1、圖書館管理系統(tǒng)研究關(guān)鍵詞：圖書館管理系統(tǒng)信息管理系統(tǒng)摘要圖書管理系統(tǒng)是典型的信息管理系統(tǒng)(MIS),其開發(fā)主要包括后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)以及前端應(yīng)用程序的開發(fā)兩個(gè)方面。對(duì)于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性和完整性強(qiáng)、數(shù)據(jù)安全性好的庫。而對(duì)于后者則要求應(yīng)用程序功能完備,易使用等特點(diǎn)。因此本人結(jié)合開入式圖書館的要求，對(duì)MSSQLServer2000數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、SQL語言原理、Delphi應(yīng)用程序設(shè)計(jì)，Delphi數(shù)據(jù)庫技術(shù)進(jìn)行了較深入的學(xué)習(xí)和應(yīng)用，主要完成對(duì)圖書管理系統(tǒng)的需求分析、功能模塊劃分、數(shù)據(jù)庫模式分析，并由此設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)和應(yīng)用程序。系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)果證明，本文所設(shè)計(jì)的圖書管理系統(tǒng)可以滿足借閱者、

2、圖書館工作人員和高級(jí)管理員三方面的需要。第一章對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行了簡明的介紹，并分析了開發(fā)圖書管理系統(tǒng)所應(yīng)進(jìn)行的工作。第二章對(duì)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和SQL語言的使用進(jìn)行了系統(tǒng)分析，為深入理解數(shù)據(jù)庫應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。第三章學(xué)習(xí)了具體的開發(fā)工具Delphi6.0，對(duì)其數(shù)據(jù)庫組件，SQL語言在Delphi中的應(yīng)用等數(shù)據(jù)庫編程關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的介紹。第四章分析了圖書管理信息系統(tǒng)的應(yīng)用需求，按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)理論一步一步地給出了系統(tǒng)需求說明書、局部ER圖、全局ER圖、系統(tǒng)關(guān)系模式，子模式，利用MSSQLServer2000建立了數(shù)據(jù)庫第五章進(jìn)行了具體的程序設(shè)計(jì)，具體劃分了三類用戶的操作權(quán)限，設(shè)計(jì)

3、了了三個(gè)操作界面。實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫表的瀏覽，記錄的添加、刪除和修改，報(bào)表的生成，實(shí)現(xiàn)了多數(shù)據(jù)庫表的連接操作，實(shí)現(xiàn)了多條件查詢和模糊查詢，并靈活實(shí)現(xiàn)了對(duì)不可更新查詢結(jié)果集的更新操作，實(shí)現(xiàn)了主從表操作，實(shí)現(xiàn)了密碼維護(hù)功能，最后，系統(tǒng)還可以導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫以對(duì)任意同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。設(shè)計(jì)充分利用Delphi6、MSSQLServer2000數(shù)據(jù)庫技術(shù)的強(qiáng)大力量，提高了編程效率和可靠性。關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)庫，SQL語言，MSSQLServer，Delphi6，數(shù)據(jù)庫組件，圖書管理，窗體，listview組件目錄摘要I第一章緒論11.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)簡介11.2圖書管理系統(tǒng)41.3本文所做的主要工作6第二章數(shù)據(jù)

4、庫理論基礎(chǔ)72.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及范式分析72.2SQL語言介紹11第三章應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具163.1Delphi6.0VCL組件的體系結(jié)構(gòu)163.2數(shù)據(jù)庫組件介紹173.3SQL語言在Delphi中的應(yīng)用183.4MSSQLServer簡述22第四章圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析244.1應(yīng)用需求分析244.2系統(tǒng)功能模塊劃分294.3系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)29第五章圖書管理系統(tǒng)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)375.1系統(tǒng)窗體模塊組成375.2數(shù)據(jù)模塊窗體的設(shè)置375.3啟動(dòng)畫面的實(shí)現(xiàn)385.4用戶登錄窗體的的實(shí)現(xiàn)395.5用戶密碼認(rèn)證窗體的的實(shí)現(xiàn)395.6借閱者服務(wù)模塊的實(shí)現(xiàn)405.7工作人員圖書借閱/歸還模塊的實(shí)現(xiàn)495.8

