【文章內容簡介】 系統(tǒng)。 DBMS 是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分。對數(shù)據(jù)庫的一切操作，包括定義、更新及各種控制 ,都是通過 DBMS 進行的。 DBMS總是基于某種數(shù)據(jù)模型，可以把 DBMS 看成是某種數(shù)據(jù)模型在計算機系統(tǒng)上的具體實現(xiàn)。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同， DBMS 可以分成層次型、網狀型、關系型、面向對象型等。 MS SQL Server2021就是一種關系型數(shù)據(jù)庫管理 系統(tǒng)。 關系模型。關系模型主要是用二維表格結構表達實體集，用外鍵表示實體間聯(lián)系。關系模型是由若干個關系模式組成的集合。關系模式相當于前面提到的記錄類型，它的實例稱為關系，每個關系實際上是一張二維表格。 關系模型和層次、網狀模型的最大判別是用關鍵碼而不是用指針導航數(shù)據(jù)，表格簡單用戶易懂，編程時并不涉及存儲結構，訪問技術等細節(jié)。關系模型是數(shù)學化模型。 SQL 語言是關系數(shù)據(jù)庫的標準化語言，已得到了廣泛的應用。 DBMS 的特點和功能可以分為三個子系統(tǒng)：設計工具子系統(tǒng)、運行子系統(tǒng)和 DBMS 引擎。 設計子 系統(tǒng)有一個方便數(shù)據(jù)庫及其應用創(chuàng)建的工具集。它典型地包含產生表、窗體、查詢和報表的工具。 DBMS 產品還提供編程語言和對編程語言的接口。 運行子系統(tǒng)處理用設計子系統(tǒng)開發(fā)的應用組件。它所包含的運行處理器用來處理窗體和數(shù)據(jù)庫的湖南文理學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 章 緒論 第 3 頁 數(shù)據(jù)交互，以及回答查詢和打印報表等。 DBMS 引擎從其他兩個組件接受請求，并把它們翻譯成對操作系統(tǒng)的命令，以便讀寫物理介質上的數(shù)據(jù)。 DBMS 引擎還涉及事務管理、鎖、備份和恢復。 創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫 數(shù)據(jù)庫模式 數(shù)據(jù)庫模式定義了數(shù)據(jù)庫的結構、表、關系、域和業(yè)務規(guī)則。數(shù)據(jù)庫模式是一種設計，數(shù)據(jù)庫和應用正是建立在此基礎上的。 域是一列可能擁有的值的集合。必須為每一個表的每一列確定域。除了數(shù)據(jù)的物理格式外，還需要確定是否有些域對表來說是唯一的。 數(shù)據(jù)庫模式的最后一個要素是業(yè)務規(guī)則，它是對需要反映在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫應用程序中的業(yè)務活動的約束。業(yè)務規(guī)則是模式的一個重要部分，因為他們指定了無論什么數(shù)據(jù)變化到達 DBMS 引擎，允許的數(shù)據(jù)值必須滿足的約束。不管無效的數(shù)據(jù)變化請求是來自窗體的用戶、查詢 /修改請求還是應用程序， DBMS 都應該拒絕。 遺憾的是，不同的 DBMS 產品用不同的方法實施業(yè)務規(guī)則。在某些情況下， DBMS 產品不具備實施必要業(yè)務規(guī)則的能力，必須以代碼形式把它們編入應用程序 。 創(chuàng)建表 定義聯(lián)系 應用組件 數(shù)據(jù)庫應用包括窗體、查詢、報表、菜單和應用程序 。 圖書管理 系統(tǒng) 當今時代是飛速發(fā)展的信息時代。在各行各業(yè)中離不開信息處理，這正是計算機被廣泛應用于信息管理系統(tǒng)的環(huán)境。計算機的最大好處在于利用它能夠進行信息管理。使用計算機進行信息控制，不僅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。 尤其對于復雜的信息管理，計算機能夠充分發(fā)揮它的優(yōu)越性。計算機進行信息管理與信息管理系統(tǒng)的開發(fā)密切相關，系統(tǒng)的開發(fā)是系 統(tǒng)管理的前提。本系統(tǒng)就是為了管理好圖書館信息而設計的。 