數(shù)據(jù)庫課程設(shè)計概述

PAGE湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書2014—2015學(xué)年第1學(xué)期理學(xué)院學(xué)院（系、部）信息與計算科學(xué)專業(yè)1201班課程名稱：數(shù)據(jù)庫原理設(shè)計題目：圖書信息管理系統(tǒng)完成期限：自2014年12月30日至2015年1月04日共1周任務(wù)及內(nèi)容1.使學(xué)生進(jìn)一步鞏固數(shù)據(jù)庫的基本概念、理論；2.增強(qiáng)學(xué)生使用SQL語言解決實際問題的能力；3.嘗試用所學(xué)的內(nèi)容解決實際問題，培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容2014.12.30熟悉圖書信息管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)2011.12.31編寫相應(yīng)的SQL語句2015.1.1~2015.1.3整理資料，書寫文檔主要參考資料1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡明教程，王珊：高等教育出版社，20142.數(shù)據(jù)庫設(shè)計與開發(fā)，（美）弗羅斯特：清華大學(xué)出版社，20073.SQL語言與數(shù)據(jù)庫操作技術(shù)大全，馬軍：電子工業(yè)出版社，2008指導(dǎo)教師（簽字）：年月日系（教研室）主任（簽字）：年月日目錄第一章緒論 21.1設(shè)計背景及意義 21.2系統(tǒng)開發(fā)工具 2第二章系統(tǒng)需求分析 22.1概述 22.2系統(tǒng)功能需求與數(shù)據(jù)需求 22.3小結(jié) 3第三章系統(tǒng)設(shè)計 33.1概念設(shè)計（E-R圖） 33.1.1設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù) 33.1.2系統(tǒng)的E-R圖 43.2邏輯設(shè)計 43.2.1設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù) 43.2.2系統(tǒng)的邏輯模型 43.2.3系統(tǒng)的完整性與安全性設(shè)計 73.3物理設(shè)計 83.4系統(tǒng)功能設(shè)計（E-R圖） 93.5小結(jié) 9第五章結(jié)束語 10第一章緒論1.1設(shè)計背景及意義數(shù)據(jù)庫技術(shù)和Interne的飛速發(fā)展，使他們已經(jīng)成為現(xiàn)代信息技術(shù)的重要組成部分，是現(xiàn)在計算機(jī)信息系統(tǒng)和計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)和核心。對于擁有龐大人員的學(xué)校的管理來講，數(shù)據(jù)的有效使用是一個學(xué)校能否進(jìn)行有效管理的一個關(guān)鍵。學(xué)校作為一個學(xué)習(xí)的地方，一定會有一個圖書館。有圖書館就必定要有管理，這樣學(xué)校圖書管理系統(tǒng)就顯得更為重要。學(xué)校圖書管理系統(tǒng)適應(yīng)于絕大多數(shù)的學(xué)校圖書館的管理。應(yīng)用此系統(tǒng)可以將眾多的學(xué)生信息和圖書信息進(jìn)行有效的管理，提高學(xué)校的效率。該軟件的研制將填補(bǔ)我國圖書館自動化集成系統(tǒng)軟件的開發(fā)方面讓非專業(yè)（既不懂計算機(jī)技術(shù)，又不熟悉圖書館專業(yè)）人員實現(xiàn)專業(yè)化圖書館管理的低價位管理軟件的空白，使圖書館自動化發(fā)展較慢或者剛剛起步的館能使得起、用的好。對圖書館轉(zhuǎn)變服務(wù)模式、提高服務(wù)質(zhì)量，更好的為讀者服務(wù)、科學(xué)的進(jìn)行管理、提高我國圖書館的自動化整體水平都有重要的意義。1.2系統(tǒng)開發(fā)工具系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境：Microsoftvisualstudio2008數(shù)據(jù)庫：SQLServer2008第二章系統(tǒng)需求分析2.1概述確定用戶的最終需求是一件很困難的事，一方面是因為用戶不能準(zhǔn)確的表達(dá)自己的需求，另一方面是因為設(shè)計人員不能真正理解用戶需求。