5、圖書館管理員模塊的實(shí)現(xiàn)54625.9系統(tǒng)信息顯示的實(shí)現(xiàn)68第六章結(jié)束語69致謝70參考書目70第一章緒論1.1數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)簡介在數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)之前，對(duì)開發(fā)數(shù)據(jù)庫的基本概念應(yīng)當(dāng)了解，對(duì)數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、開發(fā)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序的步驟、開發(fā)體系及方法都應(yīng)當(dāng)有相當(dāng)清晰的了解和認(rèn)識(shí)。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)的目標(biāo)是建立一個(gè)滿足用戶長期需求的產(chǎn)品。開發(fā)的主要過程為：理解用戶的需求，然后，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛行У臄?shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。把設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的數(shù)據(jù)庫，并且這些數(shù)據(jù)庫帶有功能完備、高效能的應(yīng)用。數(shù)據(jù)庫技術(shù)在計(jì)算機(jī)軟件鄰域研究中一直是非常重要的主題，產(chǎn)生于60年代，30多年來數(shù)據(jù)庫技術(shù)得到了迅速發(fā)展，并已形成較為完整的理論

6、體系和一大批實(shí)用系統(tǒng)。并且，近年來，隨著WorldWideWeb(WWW)的猛增及Internet技術(shù)的迅速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)庫技術(shù)之時(shí)成為最熱門技術(shù)之一。如圖1.1顯示了數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的主要組件。數(shù)據(jù)庫由DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）處理，DBMS則由開發(fā)人員和用戶通過應(yīng)用程序直接或間接地使用。它主要包括四個(gè)要素：用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引和應(yīng)用元數(shù)據(jù)。目前，大多數(shù)主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)把用戶數(shù)據(jù)表示為關(guān)系。現(xiàn)在把關(guān)系看作數(shù)據(jù)表。表的列包含域或?qū)傩裕淼男邪瑢?duì)應(yīng)業(yè)務(wù)環(huán)境中的實(shí)體的記錄。并非所有的關(guān)系都同樣符合要求，有些關(guān)系比其它關(guān)系更結(jié)構(gòu)化一些。第二章描述了一個(gè)用以產(chǎn)生良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的過程，稱作規(guī)范化。為了對(duì)比

7、結(jié)構(gòu)差的關(guān)系和結(jié)構(gòu)好的關(guān)系之間的差別，以本文所設(shè)計(jì)的圖書管理系統(tǒng)中的圖書和圖書借閱者關(guān)系為例來說明，假若設(shè)計(jì)關(guān)系R1（借書證號(hào)，姓名，性別，身份編號(hào)，身份證，聯(lián)系電話，圖書編號(hào),圖書名稱，圖書類別，作者，出版社，出版日期，備注，價(jià)格，數(shù)量）；這個(gè)關(guān)系的問題出在它有關(guān)于兩個(gè)不同主題的數(shù)據(jù)，就是圖書借閱者和圖書。用這種方式構(gòu)成的關(guān)系在進(jìn)行修改時(shí)，會(huì)出現(xiàn)問題。因?yàn)橐粋€(gè)圖書借閱者可能借閱多本書，如果某個(gè)圖書借閱者的某個(gè)字段（如聯(lián)系電話）出現(xiàn)變更，它所借閱的圖書記錄（可能多個(gè)）也就必須變化，這是不好的。因此數(shù)據(jù)用兩個(gè)關(guān)系表示更好。現(xiàn)在如果某圖書借閱者改變了它的聯(lián)系電話，只有關(guān)系（表）user的對(duì)應(yīng)行需要

8、改變。當(dāng)然，要想產(chǎn)生一個(gè)，顯示圖書名稱及其借閱者聯(lián)系電話的報(bào)表，就需要將這兩個(gè)表的行結(jié)合起來。結(jié)果表明，將關(guān)系分別存儲(chǔ)，在生成報(bào)表的時(shí)候?qū)⑺鼈兘Y(jié)合起來，比把它們存儲(chǔ)在一個(gè)合成的表中更好。user（借書證號(hào)，姓名，性別，身份編號(hào)，身份證，聯(lián)系電話，）book（圖書編號(hào),圖書名稱，圖書類別，作者，出版社，出版日期，備注，價(jià)格，數(shù)量）數(shù)據(jù)庫是自描述的，這就意味著它自身包含了它的結(jié)構(gòu)的描述，這種結(jié)構(gòu)的描述稱作元數(shù)據(jù)。因?yàn)镈BMS產(chǎn)品是用來存儲(chǔ)和操縱表的，所以大多數(shù)產(chǎn)品把元數(shù)據(jù)以表的形式存儲(chǔ)，有時(shí)稱作系統(tǒng)表。這些系統(tǒng)表存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)庫中表的情況，指出每一個(gè)表中有多少列，那一列是主關(guān)鍵字，每一列的數(shù)據(jù)類型的描

