數(shù)據(jù)庫原理圖書管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設計

1、數(shù)據(jù)庫原理-數(shù)據(jù)庫設計部分實驗報告重慶理工大學圖書館管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設計班級： 11003070-110030704 組長： 劉穎 組員：許波、 龔興桂、 周平 2012年 11 月 8 日“重慶理工大學圖書館管理系統(tǒng)” 需求調查情況概述經(jīng)過調研及分析，圖書館管理信息系統(tǒng)主要完成以下功能：1圖書信息管理（1）圖書采購：主要完成采購計劃的實施。（2）圖書整理：主要完成入庫圖書的分類整理，編號，貼標簽，加磁。對破損的圖書進行修復和處理。修改圖書信息。（3）圖書信息統(tǒng)計：主要對購書、借書、圖書損壞進行記錄和統(tǒng)計。修改圖書信息。2讀者信息管理：主要是完成讀者信息的添加、修改和刪除等操作，只有是系統(tǒng)中的

2、合法讀者才有資格進行圖書的借閱活動。修改讀者信息。3借閱服務（1） 圖書借閱：先對讀者的借閱資格審核（判斷標準：1有無借閱證，2是否有超期未還的圖書3是否達到最大借閱量），若有借閱資格則查詢該書現(xiàn)狀（有無他人預定，該類庫存量），若該書有未被預定的庫存則允許借閱。修改圖書信息和讀者信息。借閱期管理：圖書是否續(xù)借，是否超期，是否遇假期或其他原因延長借閱有效時間，若超期將進行扣費罰款。修改圖書信息和讀者信息。（2）圖書歸還檢查圖書有無損壞，若有則讀者將進行賠償，若讀者遺失圖書，則進行賠償。修改圖書信息和讀者信息。實驗一 需求分析（一）業(yè)務流程調查一、實驗目的：掌握需求分析的步驟和業(yè)務流程調查的方法；

3、掌握應用VISIO/Power Designer繪制業(yè)務流程圖/BPM模型/的方法。二、學時：6H（課內(nèi)2H，課外4H）三、實驗軟件平臺：Windows 2k或Windows XP, Power Designer 9.5,Visio四、實驗內(nèi)容：根據(jù)選定實驗題目，進行業(yè)務需求調查，利用VISIO/Power Designer繪制業(yè)務流程圖/BPM模型。五、實驗結果：【請在此粘貼實驗內(nèi)容，地方不夠可換頁】組織結構圖：業(yè)務流程圖：借書：還書：六、思考題1、數(shù)據(jù)庫設計為什么需要進行詳細的需求分析？ 需求分析是設計數(shù)據(jù)庫的起點，需求分析的結果是否準確地反映了用戶的實際要求，將直接影響到后面的各個階段的

4、設計，并影響到設計結果是否合理和實用。2、 需求分析的目標是什么？其調查步驟是什么？常用的調查方法有哪些？需求分析的目標是通過詳細調查現(xiàn)實世界要處理的對象，充分了解原系統(tǒng)工作概況，明確用戶的各種需求，然后再次基礎上確定新系統(tǒng)的功能，且新系統(tǒng)必須充分的考慮到今后可能的擴充和改變，不能僅僅按當前應用需求來設計數(shù)據(jù)庫。調查步驟：（1）調查組織機構情況。（2）調查各部門的業(yè)務活動情況。（3）在熟悉了業(yè)務活動的基礎上，協(xié)助用戶明確對新系統(tǒng)的各種要求，包括信息要求、處理要求、安全性與完整性要求。（4）確定新系統(tǒng)的邊界。調查方法：（1）跟班作業(yè)。（2）開調查會。（3）請專人介紹。（4）詢問。（5）設計調查表

