【正文】 數據庫中需要存儲哪些數據。本次演示中所需處理的信息只涉及下文中所列出的六個表格中的信息，信息量不大。 需求分析可以劃分為需求收集和需求分析兩個階段， 但是這兩個階段沒有明確的界限，可能交叉或同時進行。 調查各個用戶的系統利用 情況 一般包括各個用戶使用哪些輸入數據，輸入數據從哪些地方來，輸入數據的格式和含義；用戶 進行什么加工處理，處理的方法和規(guī)則及輸出哪些數據，輸出到什么部門，輸出數據的格式和含義。 需求分析 通過用戶調查，收集用戶需求后，要對用戶需求進行分析，并表達用戶的需求。 數據流圖（ Data Flow Diagram， DFD），數據流描述系統中數據流動的過程，反映的是加工處理的對象。數據流可以從數據存儲流入或流出，可以不標明數據流名。 （本系統數據流圖將在 ，圖 32 給出了本系統基本的數據流圖，圖 33和 34是為了更清楚地說明系統中兩個比較繁瑣的數據處理環(huán)節(jié)〈即查詢及圖書信息處理環(huán)節(jié)〉的數據流程二做出的一些簡要說明 ） 數據字典（ Data Dictionary ， DD） 是關于數據信息的集合，它對數據流圖中的數據進行定義和說明，主要有數據項、數據流、數據存儲。 圖書借閱者可直接查看圖書館圖書情況，如果圖 書借閱者根據本人借書證號和密碼登錄系統，還可以進行本人借書情況的查詢和維護部分個人信息。 圖書館工作人員有修改圖書借閱者借書和還書記錄的權限，所以需對工作人員登陸本模塊 進行更多的考慮。 當然在系統進入穩(wěn)定運行期后，系統管理人員就不需要隨時隨地的維護了，只要進行一些必要的簡單日常處理就可以了。并且還應具有生成催還圖書報表 ，并打印輸出的功能。以下即所列的六個表，以 供參考： 圖書的基本信息 編號 書名 作者 出版社 類別 數量 是否全部借出 1 a A 甲 X 20 Y 2 b B 乙 Y 100 Y 3 c C 丙 Z 200 Y 4 d D 丁 W 100 Y 5 e E 甲 X 200 Y 6 f F 乙 Y 100 Y 7 g G 丙 Z 100 Y 8 h H 丁 W 200 N 9 i I 甲 X 100 N 10 j J 乙 Y 200 N 11 k K 丙 Z 100 N 12 l L 丁 W 200 N 13 m M 甲 X 200 N 14 n N 乙 Y 100 N 15 o O 丙 Z 200 N 表 3— 1 圖書的基本信息 出版社 的基本信息 編號 聯系人 所在地 電話 ID 供應類別 甲 蕭劍 廣州 0000 00 X,W 圖書館信息管理系統設計報告 第 17 頁 共 31 頁 乙 紫薇 北京 1234 12 X,Y 丙 爾康 上海 4321 21 Y,Z 丁 小燕子 天津 1111 11 Z,W 表 3— 2 出版社 的基本信息 借閱者的信息 證件號 姓名 性別 身份 身份證號 電話 密碼 350601 乾隆 M 皇上 98 89 hs 350602 慈禧 F 太后 97 79 th 350603 令妃 F 妃子 96 69 fz 350604 詠琪 M 阿哥 95 59 ag 350605 晴兒 F 格格 94 49 gg 表 3— 3 借閱者的基本信息 工作人員信息 工作號 姓名 電話 密碼 ID 類別 01 ab 111 ab 1111 X、 Y 02 ac 222 ac 2222 Y、 Z 03 ad 333 ad 3333 Z、 W 表 3— 4 工作人員的基本信息 管理人員信息 工作號 姓名 電話 密碼 ID 35060602 sjb 35060602 sjb 35060602 35060603 zh 35060603 zh 35060603 表 3— 5 管理人員基本信息 圖書館信息管理系統設計報告 第 18 頁 共 31 頁 身份信息 代碼 類別 最大借閱數 b 本科生 6 y 研究生 8 j 教師 9 表 3— 6 身份信息 注： 1〉“圖書的基本信息”一表中，類別分別用了 X、 Y、 Z、 W 來表示，代表有四類，如科技或文學等，非縮寫無實際意義；最后一欄“是否借出”屬性中，當 100 本（即數量里標明的數字）全部借出時屬性值才為 Y, 否則即為 N。 