2023-01-11-数据库课程设计-图书馆管理系统1.数据库分析部分
数据库课程设计-图书馆管理系统(1.数据库分析部分)
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图书馆管理系统第一部分，数据库分析。
主要是需求分析、设计概要模块、数据库概念结构设计(E-R图)、数据库逻辑结构设计(表、存储过程、触发器)
目录
1. 需求分析
1.1 数据流图
1.1顶级数据流图
基于对图书馆管理信息系统的初步需求分析结果，其顶级数据流图如图1：
用户通过终端和系统交互，普通读者、图书管理员、系统管理员都可以使用终端，但是他们的账户权限不同，登录成功后，所能做的操作不同。交互的结果会在显示器以图形界面显示。
1.1.2 一级数据流图
一级数据流图如图2 ：
1.1.3 各模块数据流图
各功能模块的数据流图如图3:
1.2 数据字典
表1 读者注册信息数据字典
| 名字: | 读者注册信息 |
| 别名: | |
| 描述: | 用户在注册时，输入的个人信息聚合成的类（读者） |
| 定义: | 用户名+姓名+密码md5+身份证+电话 |
| 位置: | 写入数据库readers表 |
表2 读者用户信息数据字典
| 名字: | 读者用户信息 |
| 别名: | |
| 描述: | 用户查询个人信息 |
| 定义: | 用户名+姓名+年龄+身份证+电话 |
| 位置: | 读者个人信息查询结果 |
表3 图书管理员注册信息数据字典
| 名字: | 图书管理员注册信息 |
| 别名: | |
| 描述: | 图书管理员账户信息，由系统管理员插入 |
| 定义: | 用户名+姓名+密码md5+身份证+电话+入职时间+工作位置+账户状态 |
| 位置: | 写入数据库managers表 |
表4 图书管理员用户信息数据字典
| 名字: | 图书管理员用户信息 |
| 别名: | |
| 描述: | 图书管理员查询个人信息 |
| 定义: | 用户名+姓名+年龄+身份证+电话+入职时间+工作位置 |
| 位置: | 图书管理员个人信息查询结果 |
表5 书籍信息数据字典
| 名字: | 书籍信息 |
| 别名: | |
| 描述: | 馆藏书籍的信息 |
| 定义: | 书籍编号+书籍名字+价格+状态+馆藏位置 |
| 位置: | 书籍信息查询返回结果,数据库books表 |
表6 意见数据 数据字典
| 名字: | 意见数据 |
| 别名: | |
| 描述: | 用户提交的意见经过处理后形成的一条记录，存入数据库 |
| 定义: | 意见记录编号+提交者用户名+用户提交的意见(文本)+时间+处理状态 |
| 位置: | 数据库opinions表,反馈处理界面 |
表7 意见处理结果数据字典
| 名字: | 意见处理结果 |
| 别名: | |
| 描述: | 对于用户提交的意见，由图书管理员处理后给出结果，再被意见处理模块封装成一条记录，存入数据库 |
| 定义: | 意见记录编号+处理结果(文本)+处理人用户名+时间 |
| 位置: | 数据库opinion_results表 |
表8 反馈结果数据字典
| 名字: | 反馈结果 |
| 别名: | |
| 描述: | 处理完成的反馈，查询显示意见数据和意见处理结果的自然连接 |
| 定义: | 参考 意见数据和意见处理结果 |
| 位置: | 反馈记录查询结果 |
表9 借阅记录数据字典
| 名字: | 借阅记录 |
| 别名: | |
| 描述: | 读者借书形成的记录 |
| 定义: | 借阅记录号+读者用户名+书籍编号+时间+办理人用户名+状态+可借时长 |
| 位置: | 数据库borrows表 |
表10 归还记录数据字典
| 名字: | 归还记录 |
| 别名: | |
| 描述: | 读者归还所借书籍形成的记录 |
| 定义: | 借阅记录号+归还时间+办理人用户名+滞纳金额+类型 |
| 位置: | 数据库returns表 |
1.3 系统流程分析
用户先进行选择，经过注册后登录系统，或者使用已有账号登录系统。进入用户操作界面，普通读者、图书管理员、系统管理员有各自可以执行的操作。选择某个操作后，系统执行并输出结果到显示器。系统流程图如图4：
2. 系统概要模块设计
通过对图书馆管理信息系统的分析，定义出系统模块设计图如图5:
其中定义的功能模块包括以下方面：
注册模块：进入系统前需要登录，没有账号就需要注册账号。填写用户名，姓名,密码以及身份证，手机号。验证通过即可注册成功。该模块注册只能获得读者账号。
登录模块：用户输入用户名，密码，经过系统验证通过后可以进入系统操作界面。不同类别的用户都可以使用此模块，但是进入的操作界面功能不同。
用户操作模块：登录成功后，进入此模块。分3类用户：
第一类是读者，读者账户可以进行的操作有个人信息查询修改、书籍信息查询、意见反馈、借阅记录查询、反馈记录查询；
第二类是图书管理员，图书管理员账户可以进行的操作有个人信息查询修改、书籍信息查询、图书管理、意见反馈处理、图书借阅、图书归还、借阅延期、借阅记录查询、反馈记录查询，归还记录查询；