5、請用戶填寫。（6）查閱記錄。3、數(shù)據(jù)庫設計的特點是什么？（1）數(shù)據(jù)庫建設的基本規(guī)律：三分技術，七分管理，十二分基礎數(shù)據(jù)。（2）結構（數(shù)據(jù)）設計和行為（處理）設計相結合。實驗二 需求分析（二）數(shù)據(jù)流程調查一、實驗目的：掌握需求分析的步驟和數(shù)據(jù)流程調查的方法；掌握應用VISIO繪制數(shù)據(jù)流程圖（DFD）,掌握數(shù)據(jù)流程圖分層次的繪制方法。掌握編寫數(shù)據(jù)字典的方法和步驟。二、實驗學時：8H（課內(nèi)2H，課外6H）三、實驗軟件平臺：Windows 2k或Windows XP, Visio四、實驗內(nèi)容：1、掌握數(shù)據(jù)流程調查和分析的方法；2、利用Visio繪制分層次的數(shù)據(jù)流程圖并在繪制的過程中建立標準、統(tǒng)一的編碼

6、；3、在第一次實驗的基礎上，利用VISIO，繪制該管理系統(tǒng)的DFD模型。4、編寫詳細正確的數(shù)據(jù)字典。五、實驗步驟1、數(shù)據(jù)流程圖的層次繪制方法復習數(shù)據(jù)流程圖分層次繪制模型：數(shù)據(jù)流程圖是按照“自頂向下、逐層細化”的原則進行，在繪制整個數(shù)據(jù)流程圖的過程中，一定要建立標準、統(tǒng)一的編碼，并建立相應的數(shù)據(jù)字典。數(shù)據(jù)流程圖的詳細繪制過程可參見上課過程中的PPT案例(陪送系統(tǒng)數(shù)據(jù)流程圖)。2、在第一次實驗的基礎上，利用VISIO，繪制該管理系統(tǒng)的DFD模型。六、實驗結果： 1、繪制數(shù)據(jù)流程圖 【請在此粘貼內(nèi)容，數(shù)據(jù)流程圖中的數(shù)據(jù)對象一定要編號，地方不夠可換頁】數(shù)據(jù)流程圖0層：1層：2層：（借書）3層：（還書）

7、D0管理員實體D1讀者實體D2讀者信息表D3圖書信息表D4借閱信息表D5圖書在庫信息表P1圖書借閱操作P2圖書歸還操作P3管理操作P1.1圖書信息查詢P1.2讀者借閱條件審核P1.3借書登記P1.4信息更改P2.1查看讀者信息P2.2審核圖書情況和借閱期P2.3賠償、罰款處理P2.4信息更改P2.5還書登記T1圖書檢索信息T2圖書信息更改T3借閱信息更改T4讀者信息更改T5圖書虧損超期T6賠償罰款處理信息T7審核通過信息T8圖書借閱信息T9操作成功2、編寫相應的正確的數(shù)據(jù)字典表1 數(shù)據(jù)項的定義數(shù)據(jù)項編號數(shù)據(jù)項名稱簡述類型及寬度取值范圍管理員信息表I0Kname管理員姓名Char(10)I1Kn

8、um登陸賬號Char(10)I2Kpassword登錄密碼Char(10)讀者信息表I3BorNum借閱證號碼Char(10)I4Borname姓名Char(10)I5Borflag借書標記Char(10)I6Bormoney欠費金額Float借閱信息表I7BorNum借閱證號Char(10)I8BookNum圖書編號Char(10)I9BorrowDate借書日期Char(10)I10ReturnDate還書日期Char(10)圖書信息表I11BookNum圖書編號char(10)I12Bookname書名char(20)I13Bstorage庫存量intI14BSearchnum索書號Ch

9、ar(10)表2 數(shù)據(jù)流的描述數(shù)據(jù)流編號數(shù)據(jù)流名稱簡 述數(shù)據(jù)流來源數(shù)據(jù)流去向數(shù)據(jù)流組成數(shù)據(jù)流量高峰流量借書T1圖書檢索讀者對要借閱的圖書讀者查詢圖書信息圖書名+索書號100/天300/天T2圖書在庫信息讀者的信息和要借閱的書的信息圖書信息表查詢圖書信息圖書名+索書號+庫存量100/天300/天圖書在庫信息讀者的信息和要借閱的書的信息查詢圖書信息讀者借閱條件審核圖書名+索書號+庫存量100/天300/天圖書在庫信息讀者的信息和要借閱的書的信息更改圖書、讀者信息圖書信息表圖書名+索書號+庫存量100/天300/天T3借閱信息讀者借閱的圖書的信息管理員登記借閱信息借閱信息表借閱證號+圖書編號+借書日

