各大高校图书管理系统设计与实现设计书

1 各大高校图书管理系统设计与实现设计书 课题介绍 针对各大高校校的图书管理现状，设计出适合各个高校的计算机辅助图书管理系统。实现对图书基本信息、读者基本信息进行计算机辅助管理，完成借书和还书有关信息的记录、修改、查询、删除等一系列任务的计算机管理与实现 .。 开发环境： 本图书管理开发系统是在 66上机型的计算机上进行开发并获得通过的，同时方便系统开发，减少开发过程的难度，我们是基于以下的软件环境： 以 8 为操作系统 以 开 发工具 以 000 作为后台数据库 功能概述：该系统界面友好，操作简便，能完成添加图书信息，修改图书信息，查询图书信息，添加读者类别，修改读者类别，查询读者信息，修改读者信息等一系列图书管理功能，开发本系统的总体任务是实现图书管理的系统化和自动化，帮助管理人员更好更高效地完成图书管理工作。本着实用性和介绍性的原则，整个系统由五大模块组成，每个大的模块又包括三至四个小的模块： （ 1）图书管理部分：包括图书信息管理和类别管理，其功能是实现对各部分数据内容进行添加、修改、查询等操作。 （ 2）借阅管理 部分：包括借书管理和还书管理，其功能是实现对各部分数据内容的添加和查询等操作。 （ 3） 读者管理部分：包括读者信息管理和读者类别管理，其功能是实现对各部分数据内容的添加和修改等操作。 （ 4） 系统管理部分：包括修改系统用户密码和增加新用户两项功能。 （ 5） 帮助部分：包括系统设计前台和后台简概，退出系统等功能。 计目的 2 建立一个图书管理系统，使图书管理工作规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时，准确，有效的查询和修改图书情况。这样既有利于学校对图书 馆的信息化管理，使得图书部至于被丢失使图书管理工作规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，也使得同学可以既方便又快捷的获取各类图书的基本内容与主要框架，提高信息处理的速度和准确性，能够及时，准确，有效的查询图书情况。 2 需求分析 务需求及处理流程 务需求 业务需求及处理流程共同构成系统的逻辑模型，一个系统如果没有了业务需求及处理流程，那么这个系统就会显得特别没有代表性。只有业务需求及处理流程的精确定义放在一起，才能共同构成系统的规格说明。 而 系统开发时，常用卡片的形式书写保存描述一个数据元素。 下面给出本系统的主要数据元素的数据字典卡片： 据流程图 数据流程图（ 描述实际业务管理系统工作流程的一种图形表示法。 它描绘系统的逻辑模型图，其中没有任何具体的物理元素，只是描绘信息在系统中流动和处理的情况。因为数据流图是逻辑系统的图形表示，即使不是专业的计算机技术人员也容易理解，所以是极好的通信工具。此外，设计数据流图只需考虑系统必须完成的基本逻辑功能，完全不需要考虑如何具体地实现这些功能，所以它也是软件设计的很好的出发点。 图书管理系统主要是为了对图书、读者基本信息等进行计算机管理。下面就是对各个功能模块的流程分析： （ 1） 图书类别管理基本信息流程图 ： 流程图分析： 图书类别基本信息的流动首先是以图书类别的编号为依据，来达到添加、修改、查询图书类别记录。同时，也对数据库中的图书类别表的编号进行检查。 3 图 2书类别管理流程图 （ 2） 图书信息管理基本信息流程图 ： 流程图分析： 图书基本信息的流动首先是以图书编号为流动方向的依据，来达到添加、修改、记录、删除图书记 录。为了数据的一致性，进行这些操作的同时，也对数据库中的记录进行检查，检查是否有重复的记录。如有则不能进行添加。 图 2书信息管理流程图 （ 3）读者信息管理基本信息流程图 处理管理 处理查询 登记读者 当前日期 管理成绩请求单 查询请求信息 管理工作单 罚款单 图书情况 读者情况 非法查询请求信息 读者信息 读者文件 图书馆管理员 图书 管理系统 系统时钟 读者 4 流程图分析： 读者基本信息的流动首先是以读者的编号为依据，来达到添加、修改、查询、删除读者信息的记录。同时，也对数据库中的读者信息表的编号进行检查。 点 击 链 接用 户 注 册 登 陆没 有登 陆已 经 登 陆我 的 工 具 箱修 改 个 人 信 息我 的 话 题数 据 库 查 询显 示图 2者信息管理流程图 （ 4） 总流程图 流程图分析：总流程图用户与图书之间的总联系，用户包含了用户的个人信息，包括个人账户，登录密码，借阅历史等；而图书信息则包括图书编号，图书状态，图书类别等。除此之外，还包括系统的书目查询，我的图书馆，网上业务处理等。