第三类是系统管理员，系统管理员账户可以进行的操作是管理图书管理员账户，他只进行图书管理员的查询、添加、修改、删除。对于图书的处理，由图书管理员进行。
3. 数据库概念结构设计(E-R图)
E-R图 如图6:
图书管理员账户由系统管理员创建并管理，一个系统管理员创建多个图书管理员，之后图书馆由图书管理员进行管理,但是不关心图书管理员是被谁创建。读者可以进行登录，然后在用户终端查询和修改个人信息，查询图书信息，借阅记录，提交反馈，查询反馈结果，这些是个人可以完成的，由系统去查询数据库并返回结果给用户；读者进行借书和还书需要图书管理员帮助。总体上说，一个图书管理员可以服务多名读者，一名读者可以被多个图书管理员服务，具体的， 一名读者可以同时借多本书，一本书同时只能被一名读者借，每一本书借书过程只能由一个图书管理员负责。一本书还书过程由一个图书管理员负责
，
这样形成借阅表和归还表
。
一名读者可以提交多条反馈记录，
一个图书管理员可以处理多条反馈记录，而
一条反馈记录只由一个图书管理员处理
，
形成意见反馈表和反馈结果表。 而图书管理员对图书的增删改查我们也不关心，不成为表。
4. 数据库逻辑结构设计
4.1 基本表设计
读者用户表 ,存放已注册读者用户的账户信息
表11 读者用户表(readers)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| reader_name | varchar(20) | 用户名(账号) |
| password | varchar(35) | 密码md5 |
| name | varchar(10) | 姓名 |
| id_num | varchar(20) | 身份证号 |
| phone_num | varchar(15) | 手机号 |
图书管理员用户表,存放所有图书管理员的账户信息
表12 图书管理员用户表(managers)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| manager_name | varchar(20) | 用户名(账号) |
| password | varchar(35) | 密码md5 |
| name | varchar(10) | 姓名 |
| id_num | varchar(20) | 身份证号 |
| phone_num | varchar(15) | 手机号 |
| entry_time | date | 入职时间 |
| work_position | varchar(20) | 工作位置 |
| state | varchar(5) | 账户状态(正常、注销之一)(默认正常) |
意见反馈表,存放用户的意见反馈形成的记录
表13 意见反馈表(opinions)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| opinion_rec_num | int | 反馈记录的编号 |
| reader_name | varchar(20) | 提交者用户名 |
| opinion | varchar(100) | 反馈意见文本 |
| submit_time | date | 意见提交时间 |
| state | varchar(10) | 处理状态(待处理、处理完成)(默认待处理) |
书籍信息表, 图书馆藏书的信息
表14 书籍信息表(books)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| book_num | int | 图书在图书馆的编号 |
| book_name | varchar(30) | 书籍名字 |
| book_price | float | 书籍价格 |
| book_state | varchar(10) | 书籍状态(可借，不可借) (默认不可借) |
| book_position | varchar(30) | 馆藏位置(刚添加时暂时为空) |
意见处理结果表, 意见处理完成后，结果存入此表。
表15 意见处理结果表(opinion_results)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| opinion_rec_num | int | 被处理的记录的编号 |
| result | varchar(100) | 意见处理结果文本 |
| transactor | Varchar(20) | 处理人的用户名，是一个图书管理员 |
| finish_time | date | 处理完成时间 |
借阅记录表, 读者借阅书籍形成的记录
表16 借阅记录表(borrows)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| borrow_rec_num | int | 借阅记录的编号 |
| reader_name | varchar(20) | 借阅者用户名 |
| book_num | int | 被借图书在图书馆的编号 |