因此設(shè)計人員必須不斷深入地與用戶交流，首先調(diào)查用戶的實際要求，與其達(dá)成共識，然后分析和表達(dá)這些需求。在很多的分析方法中，結(jié)構(gòu)化分析方法是一種簡單實用的方法。2.2系統(tǒng)功能需求圖書管理系統(tǒng)需要滿足來自圖書館工作人員和借閱者兩方面人員的需求，圖書館工作人員對圖書借閱者的借閱及還書要求進(jìn)行操作，同時形成借書報表（內(nèi)容包括圖書編號、書名、學(xué)號、用戶姓名、所在院系）或還書給借閱者查看確認(rèn)，還可通過圖書編號、借閱者證號等查詢相應(yīng)的借閱情況及查看已歸還的圖書信息（及歷史信息）。數(shù)據(jù)庫中還需要記錄學(xué)生的基本信息、管理員的基本信息以及圖書的基本信息和學(xué)生的借閱情況。2.3小結(jié)（1）需求分析階段的一個重要而困難的任務(wù)是收集將來應(yīng)用所涉及的數(shù)據(jù)，涉及人員應(yīng)充分考慮到可能的擴(kuò)充和改變，使設(shè)計易于更改，系統(tǒng)易于擴(kuò)充。（2）必須強(qiáng)調(diào)用戶的參與，這是數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計的特點。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)和廣泛的用戶有密切的聯(lián)系，許多人要使用數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計和建立又可能對更多人的工作環(huán)境產(chǎn)生重要影響。因此用戶的參與是數(shù)據(jù)庫設(shè)計不可分割的一部分。在數(shù)據(jù)分析階段，任何調(diào)查研究沒有用戶的積極參與是寸步難行的。設(shè)計人員應(yīng)該和用戶取得共同的語言，幫助不熟悉計算機(jī)的用戶建立數(shù)據(jù)庫環(huán)境下的共同概念，并對設(shè)計工作的最后結(jié)果承擔(dān)共同的責(zé)任。第三章系統(tǒng)設(shè)計3.1概念設(shè)計（E-R圖）3.1.1設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù)設(shè)計概念結(jié)構(gòu)通常有四類方法：自頂向下。即首先定義全局概念結(jié)構(gòu)的框架，然后逐步細(xì)化。自底向上。即首先定義各局部應(yīng)用的概念結(jié)構(gòu)，然后將它們集成起來，得到全局概念結(jié)構(gòu)。逐步擴(kuò)張。首先定義最重要的核心概念結(jié)構(gòu)，然后向外擴(kuò)張，以滾雪球的方式逐步生成其他概念結(jié)構(gòu)，直至總體概念結(jié)構(gòu)?；旌喜呗浴＜磳⒆皂斚蛳潞妥缘紫蛏舷嘟Y(jié)合，用自頂向下策略設(shè)計一個全局概念結(jié)構(gòu)的框架，以它為骨架集成由自底向上策略中設(shè)計的各局部概念結(jié)構(gòu)。3.1.2系統(tǒng)的E-R圖3.2邏輯設(shè)計3.2.1設(shè)計方法及關(guān)鍵技術(shù)將概念結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為一般的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型；將轉(zhuǎn)換來的關(guān)系、網(wǎng)狀、層次模型向特定DBMS支持下的數(shù)據(jù)模型轉(zhuǎn)換；對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行優(yōu)化。3.2.2系統(tǒng)的邏輯模型有了基本E-R圖后，就可以進(jìn)行邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計了，也就是設(shè)計基本的關(guān)系模型。設(shè)計基本關(guān)系模式主要是從E-R圖出發(fā)，將其直接轉(zhuǎn)換為關(guān)系模式。根據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)則，這個E-R圖轉(zhuǎn)換的關(guān)系模式為：學(xué)生（學(xué)號、姓名、性別、所在院系、專業(yè)、），主碼為學(xué)號；圖書（圖書編號、書名、作者、出版社、出版時間、書價），主碼為圖書編號；借書（學(xué)號、姓名、圖書編號、書名），主碼為（學(xué)號、圖書編號）；管理員表（用戶名、密碼、姓名)，主碼為用戶名。