数据库原理图书管理系统数据库设计

1、数据库原理-数据库设计部分实验报告重庆理工大学图书馆管理系统的数据库设计班级： 11003070-110030704 组长： 刘颖 组员：许波、 龚兴桂、 周平 2012年 11 月 8 日“重庆理工大学图书馆管理系统” 需求调查情况概述经过调研及分析，图书馆管理信息系统主要完成以下功能：1图书信息管理（1）图书采购：主要完成采购计划的实施。（2）图书整理：主要完成入库图书的分类整理，编号，贴标签，加磁。对破损的图书进行修复和处理。修改图书信息。（3）图书信息统计：主要对购书、借书、图书损坏进行记录和统计。修改图书信息。2读者信息管理：主要是完成读者信息的添加、修改和删除等操作，只有是系统中的

2、合法读者才有资格进行图书的借阅活动。修改读者信息。3借阅服务（1） 图书借阅：先对读者的借阅资格审核（判断标准：1有无借阅证，2是否有超期未还的图书3是否达到最大借阅量），若有借阅资格则查询该书现状（有无他人预定，该类库存量），若该书有未被预定的库存则允许借阅。修改图书信息和读者信息。借阅期管理：图书是否续借，是否超期，是否遇假期或其他原因延长借阅有效时间，若超期将进行扣费罚款。修改图书信息和读者信息。（2）图书归还检查图书有无损坏，若有则读者将进行赔偿，若读者遗失图书，则进行赔偿。修改图书信息和读者信息。实验一 需求分析（一）业务流程调查一、实验目的：掌握需求分析的步骤和业务流程调查的方法；

3、掌握应用VISIO/Power Designer绘制业务流程图/BPM模型/的方法。二、学时：6H（课内2H，课外4H）三、实验软件平台：Windows 2k或Windows XP, Power Designer 9.5,Visio四、实验内容：根据选定实验题目，进行业务需求调查，利用VISIO/Power Designer绘制业务流程图/BPM模型。五、实验结果：【请在此粘贴实验内容，地方不够可换页】组织结构图：业务流程图：借书：还书：六、思考题1、数据库设计为什么需要进行详细的需求分析？ 需求分析是设计数据库的起点，需求分析的结果是否准确地反映了用户的实际要求，将直接影响到后面的各个阶段的

4、设计，并影响到设计结果是否合理和实用。2、 需求分析的目标是什么？其调查步骤是什么？常用的调查方法有哪些？需求分析的目标是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，然后再次基础上确定新系统的功能，且新系统必须充分的考虑到今后可能的扩充和改变，不能仅仅按当前应用需求来设计数据库。调查步骤：（1）调查组织机构情况。（2）调查各部门的业务活动情况。（3）在熟悉了业务活动的基础上，协助用户明确对新系统的各种要求，包括信息要求、处理要求、安全性与完整性要求。（4）确定新系统的边界。调查方法：（1）跟班作业。（2）开调查会。（3）请专人介绍。（4）询问。（5）设计调查表

5、请用户填写。（6）查阅记录。3、数据库设计的特点是什么？（1）数据库建设的基本规律：三分技术，七分管理，十二分基础数据。（2）结构（数据）设计和行为（处理）设计相结合。实验二 需求分析（二）数据流程调查一、实验目的：掌握需求分析的步骤和数据流程调查的方法；掌握应用VISIO绘制数据流程图（DFD）,掌握数据流程图分层次的绘制方法。掌握编写数据字典的方法和步骤。二、实验学时：8H（课内2H，课外6H）三、实验软件平台：Windows 2k或Windows XP, Visio四、实验内容：1、掌握数据流程调查和分析的方法；2、利用Visio绘制分层次的数据流程图并在绘制的过程中建立标准、统一的编码

6、；3、在第一次实验的基础上，利用VISIO，绘制该管理系统的DFD模型。4、编写详细正确的数据字典。五、实验步骤1、数据流程图的层次绘制方法复习数据流程图分层次绘制模型：数据流程图是按照“自顶向下、逐层细化”的原则进行，在绘制整个数据流程图的过程中，一定要建立标准、统一的编码，并建立相应的数据字典。数据流程图的详细绘制过程可参见上课过程中的PPT案例(陪送系统数据流程图)。2、在第一次实验的基础上，利用VISIO，绘制该管理系统的DFD模型。六、实验结果： 1、绘制数据流程图 【请在此粘贴内容，数据流程图中的数据对象一定要编号，地方不够可换页】数据流程图0层：1层：2层：（借书）3层：（还书）