數據字典 數據庫變量 定義及其說明： 變量名稱 變量含義 變量取值類型 變量最大長度限制 num 編號 float 10 bookn 書名 char 30 publ 出版社 char 30 author 作者 char 30 kind 類別 char 30 amo 數量 float 10 link 聯系人 char 30 id 證件號 float 10 pho 電話 float 10 city 所在地 char 30 圖書館信息管理系統設計報告 第 19 頁 共 31 頁 passw 密碼 char 30 name 姓名 char 30 maxn 最大借閱數 float 10 dm 身份代碼 float 30 表 3— 7 變量定義及說明 概念 結構 設計 （ ER 圖設計） 在概念設計階段中， 我們 從用戶的角度看待數據及處理要求和約束，產生一個反映用戶觀點的概念模式。 設計局部 分 ER 圖 實體和屬性的 基本 定義： 圖書（ 圖書編號 ，圖書名稱，作者，出版社， 類型， 數量， 是否借出 ） 出版社 （ 出版社 編號 ，聯系人姓名，身份證號，電話，地址，供應類別） 借閱者（ 證 件 號 ，姓名，性別，身份證 號 ， 身份， 聯系電話，密碼） 身份（ 身份編號 ，身份描述，最大借閱數 ） 工作人員（ 工作號 ，姓名，電話，密碼， ID,維護范圍） 管理人員（ 工作號 ，姓名，電話，密碼， ID） ER 模型的 “聯系 ”用于刻畫實體之間的關聯。解釋如下： 1） 一個借閱者（用戶）只能具有一種身份，而一種身份可被多個借閱者所具有； 2） 一本圖書只能屬于一種圖書類別（類別），而一種圖書類別可以包含多本圖書； 3） 一個 用戶可以借閱多本不同的書，而一本書也可以 被多個不同的用戶所借閱 ； 4）一本圖書只能由一名工作人員來維護，而一名工作人員要負責幾類的多本圖書； 5）一本圖書只能由一個出版社來供應，而一個出版社可出版多本圖書； ?????? 所以根據 一系列的事實 描述，可以初步畫出分 ER 圖如下所示 （其中以綠顏色標出并加圖書館信息管理系統設計報告 第 20 頁 共 31 頁 了下劃線的屬性即表示主碼，其余為非主碼）： 圖 書書 名 作 者 出 版 社 數 量 是 否 借 出類 別編 號供 應 商編 號聯 系 人身 份 證 號電 話 地 址 供 應 類 別身 份代 碼名 稱 最 大 借 閱 數圖書館信息管理系統設計報告 第 21 頁 共 31 頁 借 閱 者證 件 號姓 名身 份性 別身 份 證 號 電 話 密 碼工 作 人 員工 作 號姓 名電 話 密 碼I D維 護 范 圍管 理 人 員工 作 號 姓 名 電 話 密 碼I D 圖 35 局部分 ER 圖 （共六個） 圖書館信息管理系統設計報告 第 22 頁 共 31 頁 合并分 ER 圖，生成初步 ER 圖 所有局部 ER 模式都設計好了 后，接下來就是把它們綜合成單一的全局概念結構。一般把同名實體類型作為公共實體類型的一類候選，把具有相同鍵的實體類型作為公共實體類型的另一類候選。 ⑴ 屬性沖突 屬性域沖突：屬性值的類型、取值范圍或單位不同。