| borrow_time | date | 借阅时间 |
| transactor | varchar(20) | 办理人的用户名 |
| borrow_state | varchar(10) | 借阅状态(已还，待还) |
| borrow_duration | smallint | 允许借阅时长(天)(默认30) |
归还记录表 , 读者归还书籍形成的记录
表17 归还记录表(returns)
| 字段名称 | 数据类型 | 说 明 |
| borrow_rec_num | int | 对应借阅记录的编号 |
| return_time | date | 归还时间 |
| transactor | varchar(20) | 办理人的用户名 |
| fee | float | 滞纳/赔偿金额(默认空) |
| kind | varchar(5) | 归还的类型(正常、丢失、损坏) |
上述表已经优化到BC范式，没有插入删除更新异常。
根据E-R图的实体联系，关于图书管理员管理书籍，读者不会关心书籍是哪个管理员添加的，书籍被删也只会知道没有这本书，位置变了读者也不知道，而对管理员来说，也不关心这些记录，所以我们没必要将这些记录存储，需要查询时由系统管理员导出日志就可以了。
读者提交意见反馈形成一条记录，管理员处理意见反馈形成一条记录。
读者提交借书请求，由管理员代理执行形成一条记录。
读者提交还书请求，由管理员代理执行形成一条记录。
4.2 视图的设计
表18 视图定义
| 视图名 | 作用 |
| 读者用户信息 | 读者查询个人信息的返回结果 |
| 图书管理员用户信息 | 图书管理员查询个人信息的返回结果 |
| 反馈结果信息 | 读者或管理员查询反馈的处理结果 |
| 归还信息 | 读者或管理员查询借阅归还记录的返回结果 |
| 图书信息(book_message) | 读者或管理员查询图书记录的返回结果(同books) |
表19 读者用户信息视图(reader_message)
| 字段名称 | 说 明 | 所来自的基本表的字段 |
| reader_name | 读者用户名 | readers.reader_name |
| name | 读者姓名 | readers.name |
| id_num | 身份证号码 | readers.id_num |
| age | 年龄 | 当前时间减去身份证的出生日期 |
| phone_num | 手机号 | readers.phone_num |
表20 图书管理员用户信息视图(manager_message)
| 字段名称 | 说 明 | 所来自的基本表的字段 |
| manager_name | 管理员用户名 | managers.reader_name |
| name | 管理员姓名 | managers.name |
| age | 年龄 | 当前时间减去身份证的出生日期 |
| id_num | 身份证号码 | managers.id_num |
| phone_num | 手机号 | managers.phone_num |
| entry_time | 入职时间 | managers.entry_time |
| work_position | 工作位置 | managers.work_position |
表21 反馈结果信息视图(opinion_result_message)
| 字段名称 | 说 明 | 所来自的基本表的字段 |
| opinion_rec_num | 反馈记录编号 | opinions.rec_num |
| reader_name | 提出反馈的读者用户名 | opinions.reader_name |
| opinion | 读者提出的意见文本 | opinions.opinion |
| submit_time | 提交时间 | opinions.submit_time |
| state | 处理状态 | opinions.state |
| result | 处理结果文本 | opinion_results.result |
| transactor | 处理人同户名 | opinion_results.transactor |
| finish_time | 处理完成时间 | opinion_results.finish_time |
表22 归还信息视图(return_message)
| 字段名称 | 说 明 | 所来自的基本表的字段 |
| borrow_rec_num | 借阅记录编号 | borrows.borrow_rec_num |
| reader_name | 借阅者用户名 | borrows.reader_name |
| book_num | 被借图书在图书馆的编号 | borrows.book_num |
| book_name | 图书名字 | books.book_name |
| borrow_time | 借阅时间 | borrows.borrow_time |
