详细讲解如何将数据模型转换成数据库设计

将数据模型转换成数据库设计的相关问题:

创建表的联系

强实体联系

把一个表的主键作为另一张表的外键 为了强调最大粒度是 应该把外键设置成候选键

N强实体联系

把 的那一段的表(父表)的键设置成对应N的那一端的表(子表)的外键

N M强实体联系

建立只包含外键的第三张交关系表 这个表中每一列都是主键的一部分 每一列都对应于其他表外键 因此他总是ID依赖于它的两个父表

注意 这张交关系表中 必须要有父表中的行

使用ID依赖实体联系的其他方法

关联联系

这种联系只针对联系本身 而不是实体的属性 只需建立一张关联表 ID依赖于两张父表 并包含父表的联系属性 如公司和货物的 Price

注意 关联表和交关系表的最重要区别是关联表含有用户数据 而交关系表则没有

多值属性

用ID依赖实体代表父表所含有的多值组合 如CompanyName的(Contact PhoneNumber) PhoneNumber可含有多个值 CompanyName在新表中将既是主键又是外键

原型/实例模式

当一个ID依赖实体的父实体使用强制关键字时 ID依赖实体也使用自己的强制关键字 得到的结果是弱实体 担不是ID依赖实体

混合实体联系

这种设计既包含强实体设计也包含ID依赖实体的设计

对HAS A联系进行转换时 总的原则是 把父表的键放到子表中 通常把 对应的父表放到子表中 N M联系先转换成两个 N联系 而对于标识联系 父表的键已经在子表中了 所以什么都不用做 对于混合联系中的非标识联系 父表的键放在子表中

子类型 IS A联系

子表和父表的主键相同 且子表的主键也是外键

递归联系

在表中创建一个外键并设为候选键 指向父表 此表中父表和子表均是其自身

N

通过把父表的键放到子表中来标识 N递归联系

N M

lishixinzhi/Article/program/SQL/201311/16199

设计一个数据库需要我们耐心收集和分析数据，仔细理清数据间的关系，消除对数据库应用不利的隐患等等。在整个设计过程中，我们必须按步骤认真完成。一个数据库的设计好坏将直接影响将来基于该数据库的应用。

另外，数据库也不是独立存在的，它总是与具体的应用相关的，为具体的应用而建立的。因此在设计数据库之前我们必须明确应用的目的，在设计数据库的时候也应时刻考虑用户需求，数据库与具体应用之间是相辅相成的关系。

数据库的设计过程一般包括以下几个步骤：

确定建立数据库的目的和收集数据；

建立概念模型；

建立数据模型；

实施与维护数据库；

1．确定建立数据库的目的和收集数据

数据库设计过程的第一个阶段是确定建立数据库的目的和收集数据。通常，我们也把确定建立数据库的目的称为需求分析。需求分析的任务就是通过详细调查要处理的对象来明确用户的各种需求。并且通过调查、收集和分析信息，以了解在数据库中需要存储哪些数据，要完成什么样的数据处理功能。这一过程是数据库设计的起点，它将直接影响到后面各个阶段的设计，并影响到设计结果是否合理和实用。

确定目的之后就需要根据目的收集有用的数据。在着手收集数据之前最重要的就是要调查用户的实际需求，然后分析与表达这些需求。调查用户需求的方法有很多，如查阅记录、访谈、开调查会、设计调查表请用户填写或回答相关问题等。其中比较有效的方法是访谈，我们可以借助一些设计合理的调查表来与用户直接交流。通过充分交流，可以了解他们平时是如何使用数据库的，以及对当前信息的要求，进而设计满足用户需求的字段，并根据设计的字段收集数据。

2．建立概念模型

确定建立数据库的目的以及完成数据收集后，就进入数据库设计过程的第二阶段——建立概念模型。这一阶段是整个数据库设计的关键。设计时，一般先根据应用的需求，画出能反映每个应用需求的E-R图，其中包括确定实体、属性和联系的类型。然后优化初始的E-R图，消除冗余和可能存在的矛盾。概念模型是对用户需求的客观反映，并不涉及具体的计算机软、硬件环境。因此，在这一阶段中我们必须将注意力集中在怎样表达出用户对信息的需求，而不考虑具体实现问题。

3．建立数据模型

完成上一阶段后，我们得到了一个与具体计算机软、硬件无关的概念模型。接着我们就可以着手建立数据库模型了，这是数据库设计过程的第三个阶段。在这一阶段中我们要将概念模型中得到的E-R图转换成具体的数据模型。通过前面的学习，我们已经了解到数据模型一般分为层次、网状、关系和面向对象模型等。目前比较常用的是关系数据模型，我们通常将E-R图转换成关系数据模型，实际上就是要将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。

4．实施与维护数据库

最后一个阶段是实施与维护数据库。完成数据模型的建立后，我们就必须对字段进行命名，确定字段的类型和宽度，并利用数据库管理系统或数据库语言创建数据库结构、输入数据和运行等，因此数据库的实施是数据库设计过程的“最终实现”。如果数据库运行很成功，则表明数据库设计任务基本结束，以后的重点就是数据库的维护工作，包括做好备份工作、数据库的安全性和完整性调整、改善数据库性能等。

数据库的设计在数据库应用系统的开发中占有很重要的地位。只有设计出合理的数据库，才能为建立在数据库上的应用提供方便。不过数据库的设计过程从来都不会有真正的结束，因为随着用户需求和具体应用的变化和扩大，数据库的结构也可能会随之变化。