这样使得各个方面的信息显得通俗易懂，便于图书管理人员和读者对各个图书信息的了解。 5 图 2务规则分析 通过对图书馆管理的进一步了解，又结合图书馆网络管理系统向读者提供图书、用户对图书的查询、借阅等相关联系，制作出以下的业务规则分析： 一个图书馆可以又多个图书室组成，每个图 书室都有其各自的编号以及所处的楼层。 一个图书室又有几类不同的图书类型组成，比如历史地理类、文学考古类等。 每类图书又会放在图书室不同的指定的书架上，并且每个书架都有各自独自的标号。 而同一类的图书需要知道借阅信息、馆藏数量、还书期限等。 学生是由学号为唯一标号，需要存储学生姓名、借阅信息、历史借阅记录等。 能需求分析 图书管理部分：包括图书信息管理和类别管理，其功能是实现对各部分数据内容进行添加、修改、查询等操作。各管理部分的明细如下： （ 1） 借书管理 ：包括添加借书信息和查询借书信息 2部分功能。 其中，借阅信息包括借阅编号、读者编号、读者姓名、图书编号、图书名称、出借日期和还书日期。 1） 图书信息管理 ：包括图书信息的添加、图书信息的修改、图书信息的查询和图书的信息删除 4部分。其中，图书信息包括图书编号、书名、图书类别、作者、出版社、出版日期、登记日期以及是否已被借出。 6 2） 图书类别管理 ：包括图书类别的添加、图书类别的修改、图书类别的删除 3部分功能。其中，图书类别包括类别名称和类别编号两部分。 借阅管理部分：包括借书管理和还书管理，其功能是实现对各部分数据内容的添加和查询等操作。各管理部分的明细如下： （ 2） 还书管理 ：实现添加还书信息功能。其中，还书信息与借阅信息部分明细相同。 1） 读者信息管理 ：包括读者信的添加、读者信息的修改、读者信息的查询和读者信息的删除 4部分功能。其中，读者信息包括读者姓名、读者编号、性别、读者类别、工作单位、家庭住址、电话号码、登记日期和已借书数量。 2） 读者类别管理 ：包括读者类别的添加、读者类别的修改、读者类别的删除 3部分功能。其中，读者类别包括各种类名称、借书期限和有效期限 4部分。 系统管理部分：包括修改系统用户密码、增加新用户和退出系统三项功能。系统初始设置一个超级用户名 和密码，操作人员可以利用这个超级用户名和密码登录，之后，可以设置其他的超级用户名称，也可以设置权限用户，同时也设置了这个用户可以使用的权限。 功能结构图： 所谓 功能结构图 就是将系统的功能进行分解，按功能从属关系表示的图表。 管理信息系统 的各 子系统可以看作是系统目标下层的功能，对其中每项功能还可以继续分解为第三层、第四层甚至更多的功能。功能结构图就是按照功能的从属关系画成的图表，图中的每一个框都称为一个功能模块。功能模块可以根据具体情况分的大一点或小一点，分解得最小功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则肯能是完成某一个任务的一组程序。 功能结构图主要是为了更加明确的体现内部组织关系，更加清晰的理清内部逻辑关系，做到一目了然规范各自功能部分，使之条理化。 7 图 2书管理总系统 系统用户管 理 用户数据录入 用户数据修改 用户数据删除 用户口令修改 读者类别管理 读者数据录入 读者数据编辑 读者数据管理 征订数据录入 征订数据修改 征订数据审校 图书征订管理 书目数据录入 书目数据修改 图书编目管 理 书目数据审改 图书流通管理 图书典藏管理 新书分配 库室调存 借阅数据管理图书流通管理 借书 续借 还书 借阅记录查询 图书书目查询 图书管理系统 8 3 概念结构设计 概念设计的方法与步骤 概念设计是由分析用户需求到生成概念产品的一系列有序的、可组织的、有目标的设计活动，它表现为一个由粗到精、由模糊到清晰、由具体到抽象的不断进化的过程。概念设计即是利用设计概念并以其为主线贯穿全部设计过程的设计方法。概念设计是完整而全面的设计过程，它通过设计概念将设计者繁复的感性和瞬间思维上升到统一的理性思维从而完成整个设计。 念设计的方法 分析用户对图书的需求，然后根据用户的需求设计一系列有利于用户方便的设计活动。 设计人员从用户的角 度看待数据及处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概 念模式。 概念模式转换成逻辑模式。 将概念设计从设计过程中独立开来，使各阶段的任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，不受特定 念设计的步骤 进行数据抽象，设计局部概念模式 。即对各个环节进行数据的抽象分析，然后根据各个环节的基本联系和相互依存关系，设计出局部的 将局部概念模式综合成全局概念模式 。