| borrow_transactor | 借阅办理人的用户名 | borrows.transactor |
| borrow_state | 借阅状态 | borrows.borrow_state |
| borrow_duration | 借阅期限 | borrows.borrow_duration |
| return_time | 归还时间 | returns.return_time |
| return_transactor | 归还办理人的用户名 | returns.transactor |
| fee | 滞纳/赔偿金额 | returns.fee |
| kind | 归还时的类型 | returns.kind |
表23 图书信息视图
| 字段名称 | 说 明 | 所来自的基本表的字段 |
| book_num | 图书编号 | books.bok_num |
| book_name | 图书名 | books.book_name |
| book_price | 图书价格 | books.book_price |
| book_state | 图书状态 | books.book_state |
| book_position | 图书位置 | books.book_position |
4.3 完整性的设计
表24 完整性约束
| 字段名 | 约束类型及描述 |
| readers.reader_name | 主键 |
| readers.password | 非空 |
| readers.name | 非空 |
| readers.id_num | 候选码，长度15或18位 |
| readers.phone_num | 空或11位数字 |
| managers.manager_name | 主键 |
| managers.password | 非空 |
| managers.name | 非空 |
| managers.id_num | 候选码，长度15或18位 |
| managers.phone_num | 非空,11位数字 |
| managers.entry_time | 非空 |
| managers.work_position | 非空 |
| managers.state | 非空，(正常、注销之一)(默认正常) |
| books.book_num | 主键 |
| books.book_name | 非空 |
| books.book_price | 非空,非负 |
| books.book_state | 非空(可借，不可借之一)(默认不可借) |
| opinions.opinion_rec_num | 主键 |
| opinions.reader_name | 外键，参照readers.reader_name |
| opinions.opinion | 非空 |
| opinions.submit_time | 非空 |
| opinions.state | 非空,(待处理、处理完成其中之一)(默认待处理) |
| opinion_results.opinion_rec_num | 主键，外键，参照opinions.opinion_rec_num |
| opinion_results.result | 非空 |
| opinion_results.transactor | 外键，参照managers.manager_name |
| opinion_results.finish_time | 非空 |
| borrows.borrow_rec_num | 主键 |
| borrows.reader_name | 外键,参照readers.reader_name |
| borrows.book_num | 外键,参照books.book_num |
| borrows.borrow_time | 非空 |
| borrows.transactor | 外键,参照managers.manager_name |
| borrows.borrow_state | 非空,(已还、未还之一)(默认未还) |
| borrows.borrow_duration | 非空(默认30) |
| returns.borrow_rec_num | 主键,外键，参照borrows |
| returns.return_time | 非空 |
| returns.transactor | 外键,参照managers.manager_name |
| returns.kind | 非空,(正常、丢失、损坏之一)(默认正常) |
表25 触发器
| 触发器名 | 作用 |
| insert_opinion_results | after insert 触发器,opinion_results表,插入数据后,将opinions表对应记录的state置为’处理完成’ |
| insert_borrows | after insert 触发器,borrows表,插入数据后,将books表对应记录的book_state置为’不可借’ |
