【正文】 本系統(tǒng)采取結(jié)構(gòu)化的“自下而上”的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)策略與原型開(kāi)發(fā)方法相結(jié)合的開(kāi) 發(fā)方法。另外，數(shù)據(jù)庫(kù)文件和日志文件的備份，由于數(shù)據(jù)量大，并且只在數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)時(shí)使用，所以一般存儲(chǔ)在磁帶上。 HASH存取方法的主要原理是，根據(jù)查詢條件的值，按 HASH函數(shù)計(jì)算查詢記錄的地址，減少了數(shù)據(jù)存取的 I/O次數(shù)，加快了存取速度。建立索引的一般原則是： (1) 如果某屬性或?qū)傩越M經(jīng)常出現(xiàn)在查詢條件中，則考慮為該屬性或?qū)傩越M建立索引； (2) 如果某個(gè)屬性經(jīng)常作為最大值和最小值等聚集函數(shù)的參數(shù)，則考慮為該屬性建立索引； (3) 如果某屬性和屬性組經(jīng)常出現(xiàn)在連接操作的連接條件中，則考慮為該屬性或?qū)傩越M建立索引； 當(dāng)然 ，并不是索引定義越多越好。還 要了解數(shù)據(jù)的使用頻率，對(duì)于使用頻率高的數(shù)據(jù)要優(yōu)先考慮。 數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)包括兩個(gè)步驟： ⑴ 確定數(shù)據(jù)庫(kù)的物理結(jié)構(gòu)。 2〉為不同的用戶級(jí)別提供不同的用戶模 式 保證數(shù)據(jù)的安全。 根據(jù) 3NF的規(guī)范原則，可以將初始數(shù)據(jù)庫(kù)關(guān)系模式規(guī)范化。對(duì)于查詢頻繁而很少更新的表，可以是較低的規(guī)范化程度。 表：借閱表（ 借書號(hào)、圖書 號(hào) 、借書日期、應(yīng)歸還日期、借閱數(shù)目 ） 新增表的“借閱表”中“借書號(hào)”和“圖書號(hào)”組合為主碼，分別是外碼，其中“借書號(hào)”是借閱者表的主碼，“圖書號(hào)”是圖書表的主碼。 一般轉(zhuǎn)換原則如下： ⑴ 一個(gè)實(shí)體轉(zhuǎn)換為一個(gè)表（ Table），則實(shí)體的屬性轉(zhuǎn)換為表的列（ Column），實(shí)體的碼轉(zhuǎn)換為表的主鍵（ Primary Key）。在規(guī)范化理論中，函數(shù)依賴的概念提供了消除冗余聯(lián)系的形式化工具 ，這種方法常用于關(guān)系比較多而復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程中 。上述設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)沖突有一項(xiàng)最為明顯，即“身份”這一對(duì)象在借閱者為實(shí)體的情況下是作為其屬性存在的，而后面另一局部應(yīng)用中身份亦作為一個(gè)單獨(dú)的實(shí)體出現(xiàn)，所以通過(guò)整體分析，決定將“身份”只抽象為 實(shí)體，而不再作為借閱者的屬性出現(xiàn)。 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。解釋如下： 1） 一個(gè)借閱者（用戶）只能具有一種身份，而一種身份可被多個(gè)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(gè) 用戶可以借閱多本不同的書，而一本書也可以 被多個(gè)不同的用戶所借閱 ； 4）一本圖書只能由一名工作人員來(lái)維護(hù)，而一名工作人員要負(fù)責(zé)幾類的多本圖書； 5）一本圖書只能由一個(gè)出版社來(lái)供應(yīng)，而一個(gè)出版社可出版多本圖書； ?????? 所以根據(jù) 一系列的事實(shí) 描述，可以初步畫出分 ER 圖如下所示 （其中以綠顏色標(biāo)出并加圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 20 頁(yè) 共 31 頁(yè) 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(shù) 量 是 否 借 出類 別編 號(hào)供 應(yīng) 商編 號(hào)聯(lián) 系 人身 份 證 號(hào)電 話 地 址 供 應(yīng) 類 別身 份代 碼名 稱 最 大 借 閱 數(shù)圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 21 頁(yè) 共 31 頁(yè) 借 閱 者證 件 號(hào)姓 名身 份性 別身 份 證 號(hào) 電 話 密 碼工 作 人 員工 作 號(hào)姓 名電 話 密 碼I D維 護(hù) 范 圍管 理 人 員工 作 號(hào) 姓 名 電 話 密 碼I D 圖 35 局部分 ER 圖 （共六個(gè)） 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 22 頁(yè) 共 31 頁(yè) 合并分 ER 圖，生成初步 ER 圖 所有局部 ER 模式都設(shè)計(jì)好了 后，接下來(lái)就是把它們綜合成單一的全局概念結(jié)構(gòu)。 