10、期+還書日期100/天300/天借閱信息讀者借閱的圖書的信息管理員登記借閱信息更改圖書、讀者信息借閱證號+圖書編號+借書日期+還書日期100/天300/天借閱信息讀者借閱的圖書的信息借閱信息表讀者借閱條件審核借閱證號+圖書編號+借書日期+還書日期100/天300/天T4讀者信息讀者的基本信息讀者信息表讀者借閱條件審核借閱證號碼+姓名+借書標記+欠費金額100/天300/天讀者信息讀者的基本信息更改圖書、讀者信息讀者信息表借閱證號碼+姓名+借書標記+欠費金額100/天300/天還書T01要還的書讀者要還的書讀者查看讀者信息圖書名100/天300/天T3,T4借閱信息，讀者信息讀者信息和借閱的書的

11、信息查看讀者信息表審核圖書情況和借閱期借閱證號+圖書編號+借書日期+還書日期+借閱證號碼+姓名+借書標記+欠費金額100/天300/天T7審核通過讀者還書審核通過審核圖書情況和借閱期更改信息審核通過100/天300/天T3借閱信息讀者借閱的圖書的信息更改信息借閱信息表借閱證號+圖書編號+借書日期+還書日期100/天300/天借閱信息讀者借閱的圖書的信息借閱信息表審核圖書情況和借閱期借閱證號+圖書編號+借書日期+還書日期100/天300/天T5圖書污損或超期節(jié)約的圖書損壞或超出借閱期審核圖書情況和借閱期賠償、罰款通知圖書損壞程度+超期時長100/天300/天T8更改圖書借閱信息還書處理更改圖書信

12、息更改信息圖書在庫信息表圖書名+索書號+庫存量100/天300/天T4讀者信息讀者的基本信息更改信息讀者信息表借閱證號碼+姓名+借書標記+欠費金額100/天300/天讀者信息讀者的基本信息讀者信息表查看讀者信息表借閱證號碼+姓名+借書標記+欠費金額100/天300/天T9操作成功更改信息操作成功更改信息還書登記讀者信息表100/天300/天T6處理信息罰款處理的信息賠償、罰款通知更改信息罰款信息處理100/天300/天T10罰款規(guī)則信息具體的罰款細則罰款規(guī)則清單賠償、罰款通知罰款規(guī)則信息100/天300/天T11還書成功信息反饋還書成功后反饋的信息還書登記讀者還書成功信息100/天300/天T

13、12罰款通知還書時得到的罰款通知賠償、罰款通知讀者罰款通知100/天300/天表3 處理邏輯的描述處理邏輯編號處理邏輯名稱簡述輸入的數(shù)據(jù)流處理輸出的數(shù)據(jù)流處理頻率P1.1查詢圖書信息讀者根據(jù)借書單查詢圖書 T1讀者要借的書T2圖書在庫信息根據(jù)讀者提供的借書單，進行圖書查詢T2圖書在庫信息100次/天P1.2讀者借閱條件審核審核讀者是否具有借閱資格T2圖書在庫信息T3借閱信息T4讀者信息根據(jù)讀者信息進行審核，看讀者是否具有借閱資格審核通過100次/天P1.3登記借閱信息登記讀者借閱信息審核通過登記讀者信息和圖書借閱信息T3借閱信息100次/天P1.4更改圖書讀者信息審核通過后更改圖書讀者信息T3

