实验三数据库设计
一、实验目的：
（1）巩固和加深对数据库原理基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。

（2）掌握数据库应用系统设计的基本方法和步骤，培养进行数据库设计的能力。

二、实验步骤
数据库设计：
（1）需求分析
（2）概念结构设计：
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E-R模型：
定义实体，属性，确定联系类型：如：
（3）逻辑结构设计：
将概念结构转换为某个DBMS所支持的数据模型，是数据库基本模型，主要用来
定义数据库结构的一些数据结构如表，约束。

1.关系模型：
将E-R图转换为关系模型：将实体、实体的属性和实体之间的联系转换为关系模式。

一个实体型转换为一个关系模式。

▪关系的属性：实体型的属性
▪关系的码：实体型的码
实体型间的联系有以下不同情况：
1.一个1:1联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与任意一端对应的关系模
式合并。

▪转换为一个独立的关系模式
•关系的属性：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性
•关系的候选码：每个实体的码均是该关系的候选码
▪与某一端实体对应的关系模式合并
•合并后关系的属性：加入对应关系的码和联系本身的属性
•合并后关系的码：不变
2.一个1:n联系可以转换为一个独立的关系模式，也可以与n端对应的关系模式合
并。

▪转换为一个独立的关系模式
•关系的属性：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性
•关系的码：n端实体的码
▪与n端对应的关系模式合并
•合并后关系的属性：在n端关系中加入1端关系的码和联系本身的
属性
•合并后关系的码：不变
3. 一个m:n联系转换为一个关系模式。

•关系的属性：与该联系相连的各实体的码以及联系本身的属性
•关系的码：两端实体的码
2.设计用户子模式：
定义用户外模式时应该注重考虑用户的习惯与方便
包括三个方面：
(1) 使用更符合用户习惯的别名
(2) 针对不同级别的用户定义不同的View ，以满足系统对安全性的要求。

(3) 简化用户对系统的使用
（4）物理结构设计:
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），如索引、聚簇的定义
（5）数据库实施:
运用DBMS提供的数据库语言（如SQL）及宿主语言，根据逻辑设计和物理设计的
结果，建立数据库
（6）数据库运行与维护
三、实验内容：图书借阅管理数据库的设计
1.本数据库简化的需求情况如下：
（1）所有借阅人都可以随时查询可借阅图书的情况，如图书编号，图书名称，出版日期，图书出版社，图书存放位置，图书数量等，以便于借阅。

（2）借阅人查询图书情况后可以借阅所需图书，一次可以借阅多本图书，每本图书一次只借阅一本，若有图书超期，需缴纳罚金才能进行借阅。

（3）图书室需要办理借阅证方可借阅图书，需要记录如下信息：借阅人姓名，所在单位，借阅图书的上限数（不同级别的借阅人，借阅图书上限数不同），图书室为每一位借阅人提供唯一的图书借阅证编号。

（4）每位借阅人一次可以借阅多本图书，但不能超过其借阅上限数，借阅图书期限为两个月。

超过期限需要缴纳罚金后（每天二分×超期天数）方可借阅。

（5）借阅图书时需登记相应借书日期及还书日期。

（6）图书室同时提供出版社（出版社名称，邮编，地址，电话，E-mail）及作者（作者姓名，性别，出生日期，籍贯，备注）相关信息便于借阅人查询。

一本书籍只能在一个出版社出版，由于图书可以再次出版，所以每次出版的图书都有不同的出版日期。

（7）借阅人可以查看所有信息，却不能更新所有信息。

（8）图书借阅管理员可以查看及更新借阅信息，不能进行其他访问操作。

（9）图书室管理员可以管理图书，出版社，借阅人，作者信息，但不能查询和管理借阅信息。

（10）图书管理员需要经常性的进行图书借阅情况的分析，根据每本图书的借阅数量排名，找出受欢迎的图书，便于采购。

2.实验要求：
（1）根据上述需求，进行概念结构设计，绘制出系统E-R模型。

（2）根据概念结构设计的结果，进行逻辑模型的设计，设计关系模式及子模式。

（3）根据逻辑模型设计的结果，定义物理模式，给出主外键，索引等的设计方案。

（4）在设计好的方案指导下完成数据库的建立过程，进行必要的关系模式，完整性，安全性的设计及实现，对于不同的用户需要建立不同的安全性及外模式，对于不同的数据要求，需要建立不同的完整性约束及触发器。

（5）实验结束后，将设计及实现方案进行汇总，撰写实验报告于第13周周一上课前提交。