【正文】 同時(shí)，由于開發(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)用過程中發(fā)現(xiàn)問題并 盡可能的 解決相應(yīng)的問題，使該系統(tǒng)得到進(jìn)一步完善 ，為我們第一次的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用課程畫上一個(gè)圓滿的句號(hào) 。首先按照結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)開發(fā)策略對系統(tǒng)進(jìn)行分析和操作做出一個(gè)基本符合實(shí)際應(yīng)用的圖書館操作系統(tǒng)，再根據(jù)原形法的操作方式對圖書館管理信息系統(tǒng)進(jìn)行模擬測試、發(fā)現(xiàn)問題、進(jìn)行設(shè)計(jì)編程修改、完善系統(tǒng)。 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 31 頁 共 31 頁 5 開發(fā)總結(jié) 本系統(tǒng)是我們運(yùn)用數(shù)據(jù)庫課程所學(xué)知識(shí)結(jié)合了 Java 與軟件工程的一些知識(shí)與理念而進(jìn)行開發(fā)設(shè)計(jì)的，雖然不知道最后會(huì)不會(huì)如我們所設(shè)計(jì)的這樣實(shí)現(xiàn)一個(gè)完美的信息系統(tǒng)，但設(shè)計(jì)這個(gè)過程已經(jīng)讓我們將課內(nèi)知識(shí)加以深化變?yōu)榱擞杏玫淖约旱臇|西。 根據(jù)以上原則以及課上數(shù)據(jù)庫系統(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)庫的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)方面，因?yàn)樗_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。一般在建立數(shù)據(jù)庫時(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。 . 系統(tǒng)配置 DBMS 產(chǎn)品一般都提供了大量的系統(tǒng)配置參數(shù)，供數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)人員和 DBA 進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。為了系統(tǒng)的安全性，一般將日志文件和重要的系統(tǒng)文件存放在多個(gè)磁盤上 ,互為備份。 . 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，并分開存放；要將數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)文件和數(shù)據(jù)庫文件分開。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)主要是指表、索引、聚簇、日志、備份等數(shù)據(jù)。并不是所有的表都適合 HASH存取，選擇 HASH方法的原則是： (1) 主要是用于查詢的表（靜態(tài)表），而不是經(jīng)常更新的表； (2) 作為查詢條件列的值域（散列鍵值），具有比較均勻的數(shù)值分布； (3) 查詢條件是相等比較，而不是范圍（大于或等于比較）。 . HASH 存取方法的選擇 有些數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)提供了 HASH存取方法。一個(gè)數(shù)據(jù)庫中可以建立很多簇，但一個(gè)表只能加入一個(gè)聚簇中。 ．聚簇存取方法的選擇 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ RDBMS）中，連接查詢是影響系統(tǒng)性能的重要因素之一，為了改善連接 查詢的性能，很多 RDBMS提供了聚簇存取方法。一是索引本身占用磁盤空間；二是系統(tǒng)為索引的維護(hù)要付出代價(jià)，特別是對于更新頻繁的表，索引不能定義太多。 B+樹索引和位圖索引是常用的兩種索引。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，然后在表中存取對應(yīng)的記錄，所以能加快查詢速度。一般數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中為關(guān)系、索引等數(shù)據(jù)庫對象提供了多種存取方法，主要 有索引方法、聚簇方法、 HASH方法。此外，數(shù)據(jù)庫的物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)不斷完善的過程，開始只能是一個(gè)初步設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)運(yùn)行過程中要不斷檢測并進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。比如：是單任務(wù)系統(tǒng)還是多任務(wù)系統(tǒng)，是單磁盤還是磁盤陣列，是數(shù)據(jù)庫專用服務(wù)器還是多用途服務(wù)器等等。 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)境下開發(fā)運(yùn)行的， 具有功能強(qiáng)，使用簡單，管理方便，運(yùn)行速度快，可靠性高，安全保密等特點(diǎn) 。 