14、借閱信息借閱條件審核通過后更改圖書信息和讀者信息T4讀者信息T2圖書在庫信息借閱成功100次/天P2.1查看讀者信息還書時查看讀者信息T1要歸還的書T4讀者信息查看讀者信息，還有借閱信息。T4讀者信息T2圖書在庫信息100次/天P2.2審核圖書情況和借閱期審核讀書完整情況和是否超期T4讀者信息T3借閱信息T2圖書在庫信息堅持圖書的完整性，是否污損，或者超期。T5圖書污損或超期T7審核通過100次/天P2.3賠償、罰款通知根據(jù)審核情況進行罰款T5圖書污損或超期T10罰款規(guī)則信息若圖書污損或超期根據(jù)罰款規(guī)則信息進行罰款T6罰款處理信息T11通知讀者100次/天P2.4更改信息還書時更改讀者信息好圖

15、書信息T7審核通過T6罰款處理信息審核通過好更改讀者信息和圖書信息T4讀者信息T3借閱信息T8圖書借閱信息T9操作成功100次/天P2.5還書登記還書成功登記T9操作成功還書完成后通知讀者T11還書成功信息反饋100次/天表4 數(shù)據(jù)存儲的描述數(shù)據(jù)存儲編號數(shù)據(jù)存儲名稱簡 述數(shù)據(jù)存儲組成相關聯(lián)的處理D2讀者信息表讀者的基本信息讀者號+姓名+學號+性別+入學年份+學院P1.1，P1.2，P1.4P2.1，P2.2，P2.4D3圖書信息表圖書庫存信息圖書編號+圖書名+出版社+出版日期+作者+數(shù)量+入庫日期+購入價格+定價P1.1，P1.4，P2.1，P2.2D4借閱信息表 借書的記錄讀者姓名,讀者學號

16、,圖書編號，讀者班級，圖書名稱，圖書類型，借閱時間,應還時間,續(xù)借次數(shù),已借書數(shù),庫存量P1.2,P1.3,P2.2,P2.4D5圖書在庫信息表圖書的在庫數(shù)量及相關信息圖書編號+圖書名+出版社+出版日期+作者+在庫數(shù)量+入庫日期+購入價格+定價P1.4，P2.4D6罰款規(guī)則表罰款相關規(guī)則罰款項目名+罰款理由+罰款金額P2.3表5 外部實體的描述外部實體編號外部實體名稱簡述外部實體組成輸入的數(shù)據(jù)流輸出的數(shù)據(jù)流D1讀者從圖書館借書的人具有借閱資格的所有人T11，T12T1，T3,T4D0管理員借出書的一方具有管理資格的所有人T2，T3，T4，T8七、思考題 1、數(shù)據(jù)流程圖的特點有哪三方面？2、 數(shù)

17、據(jù)字典的內(nèi)容和作用是什么？ 數(shù)據(jù)字典內(nèi)容包括數(shù)據(jù)項、數(shù)據(jù)結構、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲和處理。數(shù)據(jù)字典是系統(tǒng)中各類數(shù)據(jù)描述的集合，是進行詳細的數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析所獲得的主要成果。數(shù)據(jù)字典通過對數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構的定義來描述數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲的邏輯內(nèi)容。實驗三 概念結構設計一、實驗目的：掌握概念結構模型繪制的方法和步驟，掌握利用PD繪制和管理CDM的方法。二、實驗學時：6H（課內(nèi)2H,課外4H）三、實驗軟件平臺： Windows 2k或Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、實驗內(nèi)容：1、掌握概念結構設計的方法；2、利用PD繪制并管理CDM；3、根據(jù)前兩次實驗所完成的內(nèi)容，利用

18、PD，設計該管理系統(tǒng)合理的CDM模型。五、實驗結果 【請在此粘貼內(nèi)容，注意實體的正確抽象以及數(shù)據(jù)項、域、主標識和各類聯(lián)系的正確表達】六、思考題1、 什么是數(shù)據(jù)庫的概念結構？式述其特點和設計策略。答: 答概念結構設計就是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結構即概念模型的過程。 概念結構設計的特點:(1)能真實、充分地反映現(xiàn)實世界包括事物和事物之間的聯(lián)系能滿足用戶對數(shù)據(jù)的處理要求是對現(xiàn)實世界的一個真實模型 (2) 易于理解從而可以用它和不熟悉計算機的用戶交換意見用戶的積極參與是數(shù)據(jù)庫設計成功的關鍵 (3) 易于更改當應用環(huán)境和應用要求改變時容易對概念模型修改和擴充 (4) 易于向關系、網(wǎng)狀、層次等