9、述，它也存儲(chǔ)索引、關(guān)鍵字、規(guī)則和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的其他部分。在表中存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)不僅對(duì)DBMS是有效的，對(duì)用戶也是方便的，因?yàn)樗麄兛梢允褂门c查詢用戶數(shù)據(jù)同樣的查詢工具來查詢?cè)獢?shù)據(jù)。本文第二章所介紹的SQL語言可以同時(shí)用于元數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)。第三種類型的數(shù)據(jù)改進(jìn)了數(shù)據(jù)庫的性能和可訪問性，這種數(shù)據(jù)經(jīng)常稱作開銷數(shù)據(jù)，盡管有時(shí)也采用其他類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如鏈表，但它主要還是索引。索引可以用來排序和快速訪問數(shù)據(jù)。下面以本人的圖書管理信息系統(tǒng)中的book表為例來說明。假定數(shù)據(jù)在磁盤上是按圖書編號(hào)的遞增順序排列的，用戶想打印一個(gè)按圖書名稱排序的圖書數(shù)據(jù)報(bào)表。為此，所有的數(shù)據(jù)都需要從源表中提取出來并排序，除非表很小，否則這

10、是一個(gè)很費(fèi)時(shí)的過程。或者，可以在圖書名稱字段上創(chuàng)建一個(gè)索引，該索引的條目按照?qǐng)D書名稱排序，這樣，該索引的條目可以讀出來，并用來按順序訪問book數(shù)據(jù)。索引用于快速訪問數(shù)據(jù)。例如，一個(gè)用戶只想訪問book表中圖書類別值為01的那些學(xué)生。如果沒有索引，則必須搜索整個(gè)源表；但有了索引之后，可以找到索引條目，并使用它來挑選所有合適的行。索引對(duì)排序和查找是有幫助的，但要付出代價(jià)。book表中的行每次改變時(shí)，索引也必須改變，這意味著索引并非隨意的，應(yīng)該在真正需要時(shí)保存。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的第四種數(shù)據(jù)是應(yīng)用元數(shù)據(jù)，它用來存儲(chǔ)用戶窗體、報(bào)表、查詢和其他形式的查詢組件。并非所有的DBMS都支持應(yīng)用組件，支持組件的D

11、BMS也不一定把全部組件的結(jié)構(gòu)作為應(yīng)用元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中。然而，大多數(shù)現(xiàn)代的DBMS產(chǎn)品存儲(chǔ)這種數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫的一部分。一般來說，數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員和用戶都不直接訪問應(yīng)用元數(shù)據(jù)，想反，他們通過DBMS中的工具來處理這些數(shù)據(jù)。MSSQLServer2000中就支持窗體、存儲(chǔ)過程等應(yīng)用元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是指數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中管理數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)。DBMS是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心組成部分。對(duì)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(jìn)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)上的具體實(shí)現(xiàn)。根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同，DBMS可以分成層次型、網(wǎng)狀型、關(guān)系

12、型、面向?qū)ο笮偷取SSQLServer2000就是一種關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。關(guān)系模型。關(guān)系模型主要是用二維表格結(jié)構(gòu)表達(dá)實(shí)體集，用外鍵表示實(shí)體間聯(lián)系。關(guān)系模型是由若干個(gè)關(guān)系模式組成的集合。關(guān)系模式相當(dāng)于前面提到的記錄類型，它的實(shí)例稱為關(guān)系，每個(gè)關(guān)系實(shí)際上是一張二維表格。關(guān)系模型和層次、網(wǎng)狀模型的最大判別是用關(guān)鍵碼而不是用指針導(dǎo)航數(shù)據(jù)，表格簡單用戶易懂，編程時(shí)并不涉及存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，訪問技術(shù)等細(xì)節(jié)。關(guān)系模型是數(shù)學(xué)化模型。SQL語言是關(guān)系數(shù)據(jù)庫的標(biāo)準(zhǔn)化語言，已得到了廣泛的應(yīng)用。如圖1.1所示，DBMS的特點(diǎn)和功能可以分為三個(gè)子系統(tǒng)：設(shè)計(jì)工具子系統(tǒng)、運(yùn)行子系統(tǒng)和DBMS引擎。設(shè)計(jì)子系統(tǒng)有一個(gè)方便數(shù)據(jù)庫及其

