【正文】 ，提高信息處理的速度和準(zhǔn)確性，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的查詢和修改圖書(shū)情況。 開(kāi)發(fā)工具及其環(huán)境 《電大圖書(shū)館管理系統(tǒng)》采用 Microsoft Office Access 2020進(jìn)行后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理，Visual Basic 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。 Access 2020 擁有一套功能強(qiáng)大的應(yīng)用工具，其完善程度足以滿足專業(yè)開(kāi)發(fā)人員的需要。雖然如此，新手也能十分容易的學(xué)習(xí)和掌握該產(chǎn)品。通 過(guò)創(chuàng)建或使用強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)解決方案，能夠更為輕松地組織、訪問(wèn)和共享信息資源。 Visual Basic ，是微軟公司推出的可視化編程工具 MSDN之一，是目前世界上使用最廣泛的程序開(kāi)發(fā)工具。它的快捷的開(kāi)發(fā)速度，簡(jiǎn)單易學(xué)的語(yǔ)法，體貼便利的開(kāi)發(fā)環(huán)境，不失一款優(yōu)秀的編程工具 . 第二章 圖書(shū)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及范式分析 信息系統(tǒng)的主要任務(wù)是通過(guò)大量的數(shù)據(jù)獲得管理所需要的信息，這就必須存儲(chǔ)和管理大量的數(shù)據(jù)。因此建立一個(gè)良好的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)，使整個(gè)系統(tǒng)都可以迅速、方 便、準(zhǔn)確地調(diào)用和管理所需的數(shù)據(jù)，是衡量信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工作好壞的主要指標(biāo)之一。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)的邏輯設(shè)計(jì)，即將數(shù)據(jù)按一定的分類(lèi)、分組系統(tǒng)和邏輯層次組織起來(lái)，是面向用戶的。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合企業(yè)各個(gè)部門(mén)的存檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)需求，分析各個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，按照 DBMS提供的功能和描述工具，設(shè)計(jì)出規(guī)模適當(dāng)、正確反映數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足多種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的步驟是： （ 1） 數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)定義：目前的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（ DBMS）有的是支持聯(lián)機(jī)事 務(wù)處理 CLTP（負(fù)責(zé)對(duì)事務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)）的操作型 DBMS，有的可支持?jǐn)?shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、有聯(lián)機(jī)分析處理 CLAP（指為支持決策的制定對(duì)數(shù)據(jù)的一種加工操作）功能的大型 DBMS，有的數(shù)據(jù)庫(kù)是關(guān)系型的、有的可支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫(kù)。針對(duì)選擇的 DBMS，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)定義。 （ 2） 數(shù)據(jù)表定義：數(shù)據(jù)表定義指定義數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)表的邏輯結(jié)構(gòu)包括：屬性名稱、類(lèi)型、表示形式、缺省值、校驗(yàn)規(guī)則、是否關(guān)鍵字、可否為空等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)，但為使效率高，規(guī)范化程度應(yīng)根據(jù)應(yīng)用環(huán)境和條件來(lái)決定 。數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)不僅要滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，還要增加一些如反映有關(guān)信息、操作責(zé)任、中間數(shù)據(jù)的字段或臨時(shí)數(shù)據(jù)表。 （ 3） 存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)空間組織：確定數(shù)據(jù)的存放地點(diǎn)、存儲(chǔ)路徑、存儲(chǔ)設(shè)備等，備份方案，對(duì)多版本如何保證一致性和數(shù)據(jù)的完整性。 （ 4） 數(shù)據(jù)使用權(quán)限設(shè)置：針對(duì)用戶的不同使用要求，確定數(shù)據(jù)的用戶使用權(quán)限，確保數(shù)據(jù)安全。 （ 5） 數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)：用數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和修改。 