19、各種數(shù)據(jù)模型轉換。概念結構設計的策略:(1) 自頂向下。 (2)自底向上。(3) 逐步擴張。 (4) 混合策略。2、 什么叫數(shù)據(jù)抽象？3、 數(shù)據(jù)庫概念結構設計的重要性和設計步驟答:概念結構設計是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵它通過對用戶需求進行綜合、歸納與抽象形成一個獨立于具體DBMS的概念模型。4、 為什么要視圖集成？有哪些方法？答:各子系統(tǒng)的分E-R圖設計好以后下一步就是要將所有的分E-R圖綜合成一個系統(tǒng)的總E-R圖。 一般來說視圖集成可以有兩種方式 :(1) 多個分E-R圖一次集成。 (2)逐步集成用累加的方式一次集成兩個分E-R圖。5、 試述在PD中設計數(shù)據(jù)項并把數(shù)據(jù)項關聯(lián)到某一實體的操作步驟6

20、、 試述在PD中設計域并把它關聯(lián)到某一實體屬性上的操作步驟實驗四 邏輯結構設計一、實驗目的：掌握概念結構模型向邏輯模型轉換的規(guī)則方法；掌握在PD環(huán)境中把CDM正確轉換為PDM，并對PDM進行必要的管理和修改。二、實驗學時：6H（課內(nèi)2H，課外4H）三、實驗軟件平臺： Windows 2k或Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、實驗內(nèi)容：1、掌握概念結構模型向邏輯模型轉換的規(guī)則方法；2、掌握在PD環(huán)境中把CDM正確轉換為PDM，并對PDM進行必要的管理和修改；3、掌握利用創(chuàng)建PDM的四種方法；4、根據(jù)前三次實驗所完成的內(nèi)容，利用PD，設計該管理系統(tǒng)合理的PDM模型

21、。五、實驗結果 【請在此粘貼你的內(nèi)容，注意對聯(lián)系所轉換來的獨立表，要添加合理的非主屬性字段】六、思考題1、 什么是數(shù)據(jù)庫的邏輯結構設計？試述其設計步驟答: 邏輯結構設計對數(shù)據(jù)在計算機中的組織形式設計。 設計步驟: (1) 將概念結構轉換為一般的關系、網(wǎng)狀、層次模型 (2) 將轉換來的關系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉換 (3) 對數(shù)據(jù)模型進行優(yōu)化。2、 試述把E-R圖轉換為關系模型的轉換規(guī)則。答: 轉換一般遵循如下規(guī)則 : (1) 一個11聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式也可以與任意一端對應的關系模式合并。 (2) 一個1n聯(lián)系可以轉換為一個獨立的關系模式也可以與N端對應的關

22、系模式合并。 (3) 一個M:N聯(lián)系轉換為一個關系模式。與該聯(lián)系相連的各實體的碼以及聯(lián)系本事的屬性均轉換為關系的屬性各實體的碼組成關系的碼或關系碼的一部分。 (4) 3個或3個以上實體間的一個多元聯(lián)系可以轉換為一個關系模式。 (5) 具有相同碼的關系模式可以合并。 3、完成數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概述P242 第23、24題實驗五 數(shù)據(jù)庫的物理設計與實施一、實驗目的：掌握PD中利用PDM生成物理數(shù)據(jù)庫的操作步驟；掌握在PD環(huán)境中把PDM正確轉換為數(shù)據(jù)庫文件和生成數(shù)據(jù)庫文件的SQL腳本。二、實驗學時：4H（課內(nèi)2H，課外2H）三、實驗軟件平臺： Windows 2k或Windows XP, Powerduil