13、應(yīng)用創(chuàng)建的工具集。它典型地包含產(chǎn)生表、窗體、查詢和報(bào)表的工具。DBMS產(chǎn)品還提供編程語言和對(duì)編程語言的接口。運(yùn)行子系統(tǒng)處理用設(shè)計(jì)子系統(tǒng)開發(fā)的應(yīng)用組件。它所包含的運(yùn)行處理器用來處理窗體和數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)交互，以及回答查詢和打印報(bào)表等。DBMS引擎從其他兩個(gè)組件接受請(qǐng)求，并把它們翻譯成對(duì)操作系統(tǒng)的命令，以便讀寫物理介質(zhì)上的數(shù)據(jù)。DBMS引擎還涉及事務(wù)管理、鎖、備份和恢復(fù)。數(shù)據(jù)庫模式定義了數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)、表、關(guān)系、域和業(yè)務(wù)規(guī)則。數(shù)據(jù)庫模式是一種設(shè)計(jì)，數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用正是建立在此基礎(chǔ)上的。域是一列可能擁有的值的集合。必須為每一個(gè)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?qū)Ρ韥碚f是唯一的。數(shù)據(jù)庫

14、模式的最后一個(gè)要素是業(yè)務(wù)規(guī)則，它是對(duì)需要反映在數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序中的業(yè)務(wù)活動(dòng)的約束。業(yè)務(wù)規(guī)則是模式的一個(gè)重要部分，因?yàn)樗麄冎付藷o論什么數(shù)據(jù)變化到達(dá)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(qǐng)求是來自窗體的用戶、查詢/修改請(qǐng)求還是應(yīng)用程序，DBMS都應(yīng)該拒絕。遺憾的是，不同的DBMS產(chǎn)品用不同的方法實(shí)施業(yè)務(wù)規(guī)則。在某些情況下，DBMS產(chǎn)品不具備實(shí)施必要業(yè)務(wù)規(guī)則的能力，必須以代碼形式把它們編入應(yīng)用程序。數(shù)據(jù)庫應(yīng)用包括窗體、查詢、報(bào)表、菜單和應(yīng)用程序。1.2圖書管理系統(tǒng)當(dāng)今時(shí)代是飛速發(fā)展的信息時(shí)代。在各行各業(yè)中離不開信息處理，這正是計(jì)算機(jī)被廣泛應(yīng)用于信息管理系統(tǒng)的環(huán)境。計(jì)算機(jī)

15、的最大好處在于利用它能夠進(jìn)行信息管理。使用計(jì)算機(jī)進(jìn)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(duì)于復(fù)雜的信息管理，計(jì)算機(jī)能夠充分發(fā)揮它的優(yōu)越性。計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息管理與信息管理系統(tǒng)的開發(fā)密切相關(guān)，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(shè)計(jì)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(jì)算機(jī)進(jìn)行信息管理。根據(jù)調(diào)查得知，他們以前對(duì)信息管理的主要方式是基于文本、表格等紙介質(zhì)的手工處理，對(duì)于圖書借閱情況（如借書天數(shù)、超過限定借書時(shí)間的天數(shù)）的統(tǒng)計(jì)和核實(shí)等往往采用對(duì)借書卡的人工檢

16、查進(jìn)行，對(duì)借閱者的借閱權(quán)限、以及借閱天數(shù)等用人工計(jì)算、手抄進(jìn)行。數(shù)據(jù)信息處理工作量大，容易出錯(cuò)；由于數(shù)據(jù)繁多，容易丟失，且不易查找。總的來說，缺乏系統(tǒng)，規(guī)范的信息管理手段。盡管有的圖書館有計(jì)算機(jī)，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(cuò)率高，出錯(cuò)后不易更改。圖書館采取手工方式對(duì)圖書借閱情況進(jìn)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(fù)雜；一般借閱情況是記錄在借書證上，圖書的數(shù)目和內(nèi)容記錄在文件中，圖書館的工作人員和管理員也只是當(dāng)時(shí)對(duì)它比較清楚，時(shí)間一長，如再要進(jìn)行查詢，就得在眾多的資料中翻閱、