数据库基本的功能：

信息浏览和查询；

信息的修改、添加和删除；

信息的统计、汇总等。

设计数据库时要注意保留以下内容：

设计文档、内容 *** 作说明，实例数据库、帮助及过程性文件（如下载的资源、工作日志）等。

er数据模型一般在数据库设计的概念结构设计阶段使用。ER模型常用于信息系统设计中；比如它们在概念结构设计阶段用来描述信息需求和/或要存储在数据库中的信息的类型。

但是数据建模技术可以用来描述特定论域（就是感兴趣的区域）的任何本体（就是对使用的术语和它们的联系的概述和分类）。在基于数据库的信息系统设计的情况下，在后面的阶段（通常叫做逻辑设计），概念模型要映射到逻辑模型如关系模型上；它依次要在物理设计期间映射到物理模型上。注意，有时这两个阶段被一起称为“物理设计”。

扩展资料

E-R模型的构成成分是实体集、属性和联系集

其表示方法如下：

（1） 实体集用矩形框表示，矩形框内写上实体名。

（2） 实体的属性用椭圆框表示，框内写上属性名，并用无向边与其实体集相连。

（3） 实体间的联系用菱形框表示，联系以适当的含义命名，名字写在菱形框中，用无向连线将参加联系的实体矩形框分别与菱形框相连，并在连线上标明联系的类型，即1—1、1—N或M—N。

据访问需要的完整解datamodule4adoquery2sqladd('SELECT借书证号,密码FROM[user]WHERE(借书证号=:tt)');

datamodule4adoquery2parameters[0]value:=username;

datamodule4adoquery2open;

在为TQuery或TADOquery部件设置SQL属性时调用Close方法总是很安全的，如果TQuery或TADOquery部件已经被关闭了，调用Close方法时不会产生任何影响。在应用程序中为SQL属性设置新的SQL命令语句时，必须要调用Clear方法以清除SQL属性中现存的SQL命令语句，如果不调用Clear方法，便调用Add方法向SQL属性中设置SQL命令语句，那么新设置的SQL命令语句会追加在现存SQL命令语句后面，在程序运行时常常会出现出乎意料的查询结果甚至程序无法运行下去。

在这里要特别注意的，一般情况下TQuery或TADOquery部件的SQL属性只能包含一条完整的SQL语句，它不允许被设置成多条SQL语句。当然有些数据库服务器也支持在TQuery或TADOquery部件的SQL属性中设置多条SQL语句，只要数据库服务器允许这样，我们在编程时可以为SQL属性设置多条SQL语句。

在为TQuery或TADOquery部件设置完SQL属性的属性值之后，也即编写好适当的SQL程序之后，可以有多种方式来执行SQL程序。

在设计过程中，设置完TQuery或TADOquery部件的SQL属性之后将其Active属性的值置为True，这样便可以执行SQL属性中的SQL程序，如果应用中有与TQuery或TADOquery部件相连的数据浏览部件(如TDDGridTDBEdit等)那么在这些数据浏览部件中会显示SQL程序的执行结果。

在应用程序运行过程中，通过程序调用TQuery或TADOquery组件的Open方法或ExecSQL方法可以执行其SQL属性中的SQL程序。Open方法和ExecSQL方法是不一样的。Open方法只能用来执行SQL语言的查询语句(Select命令)，并返回一个查询结果集，而ExecSQL方法还可以用来执行其它常用的SQL语句(如INSERT,UPDATE,DELETE等命令)，例如：

Query1Open(这样会返回一个查询结果集)

如果调用Open方法，而没有查询结果时，会出错。此时应该调用ExecSQL方法来代替Open方法。如：

Query1ExecSQL(没有返回结果)

当然在设计应用程序时，程序设计人员是无法确定TQuery或TADOquery组件中的SQL语句是否会返回一个查询结果的。对于这种情况应当用Try…Except模块来设计程序。在Try部分调用Open方法，而在Except部分调用ExceSQL方法，这样才能保证程序的正确运行。

例如：

Try

Query1Open

Except

Query1ExecSQL

End

通过Tquery或TADOquery组件可以获得两种类型的数据：

u“活动”的数据

这种数据就跟通过TTable部件获得的数据一样，用户可以通过数据浏览部件来编辑修改这些数据，并且当调用Post方法或当焦点离开当前的数据浏览部件时，用户对数据的修改自动地被写回到数据库中。

u非活动的数据(只读数据)

用户通过数据浏览部件是不能修改其中的数据。在缺省情况下，通过TQuery部件获得的查询结果数据是只读数据，要想获得“活动”的数据，在应用程序中必须要设置Tquery或TADOquery组件的RequestLive属性值为True，然而并不是在任何情况下(通过设置RequestLive的属值True)都可以获得“活动”的数据的，要想获得“活动”的数据，除了将TQuery部件的RequestLive属性设置为True外，相应的SQL命令还要满足以下条件。

本地SQL语句查询情况下，要得到可更新的数据集，SQL语句的限制为：

n查询只能涉及到一个单独的表

nSQL语句中不能包含ORDERBY命令

nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG

n在Select后的字段列表中不能有计算字段

n在Select语句WHERE部分只能包含字段值与常量的比较运算，这些比较运算符是：Like,>,<,>=,<=。各比较运算之间可以有并和交运算：AND和OR

当通过SQL语句查询数据库服务器中的数据库表：

n查询只能涉及到一个单独的表

nSQL语句中不能包含ORDERBY命令

nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG运算

另外，如果是查询Sybase数据库中的表，那么被查询的表中只能有一个索引。

如果在应用程序中要求TQuery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集，但是SQL命令语句不满足上述约束条件时，对于本地数据库的SQL查询，BDE只能返回只读的数据集。对于数据库服务器中的SQL查询，只能返回错误的代码。当Tquery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集时，它的CanModIfy属性的值会被设置成True。

§34MSSQLServer简述

SQLServer是一个后台数据库管理系统,它功能强大 *** 作简便,日益为广大数据库用户所喜爱。越来越多的开发工具提供了与SQLServer的接口。SQLServer是一个关系数据库管理系统，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的。于1988年推出了第一个OS/2版本，在WindowsNT推出后，Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了，Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上，专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本。

SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQLServer70版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能、具有使用方便、可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。MSSQLServer不但可以应用于大中型数据库管理中，建立分布式关系数据库，并且也可以开发桌面数据库。事实上，SQLServer数据库处理的基本结构，采取关系型数据库模式，尽管如此，相信大家都可以轻易的发现，在SQLServer的数据库处理方式，则是使用面向对象的 *** 作方式与精神，也就是说，SQLServer的所有功能，都可以基于系统已经建立好的一些对象来达成，是相当OO（面向对象）的一个系统结构。

SQLServer企业管理器是SQLServer的主要管理工具，它提供了一个遵从MMC标准的用户界面，使用户得以：

·定义SQLServer实例组。

·将个别服务器注册到组中。

·为每个已注册的服务器配置所有SQLServer选项。

·在每个已注册的服务器中创建并管理所有SQLServer数据库、对象、登录、用户和权限。

·在每个已注册的服务器上定义并执行所有SQLServer管理任务。

·通过唤醒调用SQL查询分析器，交互地设计并测试SQL语句、批处理和脚本。

·唤醒调用为SQLServer定义的各种向导。

·

第三章图书管理系统设计分析

§41应用需求分析

图书管理系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员和图书馆管理人员。图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书馆工作人员对图书借阅者的借阅及还书要求进行 *** 作，同时形成借书或还书报表给借阅者查看确认；图书馆管理人员的功能最为复杂，包括对工作人员、图书借阅者、图书进行管理和维护，及系统状态的查看、维护并生成催还图书报表。

图书借阅者可直接查看图书馆图书情况，如果图书借阅者根据本人借书证号和密码登录系统，还可以进行本人借书情况的查询和维护部分个人信息。一般情况下，图书借阅者只应该查询和维护本人的借书情况和个人信息，若查询和维护其他借阅者的借书情况和个人信息，就要知道其他图书借阅者的借书证号和密码。这些是很难得到的，特别是密码，所以不但满足了图书借阅者的要求，还保护了图书借阅者的个人隐私。

图书馆工作人员有修改图书借阅者借书和还书记录的权限，所以需对工作人员登陆本模块进行更多的考虑。在此模块中，图书馆工作人员可以为图书借阅者加入借书记录或是还书记录，并打印生成相应的报表给用户查看和确认。

图书馆管理人员功能的信息量大，数据安全性和保密性要求最高。本功能实现对图书信息、借阅者信息、总体借阅情况信息的管理和统计、工作人员和管理人员信息查看及维护。图书馆管理员可以浏览、查询、添加、删除、修改、统计图书的基本信息；浏览、查询、统计、添加、删除和修改图书借阅者的基本信息，浏览、查询、统计图书馆的借阅信息，但不能添加、删除和修改借阅信息，这部分功能应该由图书馆工作人员执行，但是，删除某条图书借阅者基本信息记录时，应实现对该图书借阅者借阅记录的级联删除。并且还应具有生成催还图书报表，并打印输出的功能。

在本系统中由于没有打印机设备供试验，所以预先把报表打印改成报表预览。

设计不同用户的 *** 作权限和登陆方法

对所有用户开放的图书查询

借阅者维护借阅者个人部分信息

借阅者查看个人借阅情况信息

维护借阅者个人密码

根据借阅情况对数据库进行 *** 作并生成报表

根据还书情况对数据库进行 *** 作并生成报表

查询及统计各种信息

维护图书信息

维护工作人员和管理员信息

维护借阅者信息

处理信息的完整性

对借阅过期的图书生成报表

图4-2图书管理系统数据库应用需求的总结

根据以上所做的需求分析，并略掉一些细节（如不考虑用户的登录；对记录的维护），得出以下的三层数据流图。

§42系统功能模块划分

系统功能框图如图4-10所示。

§43系统数据库设计

431概念设计

在概念设计阶段中，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。然后再把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DBMS的限制。

利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。

（1）设计局部ER模式

实体和属性的定义：

图书（图书编号，图书名称，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量，）

借阅者（借书证号，姓名，性别，身份z，联系电话，密码）

身份（身份编号，身份描述，最大借阅数）

图书类别（图书类别编号，类别描述）

ER模型的“联系”用于刻画实体之间的关联。一种完整的方式是对局部结构中任意两个实体类型，依据需求分析的结果，考察局部结构中任意两个实体类型之间是否存在联系。若有联系，进一步确定是1:N，M:N，还是1:1等。还要考察一个实体类型内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系，等等。联系定义如图4-5所示。解释如下：

u一个借阅者（用户）只能具有一种身份，而一种身份可被多个借阅者所具有；

u一本图书只能属于一种图书类别（类别），而一种图书类别可以包含多本图书；

u一个用户可以借阅多本不同的书，而一本书也可以被多个不同的用户所借阅。

（2）设计全局ER模式

所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把它们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。

1)确定公共实体类型

为了给多个局部ER模式的合并提供开始合并的基础，首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中我们仅根据实体类型名和键来认定公共实体类型。一般把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选，把具有相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候眩

2)局部ER模式的合并

合并的原则是：首先进行两两合并；先和合并那些现实世界中有联系的局部结构；合并从公共实体类型开始，最后再加入独立的局部结构。

3)消除冲突

冲突分为三类：属性冲突、结构冲突、命名冲突。

设计全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并为一个ER模式，而在于消除冲突，使之成为能够被所有用户共同理解和接受的同一的概念模型。

3)全局ER模式的优化

在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、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。

综上所述，“图书管理系统”的全局ER模式如图4-13所示。

432关系数据库的逻辑设计

由于概念设计的结果是ER图，DBMS一般采用关系型（本人所使用的MSSQLServer就是关系型的DBMS），因此数据库的逻辑设计过程就是把ER图转化为关系模式的过程。由于关系模型所具有的优点，逻辑设计可以充分运用关系数据库规范化理论，使设计过程形式化地进行。设计结果是一组关系模式的定义。