數(shù)據(jù)字典 數(shù)據(jù)庫(kù)變量 定義及其說(shuō)明： 變量名稱 變量含義 變量取值類型 變量最大長(zhǎng)度限制 num 編號(hào) 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(shù)量 float 10 link 聯(lián)系人 char 30 id 證件號(hào) float 10 pho 電話 float 10 city 所在地 char 30 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 19 頁(yè) 共 31 頁(yè) passw 密碼 char 30 name 姓名 char 30 maxn 最大借閱數(shù) float 10 dm 身份代碼 float 30 表 3— 7 變量定義及說(shuō)明 概念 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) （ ER 圖設(shè)計(jì)） 在概念設(shè)計(jì)階段中， 我們 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。并且還應(yīng)具有生成催還圖書報(bào)表 ，并打印輸出的功能。 圖書館工作人員有修改圖書借閱者借書和還書記錄的權(quán)限，所以需對(duì)工作人員登陸本模塊 進(jìn)行更多的考慮。 （本系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖將在 ，圖 32 給出了本系統(tǒng)基本的數(shù)據(jù)流圖，圖 33和 34是為了更清楚地說(shuō)明系統(tǒng)中兩個(gè)比較繁瑣的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)〈即查詢及圖書信息處理環(huán)節(jié)〉的數(shù)據(jù)流程二做出的一些簡(jiǎn)要說(shuō)明 ） 數(shù)據(jù)字典（ Data Dictionary ， DD） 是關(guān)于數(shù)據(jù)信息的集合，它對(duì)數(shù)據(jù)流圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行定義和說(shuō)明，主要有數(shù)據(jù)項(xiàng)、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。 數(shù)據(jù)流圖（ Data Flow Diagram， DFD），數(shù)據(jù)流描述系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流動(dòng)的過(guò)程，反映的是加工處理的對(duì)象。 調(diào)查各個(gè)用戶的系統(tǒng)利用 情況 一般包括各個(gè)用戶使用哪些輸入數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)從哪些地方來(lái)，輸入數(shù)據(jù)的格式和含義；用戶 進(jìn)行什么加工處理，處理的方法和規(guī)則及輸出哪些數(shù)據(jù)，輸出到什么部門，輸出數(shù)據(jù)的格式和含義。本次演示中所需處理的信息只涉及下文中所列出的六個(gè)表格中的信息，信息量不大。 需求分析的任務(wù) 需求分析的任務(wù)是通過(guò)詳細(xì)調(diào)查，獲取原有手工系統(tǒng)的工作過(guò)程和業(yè)務(wù)處理，明確用戶的各種需求，確定新系統(tǒng)的功能。 正確的理論指導(dǎo)和優(yōu)秀的開(kāi)發(fā)工具，雙重保證了我們這次開(kāi)發(fā)的技術(shù)可行性。 條件、假設(shè)和限定 A. 由于本項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)， 沒(méi)有投資方。圖書館采取手工方式對(duì)圖書借閱情況進(jìn)行人工管理，由于信息比較多，圖書借閱信息的管理工作混亂而又復(fù)雜；一般借閱情況是記錄在借書 證上，圖書的數(shù)目和內(nèi)容記錄在文件中，圖書館的工作人員和管理員也只是當(dāng)時(shí)對(duì)它比較清楚，時(shí)間一長(zhǎng)，如再要進(jìn)行查詢，就得在眾多的資料中翻閱、查找了，造成查詢費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息管理與信息管理系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)密切相關(guān)，系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是系統(tǒng)管理的前提。 