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1 绪论
1.1 图书管理系统选题背景
当今时代是飞速发展的信息时代。在各行各业中离不开信息处理，这正是计算机被广泛应用于信息管理系统的环境。计算机的最大好处在于利用它能够进行信息管理。使用计算机进行信息控制，不仅提高了工作效率，而且大大的提高了其安全性。
尤其对于复杂的信息管理，计算机能够充分发挥它的优越性。计算机进行信息管理与信息管理系统的开发密切相关，系统的开发是系统管理的前提。本系统就是为了管理好图书馆信息而设计的。
图书馆作为一种信息资源的集散地，图书和用户借阅资料繁多，包含很多的数据信息的管理。现今，有很多的图书馆都是初步开始使用，甚至尚未使用计算机进行信息管理。根据调查得知，他们以前对信息管理的主要方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理，对于图书借阅情况（如借书天数、超过限定借书时间的天数）的统计和核实等往往采用对借书卡的人工检查进行，对借阅者的借阅权限、以及借阅天数等用人工计算、手抄进行。数据信息处理工作量大，容易出错；由于数据繁多，容易丢失，且不易查找。总的来说，缺乏系统，规范的信息管理手段。尽管有的图书馆有计算机，但是尚未用于信息管理，没有发挥它的效力，资源闲置比较突出，这就是管理信息系统的开发的基本环境。
手工处理数据，工作量大，出错率高，出错后不易更改。图书馆采取手工方式对图书借阅情况进行人工管理，由于信息比较多，图书借阅信息的管理工作混乱而又复杂；一般借阅情况是记录在借书证上，图书的数目和内容记录在文件中，图书馆的工作人员和管理员也只是当时对它比较清楚，时间一长，如再要进行查询，就得在众多的资料中翻阅、查找了，造成查询费时、费力。基于这些问题，我认为有必要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。
作为一个计算机专业大四的学生，我也希望能通过这次毕业设计对四年的所学进行一个总结，从中锻炼我的实际动手能力和编程能力。熟练掌握几门编程语言和对数据库的开发、管理。
1.2 开发本系统所做的工作
1） 了解应用开发工具的现状
2） visual basic6.0编程基础
3） 设计数据库
4） 开发数据库
5） 熟悉软件开发的流程:
要用软件工程的结构化程序设计方法的思想开发软件。在软件开发步骤上要按照需求分析、总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试、维护一步一步地进行。
1.3 本文结构介绍
摘要部分对本次图书管理系统的设计做了简单的介绍。
第一部分介绍了开发图书管理系统的背景和开发图书管理系统所做的工作。第二部分和第三部分介绍了数据库的基本知识和visual basic 6.0的基本知识，为设计和理解应用程序做了铺垫。第四部分到第八部分按照软件工程的思想实施设计。
2 数据库的基本理论
2.1 数据库概论
数据库是长期储存在计算机内的、有组织的、可共享的数据集合.数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和储存,具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性,并可为各种用户共享.
数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件.主要功能有:
1) 数据定义功能;
2) 数据操纵功能;
3) 数据库的运行管理;
4) 数据库的建立和维护功能.
数据模型是数据库系统的核心和基础,根据模型应用的不同目的,可以将这些模型分为两类:概念模型和数据模型.
概念模型,也称信息模型,是按用户的观点来对数据和信息建模,主要用于数据库设计.