由于物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與具體的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有關(guān)，各種產(chǎn)品提供了不同的物理環(huán)境、存取方法和存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，能供設(shè)計(jì)人員使用的設(shè)計(jì)變量、參數(shù)范圍都有很大 差別，因此物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)沒有通用的方法。 在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中主要是存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)和存儲(chǔ)方法 的確定 ； ⑵ 對物理結(jié)構(gòu)進(jìn)行評價(jià)，評價(jià)的重點(diǎn)是時(shí)間和空間的效率?？傊?，是為了使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)在時(shí)間和空間上最優(yōu)。具體來說即：所有數(shù)據(jù)對管理人員來說都是可見的，圖書信息的數(shù)據(jù)對所有人可見，其余的個(gè)人信息只對除管理人員之外的個(gè)人可見。 在本系統(tǒng)中，管理人員的權(quán)限最大，他可以查看其他普通用戶的所有信息，而像借閱者這樣的普通用戶， 只能查閱自己的個(gè)人信息及圖書信息，對于他們來說，其他用戶的信息是不可見的。有些數(shù)據(jù)，如企業(yè)產(chǎn)品的成本信息是企業(yè)比較重要的信息，只有部分用戶才能查詢和使用，客戶一般不能查詢，可以定義客戶視圖，屏蔽其中的成本信息，確保系統(tǒng)的安全。在用戶模式設(shè)計(jì)時(shí)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)供應(yīng)商視圖，一是要符合使用習(xí)慣，二是只僅僅包含提供物資的對象，而不包含銷售的客戶。 定義用戶模式的主要目的是： 1〉符合用戶的使用習(xí)慣。 目前，關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ RDBMS）一般都提供了視圖（ View）的概念，可以通過視圖功能設(shè)計(jì)用戶模式。由于 3NF中不存在非主屬性對碼的傳遞依賴及部分依賴關(guān)系，分析以上所得關(guān)系模式 ，去掉不必要的部分表格，可得到以下具有 3NF特性的關(guān)系模 式： 圖書（ 圖書號(hào) 、書名、出版社編號(hào)、作者、數(shù)量、是否借出 ） 借閱者（ 借書號(hào) 、姓名、性別、 身份代碼、 密碼、電話號(hào)碼） 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） 出版社（ 編號(hào) 、聯(lián)系人、所在地、電話、供應(yīng)類別） 身份（ 代碼 、描述、最大借閱數(shù)） 管理人員（ 工作號(hào) 姓名、電話、密碼） 工作人員（ 工作號(hào) 姓名、電話、維護(hù)圖書類型、密碼） 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 28 頁 共 31 頁 設(shè)計(jì)用戶子模式 概念模型通過轉(zhuǎn)換、優(yōu)化后成為全局邏輯模型，還應(yīng)該根據(jù)局部應(yīng)用的需要，結(jié)合 DBMS的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)用戶子模式。當(dāng)然，通過視圖的方式可以達(dá)到同樣的效果。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； 垂直分解是通過模式分解，將一個(gè)表縱 向分解成兩個(gè)或多個(gè)表 。 2） . 分解 分解的目的是為了提高數(shù)據(jù)操作的效 率和存儲(chǔ)空間的利用率。 將兩個(gè)或多個(gè)高范式通過自然連接，重新合并成一個(gè)較低的范式過程稱為逆規(guī)范化。必須注意的是：并不是規(guī)范化程度越高的關(guān)系就越優(yōu)，因?yàn)橐?guī)范化越高的關(guān)系，連接運(yùn)算越多，而連接運(yùn)算的代價(jià)相當(dāng)高。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。 借閱者（ 借書號(hào) 、姓名、性別、密碼、電話號(hào)碼） 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） 出版社（ 編號(hào) 、聯(lián)系人、所在地、電話、供應(yīng)類別） 供求關(guān)系表（ 出版社編號(hào)、圖書編號(hào) ） 身份（ 代碼 、描述、最大借閱數(shù)） 身份關(guān)系表（ 借書號(hào) 、身份代碼 ） 管理 人員（ 工作號(hào) 姓名、電話、密碼 ） 管理關(guān)系表（ 管理人員編號(hào)、圖書號(hào) ） 工作人員（ 工作號(hào) 姓名、電話、維護(hù)圖書類型、密碼） 圖書維護(hù)信息表（ 工作人員編號(hào)、圖書號(hào) ） 關(guān)系模型的規(guī)范化與優(yōu)化 關(guān)系模型的優(yōu)化是為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)庫的性能，適當(dāng)?shù)匦薷?、調(diào)整關(guān)系模型結(jié)構(gòu)。