17、查找了，造成查詢費(fèi)時(shí)、費(fèi)力。如要對(duì)很長時(shí)間以前的圖書進(jìn)行更改就更加困難了。基于這此問題，我認(rèn)為有必要建立一個(gè)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(zhǔn)確性，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、有效的查詢和修改圖書情況。1.1系統(tǒng)所做工作1)了解應(yīng)用開發(fā)工具的現(xiàn)狀2)DelPHi6.0編程基礎(chǔ)3)MSSQLServer基礎(chǔ)4)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫；設(shè)計(jì)界面5)開發(fā)數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)的一些功能有l(wèi)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)說明的醒目顯示；l多條件的查詢、多條記錄的檢索、模糊查詢；l數(shù)據(jù)文件某種存儲(chǔ)格式導(dǎo)入數(shù)據(jù)窗體，經(jīng)過數(shù)據(jù)完整性校驗(yàn)存入數(shù)據(jù)庫；l數(shù)據(jù)庫安全性的設(shè)計(jì)；l數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)接口

18、、界面的設(shè)計(jì)。1.3本文所作工作緒論部分對(duì)數(shù)據(jù)庫應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、開發(fā)進(jìn)行了簡要介紹，分析了圖書管理信息系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)和任務(wù)。第二章介紹了數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和范式分析，并系統(tǒng)介紹了SQL語言，為設(shè)計(jì)和理解應(yīng)用程序做了鋪墊。第三章對(duì)系統(tǒng)介紹了Delphi6.0的數(shù)據(jù)庫編程技術(shù)、SQL語言在Delphi6.0中的應(yīng)用、MSSQLServer基礎(chǔ)。第四章分析了圖書管理系統(tǒng)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，并根據(jù)需求對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行了劃分和細(xì)化。第五章根據(jù)第四章的設(shè)計(jì)結(jié)果利用MSSQLServer2000和Delphi6.0進(jìn)行了具體的應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。總結(jié)部分介紹了設(shè)計(jì)體會(huì)和編程體會(huì)，并指出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的不足和

19、改進(jìn)的方向。第二章數(shù)據(jù)庫理論基礎(chǔ)一個(gè)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(gè)非常重要的條件和關(guān)鍵技術(shù)。信息管理系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分五個(gè)步驟：數(shù)據(jù)庫需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)與加載測試。（1）數(shù)據(jù)庫需求分析的任務(wù)是將業(yè)務(wù)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(yīng)的數(shù)據(jù)字典。（2）概念設(shè)計(jì)的任務(wù)是從DFD出發(fā)，繪制出本主題的實(shí)體關(guān)系圖，并列出各個(gè)實(shí)體與關(guān)系的綱要表。（3）邏輯設(shè)計(jì)的任務(wù)是從E-R圖與對(duì)應(yīng)的綱要表出發(fā)，確定各個(gè)實(shí)體及關(guān)系的表名屬性。（4）物理設(shè)計(jì)的任務(wù)是確定所有屬性的類型、寬度與取值范圍，設(shè)計(jì)出基本表的主鍵，將所有的表名

20、與字段名英文化（現(xiàn)在很多軟件能支持中文字段，如MSSQLServer，我就是用的中文字段名），實(shí)現(xiàn)物理建庫，完成數(shù)據(jù)庫物理設(shè)計(jì)字典。（5）加載測試工作貫穿于程序測試工作的全過程，整個(gè)錄入、修改、查詢、處理工作均可視為對(duì)數(shù)據(jù)庫的加載測試工作。要設(shè)計(jì)出一個(gè)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(gè)數(shù)越少越好。主鍵的個(gè)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(gè)數(shù)越少越好。所有基本表的設(shè)計(jì)均應(yīng)盡量符合第三范式。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中，如何處理多對(duì)多的關(guān)系和如何設(shè)計(jì)主鍵，是兩個(gè)有著較大難度、需要重點(diǎn)考慮的問題。下面我們著重從SQL應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

21、范式和查詢優(yōu)化等方面來分析本課題的系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)和實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)并加以解決。2.1數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)及范式分析信息系統(tǒng)的主要任務(wù)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(chǔ)和管理大量的數(shù)據(jù)。因此建立一個(gè)良好的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫，使整個(gè)系統(tǒng)都可以迅速、方便、準(zhǔn)確地調(diào)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(biāo)之一。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)時(shí)需要綜合企業(yè)各個(gè)部門的存檔數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)需求，分析各個(gè)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，按照DBMS提供的功能和描述工具，設(shè)計(jì)出規(guī)模適當(dāng)、正確反映數(shù)據(jù)關(guān)系、數(shù)據(jù)冗余少、存取效率高、能滿足