為了更好地組織數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)出實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)，應(yīng)該注意如下問(wèn)題： 規(guī)范化地重組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化表達(dá)，這在后面將會(huì)具體討 論。 關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立：在進(jìn)行了數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)的規(guī)范化重組后，還必須建立整體數(shù)據(jù)的關(guān)系結(jié)構(gòu)。這一步設(shè)計(jì)完成后數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作基本完成，只待系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)將數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容代入到所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)整體關(guān)系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)規(guī)范化數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就建立起來(lái)了。 建立關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及三方面內(nèi)容：確定關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵指標(biāo)項(xiàng)并建立關(guān)聯(lián)表；確定單一的父系記錄結(jié)構(gòu)；建立整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)系結(jié)構(gòu)。 （ 1）鏈接關(guān)系的確定 在進(jìn)行了上述數(shù)據(jù)規(guī)范化重組后，已經(jīng)可以確保每一個(gè)基本數(shù)據(jù)表 (我們簡(jiǎn)稱為表 )是規(guī)范的，但是這些單獨(dú)的表并 不能完整地反映事物，通常需要通過(guò)指標(biāo)體系整體指標(biāo)數(shù)據(jù)才能完整全面地反映問(wèn)題。也就是說(shuō)在這些基本表的各宇段中，所存儲(chǔ)的是同一事物不同側(cè)面的屬性。那么計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何能知道哪些表中的哪些記錄應(yīng)與其它表中的哪些記錄相對(duì)應(yīng)，它們表示的是同一個(gè)事物呢 ?這就需要在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)將這種各表之間的數(shù)據(jù)記錄關(guān)系確定下來(lái)。這種表與表之間的數(shù)據(jù)關(guān)系一般都是通過(guò)主或輔關(guān)鍵詞之間的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樵诿總€(gè)表中只有主關(guān)鍵詞才能唯一地標(biāo)識(shí)表中的這一個(gè)記錄值 (因?yàn)楦鶕?jù)第三范式的要求，表中其它數(shù)據(jù)字段函數(shù)都依賴于主關(guān)鍵詞 )，所以將表通過(guò)關(guān)鍵詞 連接就能夠唯一地標(biāo)識(shí)出某一事物不同屬性在不同表中的存放位置。 （ 2）確定單一的父子關(guān)系結(jié)構(gòu) 所謂確定單一的父系關(guān)系結(jié)構(gòu)就是要在所建立的各種表中消除多對(duì)多（以下用 M:N來(lái)表示）的現(xiàn)象，即設(shè)法使得所有表中記錄之間的關(guān)系呈樹(shù)狀結(jié)構(gòu) (只能由一個(gè)主干發(fā)出若干條分支，而不能有若干條主干交錯(cuò)發(fā)出若干條分支狀況 )。所謂的 “ 父系 ” 就是指表的上一級(jí)關(guān)系表。消除多對(duì)多關(guān)系可以借助于 ER圖的方法來(lái)解決，也可以在系統(tǒng)分析時(shí)予以注意，避免這種情況的發(fā)生。 消除這種 M:N情況的辦法也很簡(jiǎn)單，只需在二表之間增加一個(gè)表，則原 來(lái) M:N的關(guān)系就改成了M:1， 1:N的關(guān)系了。 確定數(shù)據(jù)資源的安全保密屬性： 一般 DBMS都提供給我們自己定義數(shù)據(jù)安全保密性的功能。系統(tǒng)所提供的安全保密功能一般有8個(gè)等級(jí) (07級(jí) )， 4種不同方式 (只讀、只寫(xiě)、刪除、修改 )，而且允許用戶利用這 8個(gè)等級(jí)的 4種方式對(duì)每一個(gè)表自由地進(jìn)行定義。 定義安全保密性的方法一般有如下幾種： a．原則上所有文件都定義為 4級(jí)，個(gè)別優(yōu)先級(jí)特別高的辦公室 (終端或微機(jī)的入網(wǎng)賬號(hào) )可定義 高于 4級(jí)的級(jí)別，反之則定義為低于 4的級(jí)別。 b．統(tǒng)計(jì)文件 (表 )和數(shù)據(jù)錄入文 件一般只對(duì)本工作站定義為只寫(xiě)方式，對(duì)其它工作站則定義為只讀方式。 c．財(cái)務(wù)等保密文件一般只對(duì)中工作站 (如財(cái)務(wù)科等 )定義為可寫(xiě)、可改、可刪除方式，對(duì)其它工作站則定義為只讀方式，而且不是每個(gè)人都能讀，只有級(jí)別相同和高級(jí)別者才能讀。 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)范式分析 建立起一個(gè)良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系，是建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫(kù)的最重要的一環(huán)。