（1）导出初始关系模式

book（图书编号＃，图书名称，图书类别＃，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量）class（图书类别#，类别名）user（借书证号＃，姓名，性别，身份编号＃，身份z，联系电话，密码）ID（身份编号#，身份描述，最大借阅数）Owner（借书证号#,图书编号#，借书日期）

图4-14关系模式集

（2）产生子模式

子模式是用户所用到的那部分数据的描述。除了指出用户用到的数据外，还应指出数据与概念模式中相应数据的联系，即指出概念模式与子模式之间的对应性。

借书子模式（借书证号#，姓名，图书编号＃，图书名称，借书日期）

图4-15部分子模式

（3）根据设计中出现的问题本人在写系统时还加入了两个关系模式：

1、ownertemp：用于工作人员在处理借书、还书工作时临时存储借书、还书信息，以便打印报表时使用。

2、keyer：用于存储工作人员和图书馆管理员的用户名和密码及权限，以便工作人员或图书馆管理员进入相应的功能模块时进行验证用户的身份。

433数据库的实现

我选用MicrosoftSQLServer2000(企业版)数据库来进行数据库的逻辑设计。首先创建七个基本数据库表如表4-1－4-7所示，然后根据全局ER图，建立各个表之间的联系，如图4-8所示。

表4-1借阅者基本信息表的结构(User)

表4-2图书信息表的结构（Book）

表4-3图书类别信息表的结构（Class）

表4-4借阅者身份信息表的结构（ID）

表4-5借阅情况信息表的结构（Owner）

表4-6借阅情况临时存储信息表的结构（Ownertemp）

注：在owner表和ownertemp表中加入了索引字段，用来唯一标识一条借书记录，并且设置为标识，标识种子为1。

表4-7工作人员和管理员信息表的结构（Keyer）

图4-8数据库表间联系图

第五章图书管理系统应用程序设计

§51系统窗体模块组成

§52数据模块窗体的设置

在编写数据库应用程序时，经常要遇到这样的情况，即好多组件、窗体同时访问相同的数据源，如果为每一个组件或者窗体都设置一个数据源将是十分耗时的工件，而且要保证这些数据源的确是相同的也需花一番功夫。那么，能不能将这些数据源集中管理，最好是做成一个统一的模块，需要时就将该模块引入而不必直接 *** 作数据源本身呢？数据模块（DataModule）是解决这个问题最好的答案。简单说来，数据模块是用来集中管理数据源的一个窗体，该窗体可被需要的地方随时引入。

但本人在开发这个系统时，开始使用了一下数据模块，但在使用过程中却碰到了一些问题。并且考虑这个系统使用到的TADOQuery控件比较多，如果使用数据控件可能会带来管理上的麻烦，如弄混各个数据控件的作用。还考虑到使用动态生成ADOQuery可能会更节省资源。所以在本人的系统中，开始做的第一个模块“借阅者个人模块”中还稍微使用了一下数据模块。但在后面做的两个模块中大多都是用动态生成ADOQuery来实现的。并且由于SQL语句是动态加入的所以datamodule中的控件也不会多。

§53启动画面的实现

启动画面是为了给用户一个良好的印像，加深软件的亲和力，没有实际的功能，在Form1窗体中加入了Image和Time组件。启动画面的窗体略，主要的源代码如下：

§54用户登录窗体的的实现

本窗体是为三种不同的用户（一般用户，工作人员，管理员）提供选择以进入不同的模块，满足不同用户的需求。源代码比较简单，略。

§55用户密码认证窗体的的实现

本窗体是为了让工作人员或图书馆管理员按照用户名和密码进行登录，并且跟据用户名检查Keyer表中的“权限”字段，以分辩进入图书馆管理人员模块还是进入工作人员模块。窗体界面、源代码如下

§56借阅者服务模块的实现

借阅者服务窗体的功能主要是图书的查询，个人借阅情况查看及个人部分信息的修改。界面图如下：

561图书查询功能的实现

在本系统中，任何人都有权限使用查询功能，不做任何限制。界面如下，

由于实现的查询功能有多种，如按图书编号、图书名称等字段进行完全体配查找和部分体配的模糊查找，还有按多个条件进行逻辑与或是逻辑或的多条件查找。其中实现的方法者差不多，所以只给出多条件查找的代码，如下：

562借阅者登录功能的实现

这个功能的实现与工作人员和管理人员登录功能实现的方法大致一样，并且还要简单。是从User表中查到到借阅证号与密码，看与用户输入的是否一致。如果一致，那么用户就可查看自已的借阅情况并维护自己的部分信息。源代码与借阅者登录界面都略。

563借阅者借阅情况功能的实现

当借阅者正确登录到系统后，此功能将被激活，使用户能查看到自身的借阅情况。在此系统中，信息的显示一般用ListView来实现，只在较少的情况下用到了DBgrid，因为我觉得ListView更好实现，并能使信息数据对用户的完全分离。

在这里跟据借阅者的不同要求实现借阅情况的查询，有检查所有的借阅情部、某本书的借阅情况、和根据已借阅天数的来查询。其中根椐借阅天数来查询更有代表性，有方式一和方式二。以下给出此功能的源代码

按借阅天数查询方式一

按借阅天数查询方式二

564借阅者个人资料维护功能的实现

此功能实现当前借阅者部份资料的修改，但借书证号和身份类别这样的信息不允许修改，这是图书馆管理员模块的功能。在此界面中点击修改按钮将出现“修改”窗体（Form8），点击修改密码按钮将出现groupbox8，在这里进行密码修改。关键源代码如下。

这里给出个人部分信息修改的源代码：

这里给出密码修改的源代码：

57工作人员－图书借阅/归还模块的实现

571工作人员进行图书借阅功能实现

在这个功能中，工作人员输入借阅者的借阅证号和所要借阅的图书的图书编号，然后点击借阅按钮就可进行图书借阅。考虑到实际中可能会出现只知图书名而不知图书编号的情况，在此界面下方加入了一个转换功能，可以把图书名称转换成图书编号，再进行图书借阅。