| insert_books | before insert 触发器,books表,，如果要插入数据book_position字段不为空,将book_state置为’可借’ |
| update_books | after update 触发器,books表,修改数据后，如果是添加馆藏位置，将book_state置为’可借’ |
4.4 存储过程设计
表26 存储过程
| 存储过程名 | 作用 |
| insert_reader | 注册验证通过后插入读者信息,无返回值 参数(用户名,密码md5,姓名,身份证号,手机号) |
| insert_manager | 注册验证通过后插入图书管理员信息,无返回值 参数(用户名,密码md5,姓名,身份证号,手机号,入职时间,工作位置) |
| insert_opinion | 意见反馈模块插入意见反馈记录，无返回值 参数(用户名,意见,当前时间) |
| insert_book | 插入图书记录,无返回值 参数(书籍名字,书籍价格,馆藏位置) |
| insert_opinion_result | 管理员处理完成后插入意见处理结果记录,无返回值 参数(被处理的记录的编号,意见处理结果文本,处理人的用户名,当前时间) |
| insert_borrow | 管理员代理用户执行图书借阅,插入借阅记录,无返回值 参数(借阅者用户名,被借图书在图书馆的编号,当前时间,办理人的用户名) |
| insert_return | 管理员代理用户执行图书归还,插入归还记录,返回值为滞纳金额 参数(对应借阅记录的编号,当前时间,办理人的用户名,类型) |
| select_reader_message | 查询读者的个人信息,返回外模式(reader_message) 参数(读者用户名) |
| select_manager_message | 查询图书管理员的个人信息,返回外模式(manager_message) 参数(图书管理员用户名) |
| select_book_message | 查询图书信息,返回图书信息(book_message) 参数(书籍名) |
| select_book_by_num | 查询图书信息,返回图书信息(book_message) 参数(书籍编号) |
| select_pending_opinion | 查询待处理的意见,返回待处理意见信息(pending_opinion_message) 参数() |
| select_opinion | 查询意见的主要信息,返回内容和状态 参数(意见编号) |
| select_opinion_result_message | 查询反馈记录，返回反馈结果信息(opinion_result_message) 参数(读者用户名) |
| select_return_message | 查询借阅归还记录，返回借阅归还信息(return_message) 参数(读者用户名) |
| select_borrow_by_booknum | 查询借阅归还记录，返回借阅归还信息(return_message) 参数(借阅记录编号) |
| update_reader_message | 修改读者个人信息,无返回值 参数(读者用户名,新姓名,新身份证,新电话) |
| update_reader_password | 修改读者个人密码,无返回值 参数(读者用户名,新密码的md5) |
| update_manager_message | 修改图书管理员个人信息,无返回值 参数(管理员用户名,新姓名,新身份证,新电话) |
| update_manager_password | 修改图书管理员个人密码,无返回值 参数(管理员用户名,新密码的md5) |
| update_manager_work | 系统管理员修改图书管理员的工作信息,无返回值 参数(管理员用户名,新工作位置,新账户状态) |
| update_book | 修改图书信息,无返回值 参数(图书编号,新书籍名字,新书籍价格,新书籍状态,新馆藏位置) |
| delete_book | 删除图书,无返回值 参数(图书编号) |
| delete_manager | 删除图书管理员账户,无返回值 参数(图书管理员用户名) |
| extend_time | 延长借阅时间,返回操作结果(成功/超期) 参数(图书编号) |
| check_reader | 检查读者用户密码,返回结果(正确/错误) 参数(用户名，密码md5) |
| check_manager | 检查图书管理员用户密码,返回结果(正确/错误) 参数(用户名，密码md5) |
| check_reader_sign_up | 检查读者注册信息,返回结果(用户名已存在/身份证号已被注册/OK) 参数(用户名,身份证号) |
| check_manager_sign_up | 检查图书管理员注册信息,返回结果(用户名已存在/身份证号已被注册/OK) 参数(用户名,身份证号) |
至此数据库基本设计完成,之后是使用数据库产品进行实现
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