一個(gè)良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系是建立 DB的必要條件，但不是充分條件。我們完全可以認(rèn)為所建指標(biāo)體系中的一個(gè)指標(biāo)類(lèi)就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中的一個(gè)基本表，而這個(gè)指標(biāo)類(lèi)下面的一個(gè)個(gè)具體指 標(biāo)就是這個(gè)基本表中的一個(gè)字段。但如果直接按照這種方式建庫(kù)顯然還不能算最佳。對(duì)于指標(biāo)體系中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)在建庫(kù)前還必須進(jìn)行規(guī)范化的重新組織。 a. 數(shù)據(jù)組織的規(guī)范化形式 在數(shù)據(jù)的規(guī)范化表達(dá)中，一般將一組相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)稱為一個(gè)關(guān)系 (relation)，而在這個(gè)關(guān) 系下的每個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)項(xiàng)則被稱為數(shù)據(jù)元素 (data element)，這種關(guān)系落實(shí)到具體數(shù)據(jù)庫(kù)上就是基本表，而數(shù)據(jù)元素就是基本表中的一個(gè)字段 (field)。規(guī)范化表達(dá)還規(guī)定在每一個(gè)基本表中必須定義一個(gè)數(shù)據(jù)元素為關(guān)鍵字 (key)，它可以唯一地標(biāo)識(shí)出該 表中其它相關(guān)的數(shù)據(jù)元素。在規(guī)范化理論中表是二維的，它有如下四個(gè)性質(zhì)： l 在表中的任意一列上，數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)屬于同一個(gè)屬性 (如圖中每一列都存放著不同合同記錄的同一屬性數(shù)據(jù) )。 l 表中所有行都是不相同的，不允許有重復(fù)組項(xiàng)出現(xiàn) (如圖中每一行都是一個(gè)不同的合同記錄 )。 l 在表中，行的順序無(wú)關(guān)緊要 (如圖中每行存的都是合同記錄，至于先放哪一個(gè)合同都沒(méi)關(guān)系 )。 l 在表中，列的順序無(wú)關(guān)緊要，但不能重復(fù) (如圖中合同號(hào)和合同名誰(shuí)先誰(shuí)后都沒(méi)關(guān)系，但 二者不可重復(fù)或同名 )。 在對(duì)表的形式進(jìn)行了規(guī)范化定義后，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還 有五種規(guī)范化定義，定名為規(guī)范化模式，稱為范式。在這五種范式中，一般只用前三種，對(duì)于常用系統(tǒng)就足夠了。而且這五種范式是“ 向上兼容 ” 的，即滿足第五范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)滿足一、二、三、四范式，滿足第四范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)滿足第一、二、三范式， ?? ，依此類(lèi)推。 第一范式 (first normal form，簡(jiǎn)稱 1st NF)就是指在同一表中沒(méi)有重復(fù)項(xiàng)出現(xiàn)，如果有則應(yīng)將重復(fù)項(xiàng)去掉。這個(gè)去掉重復(fù)項(xiàng)的過(guò)程就稱之為規(guī)范化處理。在本文所討論的開(kāi)發(fā)方法里， 1st NF實(shí)際上是沒(méi)有什么意義的。因?yàn)槲覀儼匆?guī)范化建立的指標(biāo)體系和 表的過(guò)程都自動(dòng)保證了所有表都滿足 1st NF。 第二范式 (second normal form，簡(jiǎn)稱 2nd NF)是指每個(gè)表必須有一個(gè) (而且僅一個(gè) )數(shù)據(jù)元素為主關(guān)鍵字 (primary key)，其它數(shù)據(jù)元素與主關(guān)鍵字一一對(duì)應(yīng)。例如，在圖 中如果我們將合同號(hào)定義為主關(guān)鍵字 (其它數(shù)據(jù)元素中的記錄數(shù)據(jù)都有可能重名，故不能作為主關(guān)鍵字 )，故只要知道了一個(gè)合同記錄的合同號(hào)，就可以唯一地在同一行中找到該合同的任何一項(xiàng)具體信息。通常我們稱這種關(guān)系為函數(shù)依賴 (functional depEndence)關(guān) 系。即表中其它數(shù)據(jù)元素都依賴于主關(guān)鍵字，或稱該數(shù)據(jù)元素唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識(shí)。 第三范式 (third normal form，簡(jiǎn)稱 3rd NF)就是指表中的所有數(shù)據(jù)元素不但要能夠唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識(shí)，而且它們之間還必須相互獨(dú)立，不存在其它的函數(shù)關(guān)系。也就是說(shuō)對(duì)于一個(gè)滿足了 2nd NF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，表中有可能存在某些數(shù)據(jù)元素依賴于其它非關(guān)鍵宇數(shù)據(jù)元素的現(xiàn)象，必須加以消除。 為防止數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)更新異常、插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余太大等現(xiàn)象，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 。 應(yīng)用需求分析 圖書(shū)管理系統(tǒng)需要滿足來(lái)自兩方面的需求，這兩個(gè)方面分別是圖書(shū)館工作人員和圖書(shū)館管理人員。 