3．相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)手冊(cè) 。二十一世紀(jì)是信 息的時(shí)代，所以信息的交換和信息流通顯得特別重要。 系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境 本系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境是中文版 win32平臺(tái)上 運(yùn)行。在各行各業(yè)中離不開(kāi)信息處理，這正是計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于信息管理系統(tǒng)的環(huán)境?？偟膩?lái)說(shuō)，缺乏系統(tǒng)，規(guī)范的信息管理手段。 3〉 管理 人員對(duì)圖書館工作人員及書籍的信息 進(jìn)行添加和刪除。 技術(shù)上 的 可行性 本 次圖書館管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā) 根據(jù)本學(xué)期軟件工程課程的一些基本要求，使用 傳統(tǒng)的生命周期法，即給管理信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)定義一個(gè)過(guò)程，對(duì)其每一個(gè)階段規(guī)定它的任務(wù)，工作流程，管理目標(biāo)以及要編制的文檔等，使開(kāi)發(fā)工作易于管理和控制，形成一個(gè)可操作的規(guī)范。 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 8 頁(yè) 共 31 頁(yè) 3 .需求分析報(bào)告 根據(jù)軟件工程課程所學(xué) 以及國(guó)標(biāo)的部分模版 ，需求分析就是 收集、分析用戶的需求，是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程的起點(diǎn)，也是后續(xù)步驟的基礎(chǔ)。 本系統(tǒng)數(shù)據(jù)性質(zhì)比較單一，即 CHAR類和 FLOAT類即能滿足需求，數(shù)據(jù)庫(kù)中所存儲(chǔ)信息皆來(lái)自對(duì)該系統(tǒng)未來(lái)用戶的調(diào)查，由系統(tǒng)管理員集中錄入即可。在需求收集時(shí)，進(jìn)行初步需求分析；在需求分析時(shí)，對(duì)需求不明確之處要進(jìn)一步收集。用戶需求分析的方法很多，可以采用結(jié)構(gòu)化分析方法、面向?qū)ο蠓治龇椒ǖ?，本章采用結(jié)構(gòu)化分析方法。加工是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的單元，用園角矩形表示，并在其內(nèi)標(biāo)明加工名稱。 當(dāng)然， 一般情況下，圖書借閱者只應(yīng)該查詢和維護(hù)本人的借書情況和個(gè)人信息，若查詢和維護(hù)其他借閱者的借書情況和個(gè)人信息，就要知道其他圖書借閱者的借書證號(hào)和密碼。 圖書館管理 人員功能的信息量大，數(shù)據(jù)安全性和保密性要求最高。 2〉借閱者的信息中，所用姓名及其他純屬筆者玩笑之舉，只為在繁雜的工作中找點(diǎn)樂(lè)趣，絕無(wú)剽竊及侵權(quán)意圖，若有冒犯，敬請(qǐng)諒解。一種完整的方式是對(duì)局部結(jié)構(gòu)中任意兩 實(shí) 體類型，依據(jù)需求分析的結(jié)果，考察局部結(jié)構(gòu)中任意兩個(gè)實(shí)體類型之間是否存在聯(lián)系。 2) 局部 ER 模式的合并 合并 有兩種方法：一是多個(gè)分 ER 圖一次性集成 ，這種方法弊病多，且實(shí)施起來(lái)不方便，所以不常用；一般用第二種，即逐步集成的方法， 用累加方式一次集成兩個(gè)分 ER 圖。 ⑶ 結(jié)構(gòu)沖突 結(jié)構(gòu)沖突的表現(xiàn)主要是：同一對(duì)象在不同的局部 ER圖中，有的作為實(shí)體，有的作為屬性；同一實(shí)體在不同的局部 ER圖中，屬性的個(gè)數(shù)或順序不一致；同一實(shí)體的在局部 ER圖中碼不同；實(shí)體間的聯(lián)系在不同的局部 ER圖中聯(lián)系的類型不同。 當(dāng)然，并不是所有的冗余數(shù)據(jù)與冗余聯(lián)系都必須消除，有時(shí)為了提高 效率， 而不得不 以冗余信息作為代價(jià)。 