圖書館作為一種信息資源的集散地，圖書和用戶借閱資料繁多，包含很多的信息數(shù)據(jù)的管理，現(xiàn)今，有很多的圖書館都是初步開始使用，甚至尚未使用計算機進行信息管理。根據(jù)調查得知，他們以前對信息管理的主要方式是基于文本、表格等紙介質的手工處理，對于圖書借閱情況（如借書天數(shù)、超過限定借書時間的天數(shù)）的統(tǒng)計和核實等往往采用對借書卡的人工檢查進行，對借閱者的借閱權限、以及借閱天數(shù)等用人工計算、手抄進行。數(shù)據(jù)信息處理工作量大，容易出錯；由于數(shù)據(jù)繁多，容易丟失，且不易 查找?？偟膩碚f，缺乏系統(tǒng)，規(guī)范的信息管理手段。盡管有的圖書館有計算機，但是尚未用于信息管理，沒有發(fā)揮它的效力，資源閑置比較突出，這就是管理信息系統(tǒng)的開發(fā)的基本環(huán)境。 數(shù)據(jù)處理手工操作，工作量大，出錯率高，出錯后不易更改。圖書館采取手工方式對圖書借閱情況進行人工管理，由于信息比較多，圖書借閱信息的管理工作混亂而又復雜；一般借閱情況是記錄在借書證上，圖書的數(shù)目和內容記錄在文件中，圖書館的工作人員和管理員也只是當時對湖南文理學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 章 緒論 第 4 頁 它比較清楚，時間一長，如再要進行查詢，就得在眾多的資料中翻閱、查找了，造成查詢費時、費力。 如要對很長時間以前的圖書進行更改就更加困難了。 基于這此問題，我認為有必要建立一個圖書管理系統(tǒng)，使圖書管理工作規(guī)范化，系統(tǒng)化，程序化，避免圖書管理的隨意性，提高信息處理的速度和準確性，能夠及時、準確、有效的查詢和修改圖書情況 。 系統(tǒng)所做工作 1) 了解應用開發(fā)工具的現(xiàn)狀 2) 編程基礎 3) MS SQL Server 基礎 4) 設計數(shù)據(jù)庫；設計界面 5) 開發(fā)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的一些功能有 數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)說明的醒目顯示； 多條件的查詢、多條記錄的檢索、模糊查詢； 數(shù)據(jù) 文件某種存儲格式導入數(shù)據(jù)窗體，經過數(shù)據(jù)完整性校驗存入數(shù)據(jù)庫； 數(shù)據(jù)庫安全性的設計； 數(shù)據(jù)庫的設計、數(shù)據(jù)接口、界面的設計。 本文所作工作 緒論部分對數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的結構、開發(fā)進行了簡要介紹，分析了圖書管理信息系統(tǒng)設計的特點和任務。 第二章介紹了數(shù)據(jù)庫的設計和范式分析，并系統(tǒng)介紹了 SQL 語言，為設計和理解應用程序做了鋪墊。 第三章對系統(tǒng)介紹了 VB 的數(shù)據(jù)庫編程技術、 SQL語言在 VB 中的應用、 MS SQL Server基礎。 第四章分析了圖書管理系統(tǒng)的應用需求 ，設計了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結構，并根據(jù)需求對系統(tǒng)功能進行了劃分和細化。 第五章根據(jù)第四章的設計結果利用 MSSQL Server2021 和 VB 進行了具體的應用程序設計。 總結部分介紹了設計體會和編程體會，并指出了系統(tǒng)設計中的不足和改進的方向 。 數(shù)據(jù)庫理論基礎 一個成功的信息管理系統(tǒng)，是建立在許多條件之上的，而數(shù)據(jù)庫是其中一個非常重要的條件和關鍵技術。 信息管理系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)庫設計分五個步驟：數(shù)據(jù)庫需求分析、概念設計、邏輯設計、物理設計與加載測試。 （ 1） 數(shù)據(jù)庫需求分析的任務是將業(yè)務管理單 證流化為數(shù)據(jù)流，劃分主題之間的邊界，繪制出DFD 圖，并完成相應的數(shù)據(jù)字典。 （ 2） 概念設計的任務是從 DFD 出發(fā)，繪制出本主題的實體－關系圖，并列出各個實體與關系的綱要表。 （ 3） 邏輯設計的任務是從 ER 圖與對應的綱要表出發(fā)，確定各個實體及關系的表名屬性。 （ 4） 物理設計的任務是確定所有屬性的類型、寬度與取值范圍，設計出基本表的主鍵，將所有的表名與字段名英文化（現(xiàn)在很多軟件能支持中文字段，如 MS SQL Server，我就是用的中文字段名），實現(xiàn)物理建庫，完成數(shù)據(jù)庫物理設計字典。 湖南文理學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 章 緒論 第 5 頁 （ 5） 加載測試工作貫 穿于程序測試工作的全過程，整個錄入、修改、查詢、處理工作均可視為對數(shù)據(jù)庫的加載測試工作。 要設計出一個好的信息管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，除滿足系統(tǒng)所要求的功能外，還必須遵守下列原則： 基本表的個數(shù)越少越好。 主鍵的個數(shù)越少越好。鍵是表間連接的工具，主鍵越少，表間的連接就越簡單。 字段的個數(shù)越少越好。 所有基本表的設計均應盡量符合第三范式。 數(shù)據(jù)庫的設計中，如何處理多對多的關系和如何設計主鍵，是兩個有著較大難度、需要重點考慮的問題。下面我們著重從 SQL 應用、數(shù)據(jù)庫設計范式和查詢優(yōu)化等方面 來分析本課題的系統(tǒng)關鍵技術和實現(xiàn)難點并加以解決。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計及范式分析 信息系統(tǒng)的主要任務是通過大量的數(shù)據(jù)獲得管理所需要的信息，這就必須存儲和管理大量的數(shù)據(jù)。因此建立一個良好的數(shù)據(jù)組織結構和數(shù)據(jù)庫，使整個系統(tǒng)都可以迅速、方便、準確地調用和管理所需的數(shù)據(jù)，是衡量信息系統(tǒng)開發(fā)工作好壞的主要指標之一。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設計 數(shù)據(jù)庫設計主要是進行數(shù)據(jù)庫的邏輯設計，即將數(shù)據(jù)按一定的分類、分組系統(tǒng)和邏輯層次組織起來，是面向用戶的。數(shù)據(jù)庫設計時需要綜合企業(yè)各個部門的存檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)需求，分析各個數(shù)據(jù)之間的關系，按照 DBMS 提 供的功能和描述工具，設計出規(guī)模適當、正確反映數(shù)據(jù)關系、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)庫設計的步驟是： （ 1） 數(shù)據(jù)庫結構定義：目前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ DBMS）有的是支持聯(lián)機事務處理 CLTP（負責對事務數(shù)據(jù)進行采集、處理、存儲）的操作型 DBMS，有的可支持數(shù)據(jù)倉庫、有聯(lián)機分析處理CLAP（指為支持決策的制定對數(shù)據(jù)的一種加工操作）功能的大型 DBMS，有的數(shù)據(jù)庫是關系型的、有的可支持面向對象數(shù)據(jù)庫。針對選擇的 DBMS，進行數(shù)據(jù)庫結構定義。 （ 2） 數(shù)據(jù)表定義：數(shù)據(jù)表定義指定義數(shù)據(jù)庫中 數(shù)據(jù)表的結構，數(shù)據(jù)表的邏輯結構包括：屬性名稱、類型、表示形式、缺省值、校驗規(guī)則、是否關鍵字、可否為空等。關系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關系規(guī)范化要求進行數(shù)據(jù)庫設計，但為使效率高，規(guī)范化程度應根據(jù)應用環(huán)境和條件來決定。數(shù)據(jù)表設計不僅要滿足數(shù)據(jù)存儲的要求，還要增加一些如反映有關信息、操作責任、中間數(shù)據(jù)的字段或臨時數(shù)據(jù)表。 （ 3） 存儲設備和存儲空間組織：確定數(shù)據(jù)的存放地點、存儲路徑、存儲設備等，備份方案，對多版本如何保證一致性和數(shù)據(jù)的完整性。 （ 4） 數(shù)據(jù)使用權限設置：針對用戶的不同使用要求，確定數(shù)據(jù)的用戶使用權限，確保 數(shù)據(jù)安全。 （ 5） 數(shù)據(jù)字典設計：用數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)庫的設計，便于維護和修改。 為了更好地組織數(shù)據(jù)和設計出實際應用數(shù)據(jù)庫，應該注意如下問題： 規(guī)范化地重組數(shù)據(jù)結構：對數(shù)據(jù)進行規(guī)范化表達，這在后面將會具體討論。 關系數(shù)據(jù)結構的建立：在進行了數(shù)據(jù)基本結構的規(guī)范化重組后，還必須建立整體數(shù)據(jù)的關系結構。這一步設計完成后數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結構設計工作基本完成，只待系統(tǒng)實現(xiàn)時將數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)字典的內容代入到所設計的數(shù)據(jù)整體關系結構中，一個規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構就建立起來了。 建立關系數(shù)據(jù)結構涉及三方面內容：確定關聯(lián)的關鍵指標 項并建立關聯(lián)表；確定單一的父系記錄結構；建立整個數(shù)據(jù)庫的關系結構。 （ 1）鏈接關系的確定 在進行了上述數(shù)據(jù)規(guī)范化重組后，已經可以確保每一個基本數(shù)據(jù)表 (我們簡稱為表 )是規(guī)范的，但湖南文理學院畢業(yè)設計 (論文 ) 第 1 章 緒論 第 6 頁 是這些單獨的表并不能完整地反映事物，通常需要通過指標體系整體指標數(shù)據(jù)才能完整全面地反映問題。也就是說在這些基本表的各宇段中，所存儲的是同一事物不同側面的屬性。那么計算機系統(tǒng)如何能知道哪些表中的哪些記錄應與其它表中的哪些記錄相對應，它們表示的是同一個事物呢 ?這就需要在設計數(shù)據(jù)結構時將這種各表之間的數(shù)據(jù)記錄關系確定下來。這種表與表之間 的數(shù)據(jù)關系一般都是通過主或輔關鍵詞之間的連接來實現(xiàn)的。因為在每個表中只有主關鍵詞才能唯一地標識表中的這一個記錄值 (因為根據(jù)第三范式的要求，表中其它數(shù)據(jù)字段函數(shù)都依賴于主關鍵詞 )，所以將表通過關鍵詞連接就能夠唯一地標識出某一事物不同屬性在不同表中的存放位置。 （ 2）確定單一的父子關系結構 所謂確定單一的父系關系結構就是要在所建立的各種表中消除多對多（以下用 M:N 來表示）的現(xiàn)象，即設法使得所有表中記錄之間的關系呈樹狀結構 (只能由一個主干發(fā)出若干條分支，而不能有若干條主干交錯發(fā)出若干條分支狀況 )。所謂的 “父系 ”就是指表的上一級關系表。消除多對多關系可以借助于 ER 圖的方法來解決，也可以在系統(tǒng)分析時予以注意，避免這種情況的發(fā)生。 消除這種 M:N 情況的辦法也很簡單，只需在二表之間增加一個表，則原來 M:N 的關系就改成了M:1， 1:N 的關系了。 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個等級 (07 級 )， 4 種不同方式 (只讀、只寫、刪除、修改 )，而且允許用戶利用這 8 個等級的 4 種方式對每一個表自由地進行定義。 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，個別優(yōu)先級特別高的辦公室 (終端或微機的入網賬號 )可定義高于 4 級的級別，反之則定義為低于 4 的級別。 b．統(tǒng)計文件 (表 )和數(shù)據(jù)錄入文件一般只對本工作站定義為只寫方式，對其它工作站則定義為只讀方式。 c．財務等保密文件一般只對中工作站 (如財務科等 )定義為可寫、可改、可刪除方式，對其它工作站則定義為只讀方式，而且不是每個人都能讀，只有級別相同和高級別者才能讀。 數(shù)據(jù)庫設計范式分析 建立起一個良好的數(shù)據(jù)指標體系，是建立數(shù)據(jù)結構和數(shù)據(jù)庫的最重要的一環(huán)。一個良好的數(shù)據(jù)指標體系是建 立 DB 的必要條件，但不是充分條件。我們完全可以