22、多種查詢要求的數(shù)據(jù)模型。數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的步驟是：（1）數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)定義：目前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）有的是支持聯(lián)機(jī)事務(wù)處理CLTP（負(fù)責(zé)對(duì)事務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、存儲(chǔ)）的操作型DBMS，有的可支持?jǐn)?shù)據(jù)倉庫、有聯(lián)機(jī)分析處理CLAP（指為支持決策的制定對(duì)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(guān)系型的、有的可支持面向?qū)ο髷?shù)據(jù)庫。針對(duì)選擇的DBMS，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)表的邏輯結(jié)構(gòu)包括：屬性名稱、類型、表示形式、缺省值、校驗(yàn)規(guī)則、是否關(guān)鍵字、可否為空等。關(guān)系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)，但為使效率高，規(guī)范化程度應(yīng)根

23、據(jù)應(yīng)用環(huán)境和條件來決定。數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)不僅要滿足數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求，還要增加一些如反映有關(guān)信息、操作責(zé)任、中間數(shù)據(jù)的字段或臨時(shí)數(shù)據(jù)表。（3）存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)空間組織：確定數(shù)據(jù)的存放地點(diǎn)、存儲(chǔ)路徑、存儲(chǔ)設(shè)備等，備份方案，對(duì)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(quán)限設(shè)置：針對(duì)用戶的不同使用要求，確定數(shù)據(jù)的用戶使用權(quán)限，確保數(shù)據(jù)安全。（5）數(shù)據(jù)字典設(shè)計(jì)：用數(shù)據(jù)字典描述數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)，便于維護(hù)和修改。為了更好地組織數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)出實(shí)際應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，應(yīng)該注意如下問題：規(guī)范化地重組數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化表達(dá)，這在后面將會(huì)具體討論。關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的建立：在進(jìn)行了數(shù)據(jù)基本結(jié)構(gòu)的規(guī)范化重組后，還必須建立整體數(shù)據(jù)的關(guān)

24、系結(jié)構(gòu)。這一步設(shè)計(jì)完成后數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作基本完成，只待系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)將數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)字典的內(nèi)容代入到所設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)整體關(guān)系結(jié)構(gòu)中，一個(gè)規(guī)范化數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)就建立起來了。建立關(guān)系數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)涉及三方面內(nèi)容：確定關(guān)聯(lián)的關(guān)鍵指標(biāo)項(xiàng)并建立關(guān)聯(lián)表；確定單一的父系記錄結(jié)構(gòu)；建立整個(gè)數(shù)據(jù)庫的關(guān)系結(jié)構(gòu)。（1）鏈接關(guān)系的確定在進(jìn)行了上述數(shù)據(jù)規(guī)范化重組后，已經(jīng)可以確保每一個(gè)基本數(shù)據(jù)表(我們簡稱為表)是規(guī)范的，但是這些單獨(dú)的表并不能完整地反映事物，通常需要通過指標(biāo)體系整體指標(biāo)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(chǔ)的是同一事物不同側(cè)面的屬性。那么計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如何能知道哪些表中的哪些記錄應(yīng)與其它

25、表中的哪些記錄相對(duì)應(yīng)，它們表示的是同一個(gè)事物呢?這就需要在設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)時(shí)將這種各表之間的數(shù)據(jù)記錄關(guān)系確定下來。這種表與表之間的數(shù)據(jù)關(guān)系一般都是通過主或輔關(guān)鍵詞之間的連接來實(shí)現(xiàn)的。因?yàn)樵诿總€(gè)表中只有主關(guān)鍵詞才能唯一地標(biāo)識(shí)表中的這一個(gè)記錄值(因?yàn)楦鶕?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(guān)鍵詞)，所以將表通過關(guān)鍵詞連接就能夠唯一地標(biāo)識(shí)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(guān)系結(jié)構(gòu)所謂確定單一的父系關(guān)系結(jié)構(gòu)就是要在所建立的各種表中消除多對(duì)多（以下用M:N來表示）的現(xiàn)象，即設(shè)法使得所有表中記錄之間的關(guān)系呈樹狀結(jié)構(gòu)(只能由一個(gè)主干發(fā)出若干條分支，而不能有若干條主干交錯(cuò)發(fā)出若

26、干條分支狀況)。所謂的“父系”就是指表的上一級(jí)關(guān)系表。消除多對(duì)多關(guān)系可以借助于E-R圖的方法來解決，也可以在系統(tǒng)分析時(shí)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(gè)表，則原來M:N的關(guān)系就改成了M:1，1:N的關(guān)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(gè)等級(jí)(0-7級(jí))，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(gè)等級(jí)的4種方式對(duì)每一個(gè)表自由地進(jìn)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(jí)，個(gè)別優(yōu)先級(jí)特別高的辦公室(終端或微機(jī)的入