在合并局部 ER 圖時，消除實體命名和屬性命名方面不一致的地方 也很重要 。上述設計中結構沖突有一項最為明顯，即“身份”這一對象在借閱者為實體的情況下是作為其屬性存在的，而后面另一局部應用中身份亦作為一個單獨的實體出現，所以通過整體分析，決定將“身份”只抽象為 實體，而不再作為借閱者的屬性出現。消除了冗余后的初步 ER 圖被稱為基本 ER 圖，即我們要得到的概念模型。在規(guī)范化理論中，函數依賴的概念提供了消除冗余聯系的形式化工具 ，這種方法常用于關系比較多而復雜的數據庫設計過程中 。 邏輯結構設計的任務是將概念結構 設計階段設計的 ER 圖，轉化為選用的 DBMS 所支持的數據模型相符的邏輯結構，形成邏輯模型。 一般轉換原則如下： ⑴ 一個實體轉換為一個表（ Table），則實體的屬性轉換為表的列（ Column），實體的碼轉換為表的主鍵（ Primary Key）。轉換規(guī)律是在 n端的實體對應的表中增加屬性，該屬性是 1端實體對應表的主碼 。 表：借閱表（ 借書號、圖書 號 、借書日期、應歸還日期、借閱數目 ） 新增表的“借閱表”中“借書號”和“圖書號”組合為主碼，分別是外碼，其中“借書號”是借閱者表的主碼，“圖書號”是圖書表的主碼。關系模型的優(yōu)化通常以規(guī)范化理論為指導，其目的是消除各種數據庫操作異常，提高查詢效率，節(jié)省存儲空間，方便數據庫的管理。對于查詢頻繁而很少更新的表，可以是較低的規(guī)范化程度。常用的分解方式是水平分解和垂直分解。 根據 3NF的規(guī)范原則，可以將初始數據庫關系模式規(guī)范化。此外也可以通過垂直分解的方式來實現。 2〉為不同的用戶級別提供不同的用戶模 式 保證數據的安全。所以在設計外模式時，只 需要對不同的用戶開放不同范圍的數據即可，對于該系統而言，不存在需要將已由關系模式拆分的情況，所以只需要根據各類用戶對數據的可見范圍作出相應的調整即可。 數據庫的物理結構設計包括兩個步驟： ⑴ 確定數據庫的物理結構。在進行物理設 計前，注意以下 幾個方面的問題： 1〉 . DBMS的特點 物理結構設計只能在特定的 DBMS下進行，必須了解 DBMS的特點，充分利用其提供的各圖書館信息管理系統設計報告 第 29 頁 共 31 頁 種手段，了解其限制條件。還 要了解數據的使用頻率，對于使用頻率高的數據要優(yōu)先考慮。 ．索引存取方法的選擇 索引是數據庫表的一個附加表，存儲了建立索引列的值和對應的記錄地址。建立索引的一般原則是： (1) 如果某屬性或屬性組經常出現在查詢條件中，則考慮為該屬性或屬性組建立索引； (2) 如果某個屬性經常作為最大值和最小值等聚集函數的參數，則考慮為該屬性建立索引； (3) 如果某屬性和屬性組經常出現在連接操作的連接條件中，則考慮為該屬性或屬性組建立索引； 當然 ，并不是索引定義越多越好。 聚簇主要思想是：將經常進行連接操作的兩個和多個數據表，按連接屬性 (聚簇碼 )相同的值存放在一起，從而大大提高連接操作的效率。 HASH存取方法的主要原理是，根據查詢條件的值，按 HASH函數計算查詢記錄的地址，減少了數據存取的 I/O次數，加快了存取速度。存儲結構選擇的主要原則是：數據存取時間 上的高效性、存儲空間的利用率、存儲數據的安全性。另外，數據庫文件和日志文件的備份，由于數據量大，并且只在數據庫恢復時使用，所以一般存儲在磁帶上。此外，在物理結構設計階段設計的參數，只是初步的，要在系統運行階段根據實際情況進一步進行調整和優(yōu)化。 本系統采取結構化的“自下而上”的系統開發(fā)策略與原型開發(fā)方法相結合的開 發(fā)方法。