在借阅完成后会生借阅报表以便借阅者检查和确认，借阅报表的打印效果如下图，实现比较简单，略去实现过程。

572工作人员进行图书归还功能实现

在此功能中，工作人员根据借阅者的借书证号和归还的图书编号进行图书的归还工作。并且根据现实中可能会出现的只知图书名不知图书编号的归还情况，所以加入了按书籍名称进行归还的功能。这个功能是图书借阅功能中把图书名称转换成图书编号的一种改进方法，这样就不用如借阅功能中一样要先转换再借阅了。归还完成后，同样会打印出归还报表以便用户检查和确认。

58图书馆管理员模块的实现

581图书馆管理员图书管理功能的实现

在这个功能中可以在（＊图书编号）中输入图书编号，点查找按钮后就会在各个相应的组件中显示出信息，或按图书名称模糊查找到所要的记录，在各个相应的组件中显示第一条记录的信息，也可在下端的ListView组件中点击某一条记录，在各个相应的组件中也会显示所选记录的信息。在入库功能中只要不是相同的图书编号并且带＊号提示的字段不为空就可插入新的图书记录。删除则删除那些Book表中的图书记录，如果借出还可依用户要求连带删除owner表中的记录。因为图书修改与图书入库的功能与工作人员记录修改和工作人员记录添加的实现过程一样，所以下面仅给出删除功能的源代码，如下

582图书馆管理员工作人员和管理员管理功能的实现

在此功能中可以加入工作人员或是管理员，或是修改他们的密码、权限。

在此功能中如果选中ListView中的记录，则在右边相应的组件中显示出信息，并且管理员还可对这些记录进行修改或加入新的记录。并且也可以点删除按钮删除选中的一条或多条记录。删除功能与图书记录的删除一般，所以下面只给出添加与修改的实现过程。

583图书馆管理员修改图书类别及统记功能的实现

在此窗体中能对图书的类别进行删除，添加和修改，这模块的功能的实现过程与图书记录的删除，添加和修改一样的，但是这个窗体还能跟据图书类别进行统计，还可根据Book表和owner表统计出图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目。在这里给出统计图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目的实现过程中的几个函数和过程

584图书馆管理员借阅者管理功能的实现

查询借阅者可根据借阅者的借书证号或姓名或身份编号查找到借阅者的信息，也可以实行模糊查找，这个功能的实现与前面图书查找的实现过程一般，就不再详细说明。

585图书馆维护借阅者管理功能的实现

此功能能对借阅者信息进行查看添加、删除、修改。在这里给出刷新按钮的实现过程

586图书馆身份维护功能的实现

这一部分是对借阅者身份进行管理，能对身份进行添加、删除、修改。并且同样的在listview中选中某条或多条记录时会在相应的右边的组件中显示出信息。此功能实现过程与前面所叙有雷同，略。

587图书馆借阅者统计功能的实现

此功能按借阅者身份进行统计，得出具有某种身份的借阅者总数，此种身份的并借阅图书的借阅者数和所借阅的图书数，在下面给出实现过程。

588图书馆统计借阅过期记录功能的实现

打印出的借阅过期催还报表如下图所示：

此报表能显示按借书证号升序排列的借阅信息超过限定时限的信息，其中主要的SQL语句如下：

59系统信息显示的实现

显过本系统的信息，并且右边的字向上滚动显示，主要实现如下：

另外,虚机团上产品团购,超级便宜

数据库设计(Database Design)是指对于一个给定的应用环境，构造最优的数据库模式，建立数据库及其应用系统，使之能够有效地存储数据，满足各种用户的应用需求（信息要求和处理要求）。

在数据库领域内，常常把使用数据库的各类系统统称为数据库应用系统。

一、数据库和信息系统

(1)数据库是信息系统的核心和基础，把信息系统中大量的数据按一定的模型组织起来，提供存储、维护、检索数据的

功能，使信息系统可以方便、及时、准确地从数据库中获得所需的信息。

(2)数据库是信息系统的各个部分能否紧密地结合在一起以及如何结合的关键所在。

(3)数据库设计是信息系统开发和建设的重要组成部分。

(4)数据库设计人员应该具备的技术和知识：

数据库的基本知识和数据库设计技术

计算机科学的基础知识和程序设计的方法和技巧

软件工程的原理和方法

应用领域的知识

二、数据库设计的特点

数据库建设是硬件、软件和干件的结合

三分技术，七分管理，十二分基础数据

技术与管理的界面称之为“干件”

数据库设计应该与应用系统设计相结合

结构（数据）设计：设计数据库框架或数据库结构

行为（处理）设计：设计应用程序、事务处理等

结构和行为分离的设计

传统的软件工程忽视对应用中数据语义的分析和抽象，只要有可能就尽量推迟数据结构设计的决策早期的数据库设计致力于数据模型和建模方法研究，忽视了对行为的设计

如图：

三、数据库设计方法简述

手工试凑法

设计质量与设计人员的经验和水平有直接关系

缺乏科学理论和工程方法的支持，工程的质量难以保证

数据库运行一段时间后常常又不同程度地发现各种问题，增加了维护代价

规范设计法

手工设计方

基本思想

过程迭代和逐步求精

规范设计法(续)

典型方法：

(1)新奥尔良（New Orleans）方法：将数据库设计分为四个阶段

SBYao方法：将数据库设计分为五个步骤

IRPalmer方法：把数据库设计当成一步接一步的过程

(2)计算机辅助设计

ORACLE Designer 2000

SYBASE PowerDesigner

四、数据库设计的基本步骤

数据库设计的过程(六个阶段)