即将已经设计好各个局部 据他们之间的相互联系关系，把局部 成一个全局 评审 。即对前两部分进 行认真的检查与审核，保证各个环节的正确性。 部 利用 分成三步进行：首先设计局部 后把各局部 后对全局 到最终的模 9 式，即概念模式。 （ 1）读者类别表与读者信息表之间的 ： 图 3者类别表与信息表 （ 2）读者信息表与图书信息表之间的 图 3者与信息表 （ 3）图书类别表与图书信息表之间的 读 者 类 号 姓 名 部 门 证 号 日 期 图书书目 页 数 出版社 内 容 关键字词 出版日期 字 数 作 者 书 名 条 码 索书号 10 图 3书类别与信息表 4 图书信息表与借阅信息表之间的表之间的 ： 图 3书与借阅信息表 5 读者信息表与图书类别表之间的 图 3者信息与图书类别表 全局 一个好的全局 能准确、全面地反映用 户功能需求外，还应满足下列条件：实体类型的个数要尽可能的少；实体类型所含属性个数尽可能少；实体类型间联系无冗余。 11 根据上述所示得出本系统的全局 图 3局 管理员 用户名 密码 邮箱 内容 标题 用户 户姓名 编号 版块编号 登陆时间 帖 子 用户 别 用户 用户 名 权限 问 邮箱 工作 电话 管理 管理 浏览 1 N 1 M 1 M 12 4 逻辑结构设计 像关系模式的转换 在得到 式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对 到 实体关系模式如下（主码用下划线标出）： a) 读者类别表与读者信息表 （ 读者编号 、读者姓名、编号、性别、读者类别、工作单位、家庭住址、电话号码、登记日期和已借书数量） b) 读者信息表与图书信息表 （ 条码 、 索书号 、 书名 、 作者 、 出版社 、 出版日期 、页数 、 字数 、 内容 、 关键字） c) 图书类别表与图书信息表 （ 图书编号 、 书名 、 作者 、 定价 、 检索号 、 出版社 、从书名） d) ） 图书信息表与借阅信息表 （ 图书编号 、数目编号、借阅编号、借阅日期、应还日期、图书状态） e) 读者信息表与图书类别表 （ 用户编号 、用户姓名、性别、电话号码、联系地址、用户类别、密码） 数据模型的优化 数据库逻辑设 计的结果不是唯一的。为了进一步提高数据库应用系统的性能，还应该根据应用需要适当地修改、调整数据模型的结构，这就是数据模型的优化。关系数据模型的优化通常以规范化理论为指导，方法为： （ 1） 确定数据依赖。在 “ 数据字典 ” 一节中己讲到用数据依赖分析和表示数据项之间的联系，写出每个数据项之间的数据依赖。如果需求分析阶段没有来得及做，可以现在补做，即按需求分析阶段所得到的语义，分别写出每个关系模式内部各属性之间的数据依赖以及不同关系模式属性之间的数据依赖。 （ 2） 对于各个关系模式之间的数据依赖进行极小化处 理，消除冗余的联系 。 （ 3） 按照数据依赖的理论对关系模式逐一进行分析，考察是否存在部分函数依赖、传递函数依赖、多值依赖等，确定各关系模式分别属于第几范式。 （ 4） 按照需求分析阶段得到的处理要求，分析这些模式对于这样的应用环境是否合适，确定是否要对某些模式进行合并或分解。 13 必须注意的是，并不是规范化程度越高的关系就越优。例如，当查询经常涉及到两个或多个夫系模式的属性时，系统经常进行连接运算。连接运算的代价是相当高的，可以说关系模型低效的主要原因就是连接运算引起的。这时可以考虑将这几个关系 合并为一个关系。因此在这种情况下，第二范式甚至第一范式也许是合适的 。 （ 5） 对关系模式进行必要的分解，提高数据操作的效率和存储空间的利用率。常用的两种分解方法果水平分解和垂直分解。 水平分解是把（基本）关系的元组分为若干子集合，定义每个子集合为一个子关系，以提高系统的效率。根据 “80 20原则 ” ，一个大关系中，经常被使用的数据只是关系的一部分，约 20，可以把经常使用的数据分解出来，形成一个子关系。如果关系 且多数事务存取的数据不相交，则 每 个事务存取的数据对应一个关系。 垂直分解是把关系模式 成若干子关系模式。垂直分解的原则是，经常在一起使用的属性从 直分解可以提高某些事务的效率，但也可能使另一些事务不得不执行连接操作，从而降低了效率。因此是否进行垂直分解取决于分解后 直分解需要确保无损连接性和保持函数依赖，即保证分解后的关系具有无损连接性和保持函数依赖性。这可以用第五章中的模式分解算法对需要分解的关系模式进行分解和检查。 14 5 数据库的实施 数据库与基表的创建 根据上面的数据库 在需要将上面的数据库概念结构转化为 就是数据库的逻辑结构。