7、D0管理员实体D1读者实体D2读者信息表D3图书信息表D4借阅信息表D5图书在库信息表P1图书借阅操作P2图书归还操作P3管理操作P1.1图书信息查询P1.2读者借阅条件审核P1.3借书登记P1.4信息更改P2.1查看读者信息P2.2审核图书情况和借阅期P2.3赔偿、罚款处理P2.4信息更改P2.5还书登记T1图书检索信息T2图书信息更改T3借阅信息更改T4读者信息更改T5图书亏损超期T6赔偿罚款处理信息T7审核通过信息T8图书借阅信息T9操作成功2、编写相应的正确的数据字典表1 数据项的定义数据项编号数据项名称简述类型及宽度取值范围管理员信息表I0Kname管理员姓名Char(10)I1Kn

8、um登陆账号Char(10)I2Kpassword登录密码Char(10)读者信息表I3BorNum借阅证号码Char(10)I4Borname姓名Char(10)I5Borflag借书标记Char(10)I6Bormoney欠费金额Float借阅信息表I7BorNum借阅证号Char(10)I8BookNum图书编号Char(10)I9BorrowDate借书日期Char(10)I10ReturnDate还书日期Char(10)图书信息表I11BookNum图书编号char(10)I12Bookname书名char(20)I13Bstorage库存量intI14BSearchnum索书号Ch

9、ar(10)表2 数据流的描述数据流编号数据流名称简 述数据流来源数据流去向数据流组成数据流量高峰流量借书T1图书检索读者对要借阅的图书读者查询图书信息图书名+索书号100/天300/天T2图书在库信息读者的信息和要借阅的书的信息图书信息表查询图书信息图书名+索书号+库存量100/天300/天图书在库信息读者的信息和要借阅的书的信息查询图书信息读者借阅条件审核图书名+索书号+库存量100/天300/天图书在库信息读者的信息和要借阅的书的信息更改图书、读者信息图书信息表图书名+索书号+库存量100/天300/天T3借阅信息读者借阅的图书的信息管理员登记借阅信息借阅信息表借阅证号+图书编号+借书日

10、期+还书日期100/天300/天借阅信息读者借阅的图书的信息管理员登记借阅信息更改图书、读者信息借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期100/天300/天借阅信息读者借阅的图书的信息借阅信息表读者借阅条件审核借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期100/天300/天T4读者信息读者的基本信息读者信息表读者借阅条件审核借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额100/天300/天读者信息读者的基本信息更改图书、读者信息读者信息表借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额100/天300/天还书T01要还的书读者要还的书读者查看读者信息图书名100/天300/天T3,T4借阅信息，读者信息读者信息和借阅的书的

11、信息查看读者信息表审核图书情况和借阅期借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期+借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额100/天300/天T7审核通过读者还书审核通过审核图书情况和借阅期更改信息审核通过100/天300/天T3借阅信息读者借阅的图书的信息更改信息借阅信息表借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期100/天300/天借阅信息读者借阅的图书的信息借阅信息表审核图书情况和借阅期借阅证号+图书编号+借书日期+还书日期100/天300/天T5图书污损或超期节约的图书损坏或超出借阅期审核图书情况和借阅期赔偿、罚款通知图书损坏程度+超期时长100/天300/天T8更改图书借阅信息还书处理更改图书信

12、息更改信息图书在库信息表图书名+索书号+库存量100/天300/天T4读者信息读者的基本信息更改信息读者信息表借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额100/天300/天读者信息读者的基本信息读者信息表查看读者信息表借阅证号码+姓名+借书标记+欠费金额100/天300/天T9操作成功更改信息操作成功更改信息还书登记读者信息表100/天300/天T6处理信息罚款处理的信息赔偿、罚款通知更改信息罚款信息处理100/天300/天T10罚款规则信息具体的罚款细则罚款规则清单赔偿、罚款通知罚款规则信息100/天300/天T11还书成功信息反馈还书成功后反馈的信息还书登记读者还书成功信息100/天300/天T