1需求分析阶段

准确了解与分析用户需求（包括数据与处理）

是整个设计过程的基础，是最困难、最耗费时间的一步

2概念结构设计阶段

是整个数据库设计的关键

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

3逻辑结构设计阶段

将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型

对其进行优化

4数据库物理设计阶段

为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构（包括存储结构和存取方法）

5数据库实施阶段

运用DBMS提供的数据语言、工具及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的结果

建立数据库，编制与调试应用程序，组织数据入库，并进行试运行

6数据库运行和维护阶段

数据库应用系统经过试运行后即可投入正式运行。

在数据库系统运行过程中必须不断地对其进行评价、调整与修改

设计特点:

在设计过程中把数据库的设计和对数据库中数据处理的设计紧密结合起来将这两个方面的需求分析、抽象、设计、实现在各个阶段同时进行，相互参照，相互补充，以完善两方面的设计

设计过程各个阶段的设计描述：

如图：

五、数据库各级模式的形成过程

1需求分析阶段：综合各个用户的应用需求

2概念设计阶段：形成独立于机器特点，独立于各个DBMS产品的概念模式(E-R图)

3逻辑设计阶段：首先将E-R图转换成具体的数据库产品支持的数据模型，如关系模型，形成数据库逻辑模式；然后根据用户处理的要求、安全性的考虑，在基本表的基础上再建立必要的视图(View)，形成数据的外模式

4物理设计阶段：根据DBMS特点和处理的需要，进行物理存储安排，建立索引，形成数据库内模式

六、数据库设计技巧

1 设计数据库之前（需求分析阶段）

1) 理解客户需求，询问用户如何看待未来需求变化。让客户解释其需求，而且随着开发的继续，还要经常询问客户保证其需求仍然在开发的目的之中。

2) 了解企业业务可以在以后的开发阶段节约大量的时间。

3) 重视输入输出。

在定义数据库表和字段需求（输入）时，首先应检查现有的或者已经设计出的报表、查询和视图（输出）以决定为了支持这些输出哪些是必要的表和字段。

举例：假如客户需要一个报表按照邮政编码排序、分段和求和，你要保证其中包括了单独的邮政编码字段而不要把邮政编码糅进地址字段里。

4) 创建数据字典和ER 图表

ER 图表和数据字典可以让任何了解数据库的人都明确如何从数据库中获得数据。ER图对表明表之间关系很有用，而数据字典则说明了每个字段的用途以及任何可能存在的别名。对SQL 表达式的文档化来说这是完全必要的。

5) 定义标准的对象命名规范

数据库各种对象的命名必须规范。

2 表和字段的设计（数据库逻辑设计）

表设计原则

1) 标准化和规范化

数据的标准化有助于消除数据库中的数据冗余。标准化有好几种形式，但Third Normal Form（3NF）通常被认为在性能、扩展性和数据完整性方面达到了最好平衡。简单来说，遵守3NF 标准的数据库的表设计原则是：“One Fact in One Place”即某个表只包括其本身基本的属性，当不是它们本身所具有的属性时需进行分解。表之间的关系通过外键相连接。它具有以下特点：有一组表专门存放通过键连接起来的关联数据。

举例：某个存放客户及其有关定单的3NF 数据库就可能有两个表：Customer 和Order。Order 表不包含定单关联客户的任何信息，但表内会存放一个键值，该键指向Customer 表里包含该客户信息的那一行。

事实上，为了效率的缘故，对表不进行标准化有时也是必要的。

2) 数据驱动

采用数据驱动而非硬编码的方式，许多策略变更和维护都会方便得多，大大增强系统的灵活性和扩展性。

举例，假如用户界面要访问外部数据源（文件、XML 文档、其他数据库等），不妨把相应的连接和路径信息存储在用户界面支持表里。还有，如果用户界面执行工作流之类的任务（发送邮件、打印信笺、修改记录状态等），那么产生工作流的数据也可以存放在数据库里。角色权限管理也可以通过数据驱动来完成。事实上，如果过程是数据驱动的，你就可以把相当大的责任推给用户，由用户来维护自己的工作流过程。

3) 考虑各种变化

在设计数据库的时候考虑到哪些数据字段将来可能会发生变更。

举例，姓氏就是如此（注意是西方人的姓氏，比如女性结婚后从夫姓等）。所以，在建立系统存储客户信息时，在单独的一个数据表里存储姓氏字段，而且还附加起始日和终止日等字段，这样就可以跟踪这一数据条目的变化。

字段设计原则

4) 每个表中都应该添加的3 个有用的字段

dRecordCreationDate，在VB 下默认是Now()，而在SQL Server • 下默认为GETDATE()

sRecordCreator，在SQL Server 下默认为NOT NULL DEFAULT • USER

nRecordVersion，记录的版本标记；有助于准确说明记录中出现null 数据或者丢失数据的原因 •

5) 对地址和电话采用多个字段

描述街道地址就短短一行记录是不够的。Address_Line1、Address_Line2 和Address_Line3 可以提供更大的灵活性。还有，电话号码和邮件地址最好拥有自己的数据表，其间具有自身的类型和标记类别。

6) 使用角色实体定义属于某类别的列

在需要对属于特定类别或者具有特定角色的事物做定义时，可以用角色实体来创建特定的时间关联关系，从而可以实现自我文档化。

举例：用PERSON 实体和PERSON_TYPE 实体来描述人员。比方说，当John Smith, Engineer 提升为John Smith, Director 乃至最后爬到John Smith, CIO 的高位，而所有你要做的不过是改变两个表PERSON 和PERSON_TYPE 之间关系的键值，同时增加一个日期/时间字段来知道变化是何时发生的。这样，你的PERSON_TYPE 表就包含了所有PERSON 的可能类型，比如Associate、Engineer、Director、CIO 或者CEO 等。还有个替代办法就是改变PERSON 记录来反映新头衔的变化，不过这样一来在时间上无法跟踪个人所处位置的具体时间。