在上面的实体以及实体之间关系的基础上，形成数据库中的表格以及各个表格之间的关系。图书管理信息系统数据库中各个表格的设计结果如下面的几个表格所示。每个表格表示在数据库中的一个表。 字段名 数据类型 说明 类别名称 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 类别编号 文本 必添 字段“是”，允许空字符为“否” 表 5书类别表 字段名 数据类型 说明 图书编号 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 书名 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 类别 文本 字段大小 50 作者 文本 字段大小 50 出版社 文本 字段大小 50 出版日期 日期 /时间 无 登记日期 日期 /时间 无 是否借出 文本 字段大小 2 表 5书信息表 15 字段名 数据类型 说明 借阅编号 自动编号 无 读者编号 文本 字段大小 50 读者 姓名 文本 字段大小 50 图书编号 文本 字段大小 50 图书名称 文本 字段大小 50 出借日期 日期 /时间 无 表 5阅信息表 字段名 数据类型 说明 读者姓名 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 读者编号 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 性别 文本 字段大小 2 读者类别 文本 字段大小 50 工作单位 文本 字段大小 50 家庭住址 文本 字段大小 50 电话号码 文本 字段大小 50 登记日期 日期 /时间 无 已借数量 数字 无 表 5 者信息表 字段名 数据类型 说明 种类名称 文本 必添字段“是”，允许空字符为“否” 借书数量 数字 无 借书期限 数字 无 16 有限期限 数字 无 表 5者类别表 数据的查询 数据在查询是数据库管理系统的一个重要环节，对于用户掌握一些基本数据具有重要在指导与说明功能，它是每个数据库最基本的组成，它的存在使得数据库更加系统化和全面化。按结构化的程序设计思想，在完成了系统分析、系统设计后，就可以进行系统实现阶段了，系统实现是每指把系统的物理模型转换成实际运行系统的全过程 。在打开数据表之前应该先打开数据库，使用公共模块中定义的 象。打开数据库应该安排在件中，因为确定用户名和密码是否正确就已经使用数据库中的内容了。双击窗体部分，加入如下的代码： s &_ “ 意 :当程序不再使用数据库时 ,应该调用 象的 法将其关闭 ,但此时它还会占用一定的系统资源 ,完全将资源释放给系统的方法是使用下面的语句 : 这两个步骤往往会被省略 ,因为当程序关闭时 ,程序所打开的数据也会随之关闭 ,象所占用的系统资源也会自动释放给系统 . 登录窗体的实现 其代码如下： s 记录确定次数 17 程序装载的过程中将此变量初始化为0 s im s f = 判断输入的用户名是否为空 没有这个用户 , 统管理 户名 = & f 没有这个用户 , 检验密码是否正确 ) = ) e 密码不正确 , f f f 1 3 e 18 f e s & _ 0 意 :工程属性对话框中的 ” 启动选项 ” 用来选取择运行 显示的第一个窗体 ,或者 主窗体中的代码不多 ,基本上都是实现单击某个菜单选项即弹出相应窗体的语句 ,这些语句将分别在各个窗体中介绍。单击“系统管理” “退出系统”菜单，关闭系统代码如下： ub nd 统主窗体的实现 其代码如下： ub ub 19 ub ub ub ub ub ub ub ub 20 ub ub ub ub ub ub ub _ 21 ub ub ub ub 数据库的维护 由于应用环境不断变化，数据库运行过和中物理存储也会不断变化，对数据库设计进行调整，修改等维护工作是设计工作的继续和提高。对数据库经常性的 维护工作主要包括： （ 1）数据库的转储和恢复 针对不同的应用要求制定不同的转储计划，保证一旦发生故障能尽快将数据库恢复到某种一致的状态，尽可能减少对数据库的破坏。 （ 2）数据库的安全性、完整性控制 在数据库运行过程中由于应用环境的变化，对安全性的要求也会发生变化，如原来机密的数据现在可以公开查询了，新加入的数据又可能是机密的了。系统中用户的密级改变。这都需要根据实际情况修改原有的安全性控制，可以设置数据库密码及用户权限。同样，数据库的完整性的约束条件也会变化，需要 22 （ 3）数据库性能的监督、分 析和改造 利用 供的检测系统性能参数的工具，在数据库运行过程中，监督数据进行分析，