13、12罚款通知还书时得到的罚款通知赔偿、罚款通知读者罚款通知100/天300/天表3 处理逻辑的描述处理逻辑编号处理逻辑名称简述输入的数据流处理输出的数据流处理频率P1.1查询图书信息读者根据借书单查询图书T1读者要借的书T2图书在库信息根据读者提供的借书单，进行图书查询T2图书在库信息100次/天P1.2读者借阅条件审核审核读者是否具有借阅资格T2图书在库信息T3借阅信息T4读者信息根据读者信息进行审核，看读者是否具有借阅资格审核通过100次/天P1.3登记借阅信息登记读者借阅信息审核通过登记读者信息和图书借阅信息T3借阅信息100次/天P1.4更改图书读者信息审核通过后更改图书读者信息T3借

14、阅信息借阅条件审核通过后更改图书信息和读者信息T4读者信息T2图书在库信息借阅成功100次/天P2.1查看读者信息还书时查看读者信息T1要归还的书T4读者信息查看读者信息，还有借阅信息。T4读者信息T2图书在库信息100次/天P2.2审核图书情况和借阅期审核读书完整情况和是否超期T4读者信息T3借阅信息T2图书在库信息坚持图书的完整性，是否污损，或者超期。T5图书污损或超期T7审核通过100次/天P2.3赔偿、罚款通知根据审核情况进行罚款T5图书污损或超期T10罚款规则信息若图书污损或超期根据罚款规则信息进行罚款T6罚款处理信息T11通知读者100次/天P2.4更改信息还书时更改读者信息好图书

15、信息T7审核通过T6罚款处理信息审核通过好更改读者信息和图书信息T4读者信息T3借阅信息T8图书借阅信息T9操作成功100次/天P2.5还书登记还书成功登记T9操作成功还书完成后通知读者T11还书成功信息反馈100次/天表4 数据存储的描述数据存储编号数据存储名称简 述数据存储组成相关联的处理D2读者信息表读者的基本信息读者号+姓名+学号+性别+入学年份+学院P1.1，P1.2，P1.4P2.1，P2.2，P2.4D3图书信息表图书库存信息图书编号+图书名+出版社+出版日期+作者+数量+入库日期+购入价格+定价P1.1，P1.4，P2.1，P2.2D4借阅信息表 借书的记录读者姓名,读者学号,

16、图书编号，读者班级，图书名称，图书类型，借阅时间,应还时间,续借次数,已借书数,库存量P1.2,P1.3,P2.2,P2.4D5图书在库信息表图书的在库数量及相关信息图书编号+图书名+出版社+出版日期+作者+在库数量+入库日期+购入价格+定价P1.4，P2.4D6罚款规则表罚款相关规则罚款项目名+罚款理由+罚款金额P2.3表5 外部实体的描述外部实体编号外部实体名称简述外部实体组成输入的数据流输出的数据流D1读者从图书馆借书的人具有借阅资格的所有人T11，T12T1，T3,T4D0管理员借出书的一方具有管理资格的所有人T2，T3，T4，T8七、思考题 1、数据流程图的特点有哪三方面？2、 数据

17、字典的内容和作用是什么？ 数据字典内容包括数据项、数据结构、数据流、数据存储和处理。数据字典是系统中各类数据描述的集合，是进行详细的数据收集和数据分析所获得的主要成果。数据字典通过对数据项和数据结构的定义来描述数据流、数据存储的逻辑内容。实验三 概念结构设计一、实验目的：掌握概念结构模型绘制的方法和步骤，掌握利用PD绘制和管理CDM的方法。二、实验学时：6H（课内2H,课外4H）三、实验软件平台： Windows 2k或Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、实验内容：1、掌握概念结构设计的方法；2、利用PD绘制并管理CDM；3、根据前两次实验所完成的内容，利用P

18、D，设计该管理系统合理的CDM模型。五、实验结果【请在此粘贴内容，注意实体的正确抽象以及数据项、域、主标识和各类联系的正确表达】六、思考题1、 什么是数据库的概念结构？式述其特点和设计策略。答: 答概念结构设计就是将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程。 概念结构设计的特点:(1)能真实、充分地反映现实世界包括事物和事物之间的联系能满足用户对数据的处理要求是对现实世界的一个真实模型 (2) 易于理解从而可以用它和不熟悉计算机的用户交换意见用户的积极参与是数据库设计成功的关键 (3) 易于更改当应用环境和应用要求改变时容易对概念模型修改和扩充 (4) 易于向关系、网状、层次等各种