27、網(wǎng)賬號(hào))可定義高于4級(jí)的級(jí)別，反之則定義為低于4的級(jí)別。b統(tǒng)計(jì)文件(表)和數(shù)據(jù)錄入文件一般只對(duì)本工作站定義為只寫方式，對(duì)其它工作站則定義為只讀方式。c財(cái)務(wù)等保密文件一般只對(duì)中工作站(如財(cái)務(wù)科等)定義為可寫、可改、可刪除方式，對(duì)其它工作站則定義為只讀方式，而且不是每個(gè)人都能讀，只有級(jí)別相同和高級(jí)別者才能讀。建立起一個(gè)良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系，是建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)庫的最重要的一環(huán)。一個(gè)良好的數(shù)據(jù)指標(biāo)體系是建立DB的必要條件，但不是充分條件。我們完全可以認(rèn)為所建指標(biāo)體系中的一個(gè)指標(biāo)類就是關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的一個(gè)基本表，而這個(gè)指標(biāo)類下面的一個(gè)個(gè)具體指標(biāo)就是這個(gè)基本表中的一個(gè)字段。但如果直接按照這種方式建庫顯然還不

28、能算最佳。對(duì)于指標(biāo)體系中數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)在建庫前還必須進(jìn)行規(guī)范化的重新組織。a.數(shù)據(jù)組織的規(guī)范化形式在數(shù)據(jù)的規(guī)范化表達(dá)中，一般將一組相互關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)稱為一個(gè)關(guān)系(relation)，而在這個(gè)關(guān)系下的每個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)項(xiàng)則被稱為數(shù)據(jù)元素(dataelement)，這種關(guān)系落實(shí)到具體數(shù)據(jù)庫上就是基本表，而數(shù)據(jù)元素就是基本表中的一個(gè)字段(field)。規(guī)范化表達(dá)還規(guī)定在每一個(gè)基本表中必須定義一個(gè)數(shù)據(jù)元素為關(guān)鍵字(key)，它可以唯一地標(biāo)識(shí)出該表中其它相關(guān)的數(shù)據(jù)元素。在規(guī)范化理論中表是二維的，它有如下四個(gè)性質(zhì)：l在表中的任意一列上，數(shù)據(jù)項(xiàng)應(yīng)屬于同一個(gè)屬性(如圖中每一列都存放著不同合同記錄的同一屬性數(shù)據(jù))。l表中所有

29、行都是不相同的，不允許有重復(fù)組項(xiàng)出現(xiàn)(如圖中每一行都是一個(gè)不同的合同記錄)。l在表中，行的順序無關(guān)緊要(如圖中每行存的都是合同記錄，至于先放哪一個(gè)合同都沒關(guān)系)。l在表中，列的順序無關(guān)緊要，但不能重復(fù)(如圖中合同號(hào)和合同名誰先誰后都沒關(guān)系，但二者不可重復(fù)或同名)。在對(duì)表的形式進(jìn)行了規(guī)范化定義后，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還有五種規(guī)范化定義，定名為規(guī)范化模式，稱為范式。在這五種范式中，一般只用前三種，對(duì)于常用系統(tǒng)就足夠了。而且這五種范式是“向上兼容”的，即滿足第五范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)滿足一、二、三、四范式，滿足第四范式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)自動(dòng)滿足第一、二、三范式，依此類推。第一范式(firstnormalform，簡稱1st

30、NF)就是指在同一表中沒有重復(fù)項(xiàng)出現(xiàn)，如果有則應(yīng)將重復(fù)項(xiàng)去掉。這個(gè)去掉重復(fù)項(xiàng)的過程就稱之為規(guī)范化處理。在本文所討論的開發(fā)方法里，1stNF實(shí)際上是沒有什么意義的。因?yàn)槲覀儼匆?guī)范化建立的指標(biāo)體系和表的過程都自動(dòng)保證了所有表都滿足1stNF。第二范式(secondnormalform，簡稱2ndNF)是指每個(gè)表必須有一個(gè)(而且僅一個(gè))數(shù)據(jù)元素為主關(guān)鍵字(primarykey)，其它數(shù)據(jù)元素與主關(guān)鍵字一一對(duì)應(yīng)。例如，在圖l9.7中如果我們將合同號(hào)定義為主關(guān)鍵字(其它數(shù)據(jù)元素中的記錄數(shù)據(jù)都有可能重名，故不能作為主關(guān)鍵字)，故只要知道了一個(gè)合同記錄的合同號(hào)，就可以唯一地在同一行中找到該合同的任何一項(xiàng)具體