圖書(shū)館工作人員對(duì)圖書(shū)借閱者的借閱及還書(shū)要求進(jìn)行操作，同時(shí)形成借書(shū)或還書(shū)報(bào)表給借閱者查看確認(rèn)；圖書(shū)館管理人員的功能最為復(fù)雜，包括對(duì)工作人員、圖書(shū)借閱者、圖書(shū)進(jìn)行管理和維護(hù)，及系統(tǒng)狀態(tài)的查看、維護(hù)。圖書(shū)館工作人員有修改圖書(shū)借閱者借書(shū)和還書(shū)記 錄的權(quán)限，所以需對(duì)工作人員登陸本模塊進(jìn)行更多的考慮。在此模塊中，圖書(shū)館工作人員可以為圖書(shū)借閱者加入借書(shū)記錄或是還書(shū)記錄。 圖書(shū)館管理人員功能的信息量大， 數(shù)據(jù)安全性和保密性要求最高。本功能實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書(shū)信息、借閱者信息、總體借閱情況信息的管理和統(tǒng)計(jì)、工作人員和管理人員信息查看及維護(hù)。圖書(shū)館管理員可以瀏覽、查詢、添加、刪除、修改、統(tǒng)計(jì)圖書(shū)的基本信息；瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)、添加、刪除和修改圖書(shū)借閱者的基本信息，瀏覽、查詢、統(tǒng)計(jì)圖書(shū)館的借閱信息，但不能添加、刪除和修改借閱信息，這部分功能應(yīng)該由圖書(shū)館工作人員執(zhí)行，但是，刪除某條圖書(shū)借閱者基本信息記錄時(shí)，應(yīng)實(shí)現(xiàn)對(duì)該圖書(shū)借閱者借閱記錄的級(jí)聯(lián)刪除。 設(shè)計(jì)不同用戶的操作權(quán)限和登陸方法 對(duì)所有用戶開(kāi)放的圖書(shū)查詢 借閱者維護(hù)借閱者個(gè)人 部分信息 借閱者查看個(gè)人借閱情況信息 維護(hù)借閱者個(gè)人密碼 根據(jù)借閱情況對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作并生成報(bào)表 根據(jù)還書(shū)情況對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行操作并生成報(bào)表 查詢及統(tǒng)計(jì)各種信息 維護(hù)圖書(shū)信息 維護(hù)工作人員和管理員信息 維護(hù)借閱者信息 處理信息的完整性 對(duì)借閱過(guò)期的圖書(shū)生成報(bào)表 數(shù)據(jù)流圖 在數(shù)據(jù)流圖的基礎(chǔ)上，定義數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)字典是關(guān)于數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的描述，它的作用是在軟件分析和設(shè)計(jì)過(guò)程中為有關(guān)人員提供關(guān)于數(shù)據(jù)描述信息的查詢，以保證數(shù)據(jù)的一致性。下面在上圖的基礎(chǔ)上舉例說(shuō)明數(shù)據(jù)字典的定義。 圖中涉及很多數(shù)據(jù)項(xiàng)，其中數(shù) 據(jù)項(xiàng)“讀者編號(hào)”可以描述如下： 數(shù)據(jù)項(xiàng)名：讀者編號(hào) 含義：唯一標(biāo)識(shí)每個(gè)讀者 類(lèi)型：字符型 取值范圍： 00000000至 99999999 取值含義：順序編號(hào) “讀者”一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它可以描述如下： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)名：讀者 含義說(shuō)明：是圖書(shū)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之一，定義了一個(gè)讀者的有關(guān)信息 組成：讀者編號(hào)，姓名，性別，班級(jí) 數(shù)據(jù)流“借閱記錄”可描述如下： 數(shù)據(jù)流名：借閱記錄 說(shuō)明：讀者的借書(shū)記錄 數(shù)據(jù)來(lái)源：辦理借閱手續(xù) 數(shù)據(jù) 去向：借閱 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：讀者編號(hào)、借閱日期 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)“借閱”可以描述如下： 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)名：借閱 說(shuō)明：記錄讀者的借書(shū)情況 流出數(shù)據(jù)流：借閱記錄 流入數(shù)據(jù)流：借閱記錄 數(shù)據(jù)描述：讀者編號(hào)、借閱日期 存取方式：隨機(jī)存取 處理過(guò)程“判斷能否借書(shū)”可描述如下： 處理過(guò)程“判斷能否借書(shū)” 說(shuō)明：根據(jù)讀者的已借書(shū)情況可被借圖書(shū)的館藏情況判斷讀者能否借書(shū) 輸入：借閱記錄、讀者信息、被借圖書(shū)信息 輸出：能否借書(shū)的標(biāo)志 處理：讀者提出借書(shū)請(qǐng)求后，先判斷該讀者 以前的借書(shū)量是否達(dá)到了 10本，如果達(dá)到了 10 本，則不能再借書(shū)，如果沒(méi)有達(dá)到 10 本，則再判斷讀者要借的圖書(shū)的可借量是否為 0，如果不為 0，則該書(shū)可以借出。 系統(tǒng)總體流程圖 用戶登錄 超級(jí)管理員 圖書(shū)管理員 書(shū) 籍 管 理 讀者 管 理 系統(tǒng)設(shè)置 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì) 概念設(shè)計(jì) 在概念設(shè)計(jì)階段中，設(shè)計(jì)人員從用戶的角度看待數(shù)據(jù)及處理要求和約束，產(chǎn)生一個(gè)反映用戶觀點(diǎn)的概念模式。然后再把概念模式轉(zhuǎn)