基于關(guān)系數(shù)據(jù)模型的邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)一般分為三個(gè)步驟： ⑴ 概念模型 (ER圖 )轉(zhuǎn)換為關(guān)系數(shù)據(jù)模型 ⑵ 關(guān)系模型的規(guī)范化和優(yōu)化 ⑶ 設(shè)計(jì)用戶子模式 概念模型（ ER 圖）轉(zhuǎn)換為 關(guān)系 數(shù)據(jù) 模型 概念模型向關(guān)系數(shù)據(jù)模型的轉(zhuǎn)化就是將用 ER 圖表示的實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)化為關(guān)系模式。 ② 1:1的聯(lián)系： 1:1 聯(lián)系是 1:n聯(lián)系的特例，兩個(gè)實(shí)體分別轉(zhuǎn)換成表后，只要在一個(gè)表中增加外碼，一般在記錄數(shù)較少的表中增 加屬性，作為外碼，該屬性是另一個(gè)表的主碼 。常用的方法包括規(guī)范化和分解： 1） . 規(guī)范化 規(guī)范化就是確定表中各個(gè)屬性之間的數(shù)據(jù)依賴，并逐一進(jìn)行分析，考察是否存在部分 函數(shù)依賴、傳遞函數(shù)依賴、多值依賴等，確定屬于哪種范式。水平分解是指按一定的原則，將一個(gè)表橫向分解成兩個(gè)或多個(gè)表； 垂直分解是通過(guò)模式分解，將一個(gè)表縱 向分解成兩個(gè)或多個(gè)表 。 定義用戶模式的主要目的是： 1〉符合用戶的使用習(xí)慣。具體來(lái)說(shuō)即：所有數(shù)據(jù)對(duì)管理人員來(lái)說(shuō)都是可見(jiàn)的，圖書信息的數(shù)據(jù)對(duì)所有人可見(jiàn)，其余的個(gè)人信息只對(duì)除管理人員之外的個(gè)人可見(jiàn)。 本次設(shè)計(jì)的小型圖書館信息管理系統(tǒng)是在 WindowsXP 支持下的MYSQL環(huán)境下開(kāi)發(fā)運(yùn)行的， 具有功能強(qiáng)，使用簡(jiǎn)單，管理方便，運(yùn)行速度快，可靠性高，安全保密等特點(diǎn) 。查詢數(shù)據(jù)時(shí)，先在索引中根據(jù)查詢的條件值找到相關(guān)記錄的地址，然后在表中存取對(duì)應(yīng)的記錄，所以能加快查詢速度。一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中可以建立很多簇，但一個(gè)表只能加入一個(gè)聚簇中。 . 存放位置 在確定數(shù)據(jù)存放位置之前，要將數(shù)據(jù)中易變部分和穩(wěn)定部分進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆蛛x，并分開(kāi)存放；要將數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)文件和數(shù)據(jù)庫(kù)文件分開(kāi)。 根據(jù)以上原則以及課上數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理論，暫定本系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)采用最簡(jiǎn)單常用的方式，關(guān)系存取方法采用索引方法，稀疏索引應(yīng)該就可以解決；而數(shù)據(jù)庫(kù)的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)方面，因?yàn)樗_(kāi)發(fā)的該系統(tǒng)明顯屬于小型的信息管理系統(tǒng)，因此可以直接將數(shù)據(jù)和日志備份等存儲(chǔ)在磁盤上即可。 同時(shí)，由于開(kāi)發(fā)者水平的限制，也會(huì)存在一些錯(cuò)誤，我們將會(huì)在系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并 盡可能的 解決相應(yīng)的問(wèn)題，使該系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善 ，為我們第一次的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用課程畫上一個(gè)圓滿的句號(hào) 。一般在建立數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，系統(tǒng)都提供了默認(rèn)參數(shù)，但是默認(rèn)參數(shù)不一定適合每一個(gè)應(yīng)用環(huán)境，要做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)主要是指表、索引、聚簇、日志、備份等數(shù)據(jù)。 ．聚簇存取方法的選擇