關(guān)系模式的定義在企業(yè)管理器中截圖如下：學(xué)生表： 圖書表：借書表：管理員表：輸入幾個數(shù)據(jù)得到的表：報表的設(shè)計（視圖的設(shè)計）1.學(xué)生借書視圖：3.2.3系統(tǒng)的完整性與安全性設(shè)計主外鍵：學(xué)生表的主鍵為學(xué)號，圖書表的主鍵為圖書編號，借書表的主鍵為學(xué)號和圖書編號，用戶表和管理員表的主鍵為用戶名。在設(shè)計好了關(guān)系模式并確定好了每個關(guān)系模式的主碼后，再看一下這些關(guān)系模式之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即確定關(guān)系模式的外碼，可通過E-R圖中的聯(lián)系實體發(fā)現(xiàn)：借書關(guān)系中，學(xué)號和圖書編號是外碼，分別引用學(xué)生關(guān)系中的學(xué)號和圖書關(guān)系中的圖書編號；參照完整性；一個參照完整性將兩個表中的相應(yīng)元組聯(lián)系起來了。關(guān)系借書中的一個元組表示一個學(xué)生的借書情況，其中學(xué)號和圖書編號是主碼，學(xué)號和圖書編號分別參照學(xué)生表中的主碼和圖書表中的主碼。用戶自定義完整性：約束：SQLServer的約束包括：DEFAULT、CHECK、UNIQUE、PRIMARYKEY、FOREIGNKEY。PRIMARYKEY用來保證主鍵的完整性，如學(xué)生表中的學(xué)號、圖書表中的圖書編號不能重復(fù)，并且不能為空值。FOREIGNKEY保證參照完整性，如借書表中的學(xué)號和圖書編號必須分別參照學(xué)生表中的學(xué)號和圖書表中的圖書編號。CHECK保證域完整性，如學(xué)生表中的年齡范圍為18到14歲。規(guī)則：安全性：任何數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)都需要安全控制功能，圖書管理系統(tǒng)用戶分為如下幾類：（1）系統(tǒng)管理員：有系統(tǒng)的全部權(quán)限；（2）普通用戶：具有對數(shù)據(jù)的查詢權(quán)。授權(quán)在實現(xiàn)時，將每一類用戶作為一個角色實現(xiàn)，這樣在授權(quán)時，只需對角色授權(quán)，而無需對每個具體的用戶授權(quán)。通過用戶的標(biāo)識與鑒別、對不同的用戶給予不同的權(quán)利來保證數(shù)據(jù)庫的安全。3.3物理設(shè)計數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一般提供多種存儲方法，常用的有三種：第一類是索引方法，目前主要是B+樹索引方法；第二類是聚簇方法；第三類是HASH方法。索引的建立：3.4系統(tǒng)功能設(shè)計（E-R圖） 圖書管理圖書管理系統(tǒng)管理員用戶新書入庫圖書修改圖書刪除借書圖書查詢個人信息還書圖書查詢3.5小結(jié)系統(tǒng)設(shè)計這一章主要討論數(shù)據(jù)庫設(shè)計的方法和步驟，詳細(xì)介紹了數(shù)據(jù)庫設(shè)計各個階段的目標(biāo)、方法、應(yīng)注意的事項。其中的重點是概念結(jié)構(gòu)的設(shè)計和邏輯結(jié)構(gòu)的設(shè)計，這也是數(shù)據(jù)庫設(shè)計過程中最重要的兩個環(huán)節(jié)。在做系統(tǒng)設(shè)計時，要努力掌握書中討論的基本方法，還要能從實際工作中運(yùn)用這些思想，設(shè)計符合應(yīng)用需求的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)。第四章結(jié)束語圖書管理系統(tǒng)是一套實用性非常強(qiáng)的系統(tǒng)，從小學(xué)、中學(xué)直到大學(xué)，我們一直與圖書館打交道，圖書館的發(fā)展從手工管理、手工管理和計算機(jī)管理并行，直到現(xiàn)在的完全計算機(jī)管理。圖書館管理系統(tǒng)的重要性已經(jīng)不言而喻，尤其對于中小型學(xué)校來說，沒有雄厚的資金作基礎(chǔ)而又需要圖書管理系統(tǒng)具有相當(dāng)完善的功能。在對管理系統(tǒng)的開發(fā)過程有了基本了解后，我使用SQL開發(fā)了這個圖書管理系