T8
七、思考题
1、数据流程图的特点有哪三方面？
2、数据字典的内容和作用是什么？
数据字典内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理。
数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。
数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。
实验三概念结构设计
一、实验目的：
掌握概念结构模型绘制的方法和步骤，掌握利用PD绘制和管理CDM的方法。
二、实验学时：
6H（课内2H,课外4H）
三、实验软件平台：
Windows2k或WindowsXP,Powerduilder9.5,Visio
四、实验内容：
1、掌握概念结构设计的方法；
2、利用PD绘制并管理CDM；
3、根据前两次实验所完成的内容，利用PD，设计该管理系统合理的CDM模型。
五、实验结果
【请在此粘贴内容，注意实体的正确抽象以及数据项、域、主标识和各类联系的正确表达】
六、思考题
1、什么是数据库的概念结构？
式述其特点和设计策略。
答:
答概念结构设计就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程。
概念结构设计的特点:
（1）能真实、充分地反映现实世界包括事物和事物之间的联系能满足用户对数据的处理要求是对现实世界的一个真实模型
（2）易于理解从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见用户的积极参与是数据库设计成功的关键（3）易于更改当应用环境和应用要求改变时容易对概念模型修改和扩充（4）易于向关系、网状、层次等各种数据模型转换。
概念结构设计的策略:
（1）自顶向下。
（2）自底向上。
（3）逐步扩张。
（4）混合策略。
2、什么叫数据抽象？
3、数据库概念结构设计的重要性和设计步骤
答:
概念结构设计是整个数据库设计的关键它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象形成一个独立于具体DBMS的概念模型。
4、为什么要视图集成？
有哪些方法？
答:
各子系统的分E-R图设计好以后下一步就是要将所有的分E-R图综合成一个系统的总E-R图。
一般来说视图集成可以有两种方式:
（1）多个分E-R图一次集成。
（2）逐步集成用累加的方式一次集成两个分E-R图。
5、试述在PD中设计数据项并把数据项关联到某一实体的操作步骤
6、试述在PD中设计域并把它关联到某一实体属性上的操作步骤
实验四逻辑结构设计
一、实验目的：
掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；掌握在PD环境中把CDM正确转换为PDM，并对PDM进行必要的管理和修改。
二、实验学时：
6H（课内2H，课外4H）
三、实验软件平台：
Windows2k或WindowsXP,Powerduilder9.5,Visio
四、实验内容：
1、掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；
2、掌握在PD环境中把CDM正确转换为PDM，并对PDM进行必要的管理和修改；
3、掌握利用创建PDM的四种方法；
4、根据前三次实验所完成的内容，利用PD，设计该管理系统合理的PDM模型。
五、实验结果
【请在此粘贴你的内容，注意对联系所转换来的独立表，要添加合理的非主属性字段】
六、思考题
1、什么是数据库的逻辑结构设计？
试述其设计步骤
答:
逻辑结构设计对数据在计算机中的组织形式设计。
设计步骤:
（1）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型
（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换
（3）对数据模型进行优化。
2、试述把E-R图转换为关系模型的转换规则。
答:
转换一般遵循如下规则:
（1）一个11联系可以转换为一个独立的关系模式也可以与任意一端对应的关系模式合并。
（2）一个1n联系可以转换为一个独立的关系模式也可以与N端对应的关系模式合并。
（3）一个M:
N联系转换为一个关系模式。
与该联系相连的各实体的码以及联系本事的属性均转换为关系的属性各实体的码组成关系的码或关系码的一部分。
（4）3个或3个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。
（5）具有相同码的关系模式可以合并。
3、完成《数据库系统概述》P242第23、24题
实验五数据库的物理设计与实施
一、实验目的：
掌握PD中利用PDM生成物理数据库的操作步骤；掌握在PD环境中把PDM正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。
二、实验学时：
4H（课内2H，课外2H）
三、实验软件平台：
Windows2k或WindowsXP,Powerduilder9.5,MSSQLServer2000或Anywhere
四、实验内容：
1、掌握PD中利用PDM生成物理数据库的操作步骤；
2、掌握在PD环境中把PDM正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。
3、根据第四次实验所得到的PDM模型，完成该管理系统数据库的物理设计，保留生成数据库的SQL脚本和数据库文件。
五、实验结果
【请在此粘贴生成的SQL脚本，并注意保留生成数据库的SQL脚本和数据库文件。
】
/*==============================================================*/
/*DBMSname:
MicrosoftSQLServer2008*/
/*Createdon:
2012/11/80:
54:
02*/
/*==============================================================*/
ifexists（select1
fromsysobjects
whereid=object_id（'BookRemain'）
andtype='U'）
droptableBookRemain
go
ifexists（select1
fromsysindexes
whereid=object_id（'LENDBOOK'）
andname='LENDBOOK2_FK'
andindid>0
andindid<255）
dropindexLENDBOOK.LENDBOOK2_FK
go
ifexists（select1
fromsysindexes
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andname='LENDBOOK_FK'
andindid>0
andindid<255）
dropindexLENDBOOK.LENDBOOK_FK
go
ifexists（select1
fromsysobjects
whereid=object_id（'LENDBOOK'）
andtype='U'）
droptableLENDBOOK
go
ifexists（select1
fromsysindexes
whereid=object_id（'book'）
andname='Relationship_1_FK'
andindid>0
andindid<255）
dropindexbook.Relationship_1_FK
go
ifexists（select1
fromsysobjects
whereid=object_id（'book'）
andtype='U'）
droptablebook
go
ifexists（select1
fromsysobjects
whereid=object_id（'reader'）
andtype='U'）
droptablereader
go
/*==============================================================*/
/*Table:
BookRemain*/
/*==============================================================*/
createtableBookRemain（
Bnamechar（20）notnull,
Bremainnumeric（3,0）notnull,
constraintPK_BOOKREMAINprimarykeynonclustered（Bname）
）
go
declare@CurrentUsersysname
select@CurrentUser=user_name（）
executesp_addextendedproperty'MS_Description',
'图书库存情况',
'user',@CurrentUser,'table','BookRemain'
go
/*==============================================================*/
/*Table:
LENDBOOK*/
/*==============================================
升级会员 