23、der9.5,MS SQL Server 2000或Anywhere四、實驗內(nèi)容：1、 掌握PD中利用PDM生成物理數(shù)據(jù)庫的操作步驟；2、 掌握在PD環(huán)境中把PDM正確轉換為數(shù)據(jù)庫文件和生成數(shù)據(jù)庫文件的SQL腳本。3、根據(jù)第四次實驗所得到的PDM模型，完成該管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的物理設計，保留生成數(shù)據(jù)庫的SQL腳本和數(shù)據(jù)庫文件。五、實驗結果 【請在此粘貼生成的SQL腳本，并注意保留生成數(shù)據(jù)庫的SQL腳本和數(shù)據(jù)庫文件。】/*=*/* DBMS name: Microsoft SQL Server 2008 */* Created on: 2012/11/8 0:54:02 */*=*/if exist

24、s (select 1 from sysobjects where id = object_id('BookRemain') and type = 'U') drop table BookRemaingoif exists (select 1 from sysindexes where id = object_id('LENDBOOK') and name = 'LENDBOOK2_FK' and indid > 0 and indid < 255) drop index LENDBOOK.LENDBOOK2_FKgo

25、if exists (select 1 from sysindexes where id = object_id('LENDBOOK') and name = 'LENDBOOK_FK' and indid > 0 and indid < 255) drop index LENDBOOK.LENDBOOK_FKgoif exists (select 1 from sysobjects where id = object_id('LENDBOOK') and type = 'U') drop table LENDBOOK

26、goif exists (select 1 from sysindexes where id = object_id('book') and name = 'Relationship_1_FK' and indid > 0 and indid < 255) drop index book.Relationship_1_FKgoif exists (select 1 from sysobjects where id = object_id('book') and type = 'U') drop table bookgo

27、if exists (select 1 from sysobjects where id = object_id('reader') and type = 'U') drop table readergo/*=*/* Table: BookRemain */*=*/create table BookRemain ( Bname char(20) not null, Bremain numeric(3,0) not null, constraint PK_BOOKREMAIN primary key nonclustered (Bname)godeclare Cu

28、rrentUser sysnameselect CurrentUser = user_name()execute sp_addextendedproperty 'MS_Description', '圖書庫存情況', 'user', CurrentUser, 'table', 'BookRemain'go/*=*/* Table: LENDBOOK */*=*/create table LENDBOOK ( Bno char(20) not null, Sno char(20) not null, Borrowdat

29、e datetime not null, SReturndate datetime not null, ARdate datetime null, per numeric(5,2) null, Ifpay char(2) null, constraint PK_LENDBOOK primary key (Bno, Sno)godeclare CurrentUser sysnameselect CurrentUser = user_name()execute sp_addextendedproperty 'MS_Description', '借書', 'u

30、ser', CurrentUser, 'table', 'LENDBOOK'go/*=*/* Index: LENDBOOK_FK */*=*/create index LENDBOOK_FK on LENDBOOK (Bno ASC)go/*=*/* Index: LENDBOOK2_FK */*=*/create index LENDBOOK2_FK on LENDBOOK (Sno ASC)go/*=*/* Table: book */*=*/create table book ( Bno char(20) not null, Bname char

31、(20) null, Bwrite char(20) not null, constraint PK_BOOK primary key nonclustered (Bno)godeclare CurrentUser sysnameselect CurrentUser = user_name()execute sp_addextendedproperty 'MS_Description', '圖書信息表', 'user', CurrentUser, 'table', 'book'go/*=*/* Index: Rel

32、ationship_1_FK */*=*/create index Relationship_1_FK on book (Bname ASC)go/*=*/* Table: reader */*=*/create table reader ( Sno char(20) not null, Sname char(20) not null, Ssex char(5) null, Sage numeric(3,0) null, Sdept char(20) null, constraint PK_READER primary key nonclustered (Sno)godeclare CurrentUser sysnameselect