7) 选择数字类型和文本类型尽量充足

在SQL 中使用smallint 和tinyint 类型要特别小心。比如，假如想看看月销售总额，总额字段类型是smallint，那么，如果总额超过了$32,767 就不能进行计算 *** 作了。

而ID 类型的文本字段，比如客户ID 或定单号等等都应该设置得比一般想象更大。假设客户ID 为10 位数长。那你应该把数据库表字段的长度设为12 或者13 个字符长。但这额外占据的空间却无需将来重构整个数据库就可以实现数据库规模的增长了。

8) 增加删除标记字段

在表中包含一个“删除标记”字段，这样就可以把行标记为删除。在关系数据库里不要单独删除某一行；最好采用清除数据程序而且要仔细维护索引整体性。

3 选择键和索引（数据库逻辑设计）

键选择原则：

1) 键设计4 原则

为关联字段创建外键。 •

所有的键都必须唯一。 •

避免使用复合键。 •

外键总是关联唯一的键字段。 •

2) 使用系统生成的主键

设计数据库的时候采用系统生成的键作为主键，那么实际控制了数据库的索引完整性。这样，数据库和非人工机制就有效地控制了对存储数据中每一行的访问。采用系统生成键作为主键还有一个优点：当拥有一致的键结构时，找到逻辑缺陷很容易。

3) 不要用用户的键(不让主键具有可更新性)

在确定采用什么字段作为表的键的时候，可一定要小心用户将要编辑的字段。通常的情况下不要选择用户可编辑的字段作为键。

4) 可选键有时可做主键

把可选键进一步用做主键，可以拥有建立强大索引的能力。

索引使用原则：

索引是从数据库中获取数据的最高效方式之一。95%的数据库性能问题都可以采用索引技术得到解决。

1) 逻辑主键使用唯一的成组索引，对系统键（作为存储过程）采用唯一的非成组索引，对任何外键列采用非成组索引。考虑数据库的空间有多大，表如何进行访问，还有这些访问是否主要用作读写。

2) 大多数数据库都索引自动创建的主键字段，但是可别忘了索引外键，它们也是经常使用的键，比如运行查询显示主表和所有关联表的某条记录就用得上。

3) 不要索引memo/note 字段，不要索引大型字段（有很多字符），这样作会让索引占用太多的存储空间。

4) 不要索引常用的小型表

不要为小型数据表设置任何键，假如它们经常有插入和删除 *** 作就更别这样作了。对这些插入和删除 *** 作的索引维护可能比扫描表空间消耗更多的时间。

4 数据完整性设计（数据库逻辑设计）

1) 完整性实现机制：

实体完整性：主键

参照完整性：

父表中删除数据：级联删除；受限删除；置空值

父表中插入数据：受限插入；递归插入

父表中更新数据：级联更新；受限更新；置空值

DBMS对参照完整性可以有两种方法实现：外键实现机制（约束规则）和触发器实现机制

用户定义完整性：

NOT NULL；CHECK；触发器

2) 用约束而非商务规则强制数据完整性

采用数据库系统实现数据的完整性。这不但包括通过标准化实现的完整性而且还包括数据的功能性。在写数据的时候还可以增加触发器来保证数据的正确性。不要依赖于商务层保证数据完整性；它不能保证表之间（外键）的完整性所以不能强加于其他完整性规则之上。

3) 强制指示完整性

在有害数据进入数据库之前将其剔除。激活数据库系统的指示完整性特性。这样可以保持数据的清洁而能迫使开发人员投入更多的时间处理错误条件。

4) 使用查找控制数据完整性

控制数据完整性的最佳方式就是限制用户的选择。只要有可能都应该提供给用户一个清晰的价值列表供其选择。这样将减少键入代码的错误和误解同时提供数据的一致性。某些公共数据特别适合查找：国家代码、状态代码等。

5) 采用视图

为了在数据库和应用程序代码之间提供另一层抽象，可以为应用程序建立专门的视图而不必非要应用程序直接访问数据表。这样做还等于在处理数据库变更时给你提供了更多的自由。

5 其他设计技巧

1) 避免使用触发器

触发器的功能通常可以用其他方式实现。在调试程序时触发器可能成为干扰。假如你确实需要采用触发器，你最好集中对它文档化。

2) 使用常用英语（或者其他任何语言）而不要使用编码

在创建下拉菜单、列表、报表时最好按照英语名排序。假如需要编码，可以在编码旁附上用户知道的英语。

3) 保存常用信息

让一个表专门存放一般数据库信息非常有用。在这个表里存放数据库当前版本、最近检查/修复（对Access）、关联设计文档的名称、客户等信息。这样可以实现一种简单机制跟踪数据库，当客户抱怨他们的数据库没有达到希望的要求而与你联系时，这样做对非客户机/服务器环境特别有用。

4) 包含版本机制

在数据库中引入版本控制机制来确定使用中的数据库的版本。时间一长，用户的需求总是会改变的。最终可能会要求修改数据库结构。把版本信息直接存放到数据库中更为方便。

5) 编制文档

对所有的快捷方式、命名规范、限制和函数都要编制文档。

采用给表、列、触发器等加注释的数据库工具。对开发、支持和跟踪修改非常有用。

对数据库文档化，或者在数据库自身的内部或者单独建立文档。这样，当过了一年多时间后再回过头来做第2 个版本，犯错的机会将大大减少。

6) 测试、测试、反复测试

建立或者修订数据库之后，必须用用户新输入的数据测试数据字段。最重要的是，让用户进行测试并且同用户一道保证选择的数据类型满足商业要求。测试需要在把新数据库投入实际服务之前完成。