同時(shí)增加了借閱相關(guān)的屬性：借書日期、應(yīng) 歸還日期 、借閱數(shù)目 。 如：在 ER圖中借閱者 和圖書的聯(lián)系是 m:n聯(lián)系，轉(zhuǎn)換成： 表：借閱者 （ 借書 號(hào) 、姓名、性別、密碼、 電話號(hào)碼） 表：圖書（ 圖書 號(hào) 、書名、出版社編號(hào)、 作者 、數(shù) 量 、是否借出 ）。 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 。 圖書表中增加了一個(gè)“出版社編號(hào)”屬性，它是一個(gè)外碼，是出版社的主碼 。 ⑵ 實(shí)體間的聯(lián)系根據(jù)聯(lián)系的類型，轉(zhuǎn)換如下： ① 1:n的聯(lián) 系： 1:n 的聯(lián)系是比較普遍的聯(lián)系，其轉(zhuǎn)換比較直觀?，F(xiàn)在，絕大部分關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ RDBMS）都支持表 (Table)、列 (Column)、視圖 (View)、主碼 (Primary Key)、外碼 (Foreign)、約束 (Constraint)等數(shù)據(jù)庫對象。 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。從而得到 消除了部分 不必要的冗余之后的基本 ER 圖如下： 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 25 頁 共 31 頁 圖 書出 版 社借 閱 者工 作 人 員身 份管 理 人 員編 號(hào)聯(lián) 系 人所 在 地供 應(yīng) 類 別電 話 4供求借閱維護(hù)屬 于工 作 號(hào) 2姓 名 電 話 3密 碼維 護(hù) 圖 書 類 型借 書 號(hào)姓 名性 別電 話 2密 碼代 碼描 述最 大 借 閱 數(shù)管理信息工 作 號(hào) 1姓 名 電 話 1 密 碼圖 書 號(hào)書 名出 版 社 編 號(hào)作 者數(shù) 量是 否 借 出借 書 日 期借 閱 數(shù) 量應(yīng) 歸 還 日 期 圖 37 基本 ER 圖 圖書館信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)報(bào)告 第 26 頁 共 31 頁 概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所得的概念模型（即上面所得的 ER圖），是獨(dú)立于任何一種 DBMS 的信息結(jié)構(gòu) ，與實(shí)現(xiàn)無關(guān)。 在本系統(tǒng)中，由于實(shí)體間關(guān)系不是很復(fù)雜，完全可以根據(jù)分析方法對初步 ER 圖進(jìn)行冗余消除。此外， 除了使用分析方法外，還可以用規(guī)范化理論 來消除冗余 。 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)。冗余數(shù)據(jù)和冗余聯(lián)系容易破壞數(shù)據(jù)庫的完整性，給數(shù)據(jù)庫的維護(hù)增加困難，應(yīng)當(dāng)予以消除。其次，就是命名沖突比較明顯，所以 在合并時(shí)對產(chǎn)生了命名沖突的屬性進(jìn)行了重命名，比如“借 閱者”與“工作人員”都有“姓名”這一屬性，則可以用“姓名 1”與“姓名 2”來進(jìn)行區(qū)分，依此類推，從而得到了基本可行的初步 ER 圖。 在本次設(shè)計(jì)中，屬性沖突基本上不存在，因?yàn)閿?shù)據(jù)類型比較簡單、單一；所以最主要的沖突在于結(jié)構(gòu)沖突與命名沖突。 ⑶ 結(jié)構(gòu)沖突 結(jié)構(gòu)沖突的表現(xiàn)主要是：同一對象在不同的局部 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。 異名同義：相同的實(shí)體或?qū)傩允褂昧瞬煌拿Q。 ⑵ 命名沖突 同名異義：相同的實(shí)體名稱或?qū)傩悦Q，而 意義不同。 3) 消除沖突 數(shù)據(jù)庫中的 沖突 可 分為三類：屬性沖突、結(jié)構(gòu)沖突、命名沖突。 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。在這一步中我們僅根據(jù)實(shí)體類型名和鍵來認(rèn)定公共實(shí)體類型。全局概念結(jié)構(gòu) 不僅要 支持所有局部 ER 模式，而且必須合理地表示一個(gè)完整、一致的數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)。還要考察一個(gè)實(shí)體類型內(nèi)部是否存在聯(lián)系，兩個(gè)實(shí)體類型之間是否存在聯(lián)系，多個(gè)實(shí)體類型之間是否存在聯(lián)系，等等。一種完整的方式是對局部結(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。利用 ER方法進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的概念設(shè)計(jì)，可分成三步進(jìn)行：首先設(shè)計(jì)局 部 ER 模式，然后把各局部 ER模式綜合成一個(gè)全局模式，最后對全局 ER 模式進(jìn)行優(yōu)化，得到最終的模式，即概念模式。然后再把概念模式轉(zhuǎn)換成邏輯模式。在這里就不再列出最后成形的表格了，因?yàn)樵诤竺娴摹跋到y(tǒng)實(shí)現(xiàn) 報(bào)告”中會(huì)詳細(xì)給出。 2〉借閱者的信息中，所用姓名及其他純屬筆者玩笑之舉，