19、数据模型转换。概念结构设计的策略:(1) 自顶向下。 (2)自底向上。(3) 逐步扩张。 (4) 混合策略。2、 什么叫数据抽象？3、 数据库概念结构设计的重要性和设计步骤答:概念结构设计是整个数据库设计的关键它通过对用户需求进行综合、归纳与抽象形成一个独立于具体DBMS的概念模型。4、 为什么要视图集成？有哪些方法？答:各子系统的分E-R图设计好以后下一步就是要将所有的分E-R图综合成一个系统的总E-R图。 一般来说视图集成可以有两种方式 :(1) 多个分E-R图一次集成。 (2)逐步集成用累加的方式一次集成两个分E-R图。5、 试述在PD中设计数据项并把数据项关联到某一实体的操作步骤6、

20、试述在PD中设计域并把它关联到某一实体属性上的操作步骤实验四 逻辑结构设计一、实验目的：掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；掌握在PD环境中把CDM正确转换为PDM，并对PDM进行必要的管理和修改。二、实验学时：6H（课内2H，课外4H）三、实验软件平台： Windows 2k或Windows XP, Powerduilder9.5,Visio四、实验内容：1、掌握概念结构模型向逻辑模型转换的规则方法；2、掌握在PD环境中把CDM正确转换为PDM，并对PDM进行必要的管理和修改；3、掌握利用创建PDM的四种方法；4、根据前三次实验所完成的内容，利用PD，设计该管理系统合理的PDM模型。五

21、、实验结果【请在此粘贴你的内容，注意对联系所转换来的独立表，要添加合理的非主属性字段】六、思考题1、 什么是数据库的逻辑结构设计？试述其设计步骤答: 逻辑结构设计对数据在计算机中的组织形式设计。 设计步骤: (1) 将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型 (2) 将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换 (3) 对数据模型进行优化。2、 试述把E-R图转换为关系模型的转换规则。答: 转换一般遵循如下规则 : (1) 一个11联系可以转换为一个独立的关系模式也可以与任意一端对应的关系模式合并。 (2) 一个1n联系可以转换为一个独立的关系模式也可以与N端对应的关系模式

22、合并。 (3) 一个M:N联系转换为一个关系模式。与该联系相连的各实体的码以及联系本事的属性均转换为关系的属性各实体的码组成关系的码或关系码的一部分。 (4) 3个或3个以上实体间的一个多元联系可以转换为一个关系模式。 (5) 具有相同码的关系模式可以合并。 3、完成数据库系统概述P242 第23、24题实验五 数据库的物理设计与实施一、实验目的：掌握PD中利用PDM生成物理数据库的操作步骤；掌握在PD环境中把PDM正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。二、实验学时：4H（课内2H，课外2H）三、实验软件平台： Windows 2k或Windows XP, Powerduilder

23、9.5,MS SQL Server 2000或Anywhere四、实验内容：1、 掌握PD中利用PDM生成物理数据库的操作步骤；2、 掌握在PD环境中把PDM正确转换为数据库文件和生成数据库文件的SQL脚本。3、根据第四次实验所得到的PDM模型，完成该管理系统数据库的物理设计，保留生成数据库的SQL脚本和数据库文件。五、实验结果【请在此粘贴生成的SQL脚本，并注意保留生成数据库的SQL脚本和数据库文件。】/*=*/* DBMS name: Microsoft SQL Server 2008 */* Created on: 2012/11/8 0:54:02 */*=*/if exists (s

24、elect 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_FKgoif e

25、xists (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 LENDBOOKgoif

26、 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 bookgoif e

27、xists (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 Curren

28、tUser sysnameselect CurrentUser = user_name()execute sp_addextendedproperty 'MS_Description', '图书库存情况', 'user', CurrentUser, 'table', 'BookRemain'go/*=*/* Table: LENDBOOK */*=*/create table LENDBOOK ( Bno char(20) not null, Sno char(20) not null, Borrowdate da

29、tetime 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', '借书', 'user&

30、#39;, 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(20)

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

32、nship_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