31、信息。通常我們稱這種關(guān)系為函數(shù)依賴(functionaldepEndence)關(guān)系。即表中其它數(shù)據(jù)元素都依賴于主關(guān)鍵字，或稱該數(shù)據(jù)元素唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識(shí)。第三范式(thirdnormalform，簡稱3rdNF)就是指表中的所有數(shù)據(jù)元素不但要能夠唯一地被主關(guān)鍵字所標(biāo)識(shí)，而且它們之間還必須相互獨(dú)立，不存在其它的函數(shù)關(guān)系。也就是說對(duì)于一個(gè)滿足了2ndNF的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來說，表中有可能存在某些數(shù)據(jù)元素依賴于其它非關(guān)鍵宇數(shù)據(jù)元素的現(xiàn)象，必須加以消除。為防止數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)更新異常、插入異常、刪除異常、數(shù)據(jù)冗余太大等現(xiàn)象，關(guān)系型數(shù)據(jù)庫要盡量按關(guān)系規(guī)范化要求進(jìn)行數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)。2.2SQL語言介紹SQL(Struc

32、turedQueryLanguage，結(jié)構(gòu)查詢語言)是一個(gè)功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫語言。SQL通常使用于數(shù)據(jù)庫的通訊。ANSI（美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)）聲稱，SQL是關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)語言。SQL語句通常用于完成一些數(shù)據(jù)庫的操作任務(wù)，比如在數(shù)據(jù)庫中更新數(shù)據(jù)，或者從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。使用SQL的常見關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有：Oracle、Sybase、MicrosoftSQLServer、Access、Ingres等等。雖然絕大多數(shù)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用SQL，但是它們同樣有它們自立另外的專有擴(kuò)展功能用于它們的系統(tǒng)。但是，標(biāo)準(zhǔn)的SQL命令，比如Select、Insert、Update、Delete、Create和

33、Drop常常被用于完成絕大多數(shù)數(shù)據(jù)庫的操作。MSSQLServer就是用的Transact-SQL。SQL語言有著非常突出的優(yōu)點(diǎn)，主要是：n非過程化語言n統(tǒng)一的語言n是所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言非過程化語言：SQL是一個(gè)非過程化的語言，因?yàn)樗淮翁幚硪粋€(gè)記錄，對(duì)數(shù)據(jù)提供自動(dòng)導(dǎo)航。SQL允許用戶在高層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上工作，而不對(duì)單個(gè)記錄進(jìn)行操作，可操作記錄集，所有SQL語句接受集合作為輸入，返回集合作為輸出。SQL的集合特性允許一條SQL語句的結(jié)果作為另一條SQL語句的輸入。SQL不要求用戶指定對(duì)數(shù)據(jù)的存放方法，這種特性使用戶更易集中精力于要得到的結(jié)果；所有SQL語句使用查詢優(yōu)化器，它是RDBMS的一

34、部分，由它決定對(duì)指定數(shù)據(jù)存取的最快速度的手段，查詢優(yōu)化器知道存在什么索引，在哪兒使用索引合適，而用戶則從不需要知道表是否有索引、有什么類型的索引。統(tǒng)一的語言：SQL可用于所有用戶的DB活動(dòng)模型，包括系統(tǒng)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員、應(yīng)用程序員、決策支持系統(tǒng)人員及許多其它類型的終端用戶。SQL為許多任務(wù)提供了命令，其中包括：n查詢數(shù)據(jù)n在表中插入、修改和刪除記錄n建立、修改和刪除數(shù)據(jù)對(duì)象n控制對(duì)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象的存取n保證數(shù)據(jù)庫一致性和完整性以前的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)為上述各類操作提供單獨(dú)的語言，而SQL將全部任務(wù)統(tǒng)一在一種語言中。所有關(guān)系數(shù)據(jù)庫的公共語言：由于所有主要的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都支持SQL語言，用戶可將使用SQL的技能從一個(gè)RDBMS(關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng))轉(zhuǎn)到另一個(gè)，所有用SQL編寫的程序都是可以移植的。SQL功能強(qiáng)大，是一種完備的數(shù)據(jù)處理語言，不僅用于數(shù)據(jù)庫查詢，而且