数据模型,主要包括网状模型、层次模型、关系模型等。
数据模型的组成要素
数据模型通常是由三部分组成的；数据结构、数据操作和完整性约束。
数据结构是所研究的对象类型的集合，它们包括两类，一类是与数据类型、内容、性质有关的对象；一类是与数据之间联系有关的对象。数据结构是对系统静态特性的描述。
数据操作是指对数据库中各种对象（型）的实例（值）允许执行的操作的集合，
括操作及有关的操作规则。数据操作是对系统动态特性的描述。
数据的约束条件是一组完整性规则的集合。
2.2 概念模型
概念模型用于信息世界的建模，是现实世界到信息世界的第一层抽象。它主要涉及的概念有：
1)实体（Entity）:客观存在并相互区别的事物；
2)属性（Attribute）:实体所具有的某一特性；
3)码（Key）：唯一标识实体的属性集；
4)域（Domain）：属性的取值范围；
5)实体型（Entity Type）：用实体名及其属性名集合来抽象和刻画同类实体；
6)实体集（Entity Set）：同型试题的集合；
7)联系（Relationship）：可以分为三类
a）一对一联系（1：1）；
b）一对多联系（1：n）；
c）多对多联系（m：n）；
2.2.1 关系模型
关系模型是目前最重要的一个数据模型。它的一些概念包括：
· 关系（Relation）:一个关系对应通常说的一张表；
· 元组（Tuple）：表中的一行；
· 属性（Attribute）:表中的一列；
· 主码（Key）:表中的某个属性组，唯一确定一个元组；
· 域（Domain）:属性的取值范围；
· 分量：元组中的一个属性值；
· 关系模式：对关系的描述。
关系数据模型的操作主要包括查询、插入、删除和修改数据。
在关系模型中，实体及实体间的关系都用表来表示。
2.2.2 数据库系统结构
数据库系统通常采用三级模式结构：外模式、模式和内模式
外模式也称子模式，是数据库用户的数据视图，是与某一应用关系有关的数据的逻辑表示。
模式是数据库中全体数据的逻辑结构和特征的描述，是所有用户的公共数据视图。
内模式是数据物理结构和存储方式的描述，是数据在数据库内部的表示方式。
同时数据库管理系统在这三级模式之间提供了两层映象：外模式/模式映象，模式/内模式映象。
· 外模式/模式映象：对于美意个外模式，数据库系统都有一个外模式/模式映象，它定义了该外模式与模式之间的对应关系，通常包括在各自外模式的描述中。
· 模式/内模式映象：它是唯一的，它定义了数据库全局逻辑结构与存储结构之间的对应关系，通常包括在模式描述中。
2.3 关系数据库概述
2.3.1 关系数据库的数据结构
关系数据库的数据结构非常单一。在关系数据库中，现实世界的实体以及实体间的各种联系均用关系来表示。在用户看来，关系模型数据的逻辑结构是一张二维表。
· 表：一个表就是一组相关的数据按行排列；
· 字段：在表中，每一列称为一个字段；
· 记录：在表中，每一行称为一条记录；
· 索引：由指向记录的或成组记录的指针组成的表构成，以加快查询记录的速度；
· 主键：用来唯一标志某一记录的一个或多个字段；
· 外部键：用来联系两张有一定关系的表的字段，而且这个字段要同时出现在两张
表中。
2.3.2 关系数据库的关系操作
它的特点是集合操作方式，即操作的对象和结果都是集合。
2.3.3 关系数据库的完整性
关系数据库中有三类完整性约束：实体完整性、参照完整性和用户自定义完整性。
1)实体完整性（Entity Integrity）:任何记录都必须有一个专门用来唯一标志该记录的字段；
2)参照完整性(Referential Integrity):定义外码与主码之间的引用规则。当两个关系（表）通过外键联系起来时，其中一个表的外部键的值必须在另一个表中的键的值中找到，或取空值；
3)用户自定义的完整性（User-defined integrity）:是针对某一具体关系数据库的约束条件。
2.3.4 关系数据库的设计
关系数据库的设计主要分为以下六个阶段：
1) 需求分析
需求分析简单来说就是分析用户的要求。主要有以下三方面的要求：信息要求、处理要求和安全性与完整性要求。在需求分析中需要反映处理功能，这就要用到数据流图和数据字典。数据流图表达了数据和处理过程的关系。数据字典表达了数据和处理的关系。通常包括以下五个部分：
· 数据项：是不可再分的数据单位；
· 数据结构：反映了数据之间的组合关系；
· 数据流：是数据结构在系统内传输的路径；
· 数据存储：是数据结构停留或保存的地方，也是数据流的来源和去向之一；
· 处理过程：用判定树或判定表来描述。
2）概念结构设计
它是将得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型 的过程。
设计概念结构通常有四类方法：自顶向下、自底向上、逐步扩张和混合策略。最经常采用的策略是自底向上方法。同时在概念结构中有三种抽象：分类（Classification）、聚集（Aggregation）和概括 （Generalization）。描述概念模型的有力工具是E-R图。
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