7) 检查设计

在开发期间检查数据库设计的常用技术是通过其所支持的应用程序原型检查数据库。换句话说，针对每一种最终表达数据的原型应用，保证你检查了数据模型并且查看如何取出数据。

是概念模型设阶段：

概念模型不依赖于具体的计算机系统，他是纯粹反映信息需求的概念结构。

建模是在需求分析结果的基础上展开，常常要对数据进行抽象处理。常用的数据抽象方法是‘聚集’和‘概括’。

ER方法是设计概念模型时常用的方法。用设计好的ER图再附以相应的说明书可作为阶段成果

概念模型设计可分三步完成。

设计局部概念模型

① 确定局部概念模型的范围

② 定义实体

③ 定义联系

④ 确定属性

⑤ 逐一画出所有的局部ER图，并附以相应的说明文件

设计全局概念模型

建立全局ER图的步骤如下：

① 确定公共实体类型

② 合并局部ER图

③ 消除不一致因素

④ 优化全局ER图

⑤ 画出全局ER图，并附以相应的说明文件。

概念模型的评审

概念模型的评审分两部分进行：

第一部分是用户评审。

第二部分是开发人员评审。

大致的讲主要是根据用户的需求，然后设计数据库的E-R模型，然后将E-R模型图转换为各种表，并对其进行数据库设计范式（范式因不同书籍有不同）的审核，然后进行数据库的实施，然后运行维护。

一句话来讲就是将用户的需求变成带有各种关系的表，以及其它的数据库结构，然后供编程使用

具体如下：

按照规范设计的方法，考虑数据库及其应用系统开发全过程，将数据库设计分为以下六个阶段

（1）需求分析。

（2）概念设计。

（3）逻辑设计。

（4）物理设计。

（5）数据库实施。

（6）数据库运行和维护。

5．1．1需求分析阶段

进行数据库设计首先必须准确了解与分析用户需求，包括数据与处理需求。需求分析是整个设计过程的基础，是最困难、最耗时的一步。作为“地基”的需求分析是否做得充分与准确，决定了在其上构建“数据库大厦”的速度与质量。需求分析做得不好，可能会导致整个数据库重新设计，因此，务必引起高度重视。

5．1．2概念模型设计阶段

在概念设计阶段，设计人员仅从用户角度看待数据及其处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式，也称为“组织模式”。概念模式能充分反映现实世界中实体间的联系，又是各种基本数据模型的共同基础，易于向关系模型转换。这样做有以下好处：

（1）数据库设计各阶段的任务相对单一化，设计复杂程度得到降低，便于组织管理。

（2）概念模式不受特定DBMS的限制，也独立于存储安排，因而比逻辑设计得到的模式更为稳定。

（3）概念模式不含具体的DBMS所附加的技术细节，更容易为用户所理解，因而能准确地反映用户的信息需求。

概念模型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。如采用基于E-R模型的数据库设计方法，该阶段即将所设计的对象抽象出E-R模型；如采用用户视图法，则应设计出不同的用户视图。

5．1．3逻辑模型设计阶段

逻辑模型设计阶段的任务是将概念模型设计阶段得到的基本E-R图，转换为与选用的DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。如采用基于E-R模型的数据库设计方法，该阶段就是将所设计的E-R模型转换为某个DBMS所支持的数据模型；如采用用户视图法，则应进行表的规范化，列出所有的关键字以及用数据结构图描述表集合中的约束与联系，汇总各用户视图的设计结果，将所有的用户视图合成一个复杂的数据库系统。

5．1．4数据库物理设计阶段

数据库的物理结构主要指数据库的存储记录格式、存储记录安排和存取方法。显然，数据库的物理设计完全依赖于给定的硬件环境和数据库产品。在关系模型系统中，物理设计比较简单一些，因为文件形式是单记录类型文件，仅包含索引机制、空间大小、块的大小等内容。

物理设计可分五步完成，前三步涉及到物理结构设计，后两步涉及到约束和具体的程序设计：

（1）存储记录结构设计：包括记录的组成、数据项的类型、长度，以及逻辑记录到存储记录的映射。

（2）确定数据存放位置：可以把经常同时被访问的数据组合在一起，“记录聚簇（cluster）”技术能满足这个要求。

（3）存取方法的设计：存取路径分为主存取路径及辅存取路径，前者用于主键检索，后者用于辅助键检索。

（4）完整性和安全性考虑：设计者应在完整性、安全性、有效性和效率方面进行分析，作出权衡。

（5）程序设计：在逻辑数据库结构确定后，应用程序设计就应当随之开始。物理数据独立性的目的是消除由于物理结构的改变而引起对应用程序的修改。当物理独立性未得到保证时，可能会引发对程序的修改。

数据库物理设计是为逻辑数据模型选取一个最适合应用环境的物理结构，包括存储结构和存取方法。

5．1．5数据库实施阶段

根据逻辑设计和物理设计的结果，在计算机系统上建立起实际数据库结构、装入数据、测试和试运行的过程称为数据库的实施阶段。实施阶段主要有三项工作。

（1）建立实际数据库结构。对描述逻辑设计和物理设计结果的程序即“源模式”，经DBMS编译成目标模式并执行后，便建立了实际的数据库结构。

（2）装入试验数据对应用程序进行调试。试验数据可以是实际数据，也可由手工生成或用随机数发生器生成。应使测试数据尽可能覆盖现实世界的各种情况。

（3）装入实际数据，进入试运行状态。测量系统的性能指标，是否符合设计目标。如果不符，则返回到前面，修改数据库的物理模型设计甚至逻辑模型设计。

5．1．6数据库运行和维护阶段

数据库系统正式运行，标志着数据库设计与应用开发工作的结束和维护阶段的开始。运行维护阶段的主要任务有四项：

（1）维护数据库的安全性与完整性：检查系统安全性是否受到侵犯，及时调整授权和密码，实施系统转储与备份，发生故障后及时恢复。

（2）监测并改善数据库运行性能：对数据库的存储空间状况及响应时间进行分析评价，结合用户反应确定改进措施。

（3）根据用户要求对数据库现有功能进行扩充。

（4）及时改正运行中发现的系统错误。

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