图书管理系统需求规格说明书.doc

天马行空官方博客：http:/t.qq.com/tmxk_docin ；QQ:1318241189；QQ群：175569632图书管理系统需求规格说明书1 引言计算机技术的迅猛发展，特别是随着网络技术的出现标志着信息时代已经来临。信息化浪潮、网络革命在给社会带来冲击的同时，也使图书馆业务受到了强烈的冲击，图书馆传统的管理和服务方式已不能适应读者对日益增长的文献信息的需求，建设图书馆信息网络系统，是图书馆现代化建设的客观要求。建设以计算机为核心的图书馆信息网络，实现图书馆管理和服务的自动化，更好地为科技工作服务，是图书馆发展的必由之路。目前，国内大部分大型的公共图书馆和高校图书馆都实现了网络管理，中小型图书馆（包括企业图书馆），也在朝着这个方向发展。信息中心科技图书馆是公司的科技文献中心，担负着为科技人员服务的责任，作为一个企业图书馆，其馆藏资源是比较丰富的。现有馆藏中外文图书50000多册，公开发行的中文期刊200多种，外文期刊50多种，石化系统内部交流资料100多种，还有一批专业性较强的技术资料和优秀论文。要充分利用好这些资源，为全公司的科技人员服务，必须实现信息的共享。创建网上图书馆是实现全公司范围内信息共享的最有效的一种方式。公司主干网的建成使这一目标的实现成为可能。科技图书馆自建立以来，一直在为全公司科技人员提供图书借阅、文献检索的服务，在公司的科技进步中发挥了应有的作用。该馆的各工作环节一直使用的是传统的手工方式，这种方式的缺点是手续繁琐、检索困难、不便于管理，造成资源的利用率低下。随着馆藏量的不断增加，图书资料的著录和查询的难度也就相应增加，手工方式已经不能满足要求，如何运用先进的信息技术，提高科技图书的管理和服务水平，是我们面临的一个新的挑战。实现图书资料的网络管理，至少有以下优点：1)著录规范化，为图书资料的采编、著录、查询质量的提高打下基础。2)查询自动化和检索途径多样化，可以更方便、及时地找到所需图书资料。3)资源共享的优势，通过局域网可以在全公司范围内实现资源共享，为读者提供便利条件。计算机的使用已在我公司得到了普及，据不完全调查，全公司拥有计算机(包括家庭拥有的)已经超过4000台。公司主干网开通后，现已连接到各个单位和2000多个家庭，这种良好的计算机应用环境为实现图书资料的计算机网络管理打好了良好的基础。2 系统设计2.1 系统指导思想和建设目标2.1.1 系统指导思想 立足于企业实际，着眼于未来发展，运用先进的计算机网络技术，建成符合标准化协议、通用性较强、实用的系统，以提高科技图书情报的现代化管理水平，实现信息资源的共享。2.1.1 系统建设目标(1) 建立图书馆信息网站借助于公司主干网建立信息网站，对科技图书、期刊、资料、标准的部分事物工作进行计算机网络化，为公司主干网用户提供信息服务。(2) 规范图书资料的管理工作模式用计算机管理取代以往的手工作业和定性管理模式，使科技图书资料的管理工作模式规范化、机读数据格式标准化、管理决策科学化。(3) 建立标准书目数据库和文献库依据标准书目数据进行编目工作，建立起符合国家标准的书目和文献信息数据库。(4) 提高科技图书馆的服务质量 便于工作人员准确地掌握藏书结构，全面了解读者对文献信息的需求，及时调整采购计划，突出馆藏特点。2.2 总体功能设计我们对国内现有的一些图书文献管理系统软件的功能和售价情况进行了详细调研，发现这些软件很难满足我们图书馆的需求。因为从规模或藏书册数来划分，我馆仅属中小型图书馆，但应用需求则涉及到方方面面。除了通常的图书采购、图书编目、图书流通外，还有期刊、资料、技术标准等业务，其中期刊题录、行业标准、会议资料不是一般中小型公共图书馆收录范围。现在市场上中小型图书馆软件均只有基本的功能：采购、编目、流通，很少有期刊、资料，没有发现技术标准管理。通常这种图书管理软件仅运行图书馆内部的局域网上，没有Web查询系统。大型图书管理软件功能齐全，但价格昂贵，特别是运行价格高、维护困难、操作复杂。根据科技图书馆的实际情况和公司主干网的现状，我们确定了网络图书系统应该具备8个方面的功能，它们是图书编目，图书采购，图书流通，期刊管理，标准管理，资料管理，系统维护，Web查询。其中Web查询是该系统突出的特点，它的实现是因为有公司主干网的支持。系统组成和功能框图见图1。2.2 网络拓扑结构网络拓扑结构见图2。整个系统使用了数台微机和1台数据库服务器，1台Web服务器（为了保证访问的速度和系统安全，数据库服务器和Web服务器放在了不同的物理服务器上），网络采用星型连接构成局域网，局域网与公司主干网相连，从图中可以看出，公司主干网上的计算机都能够访问图书馆的网站，获取信息资源。3 数据库设计3.1 数据库系统的选择本系统是一个中小型管理系统，运行环境是Windows2000 server，因此使用Windows环境下最容易使用且功能又比较强大的Microsoft SQL Server 7.0 作为后台的数据库系统。3.2 需求分析图3 图书流通数据流图12判断能否借书索书信息读 者12办理借书手续读者信息查询结果借书申请被借图书借书结果借书信息被借图书复本量(b) 借书借阅3读者1图书511图书查询借书信息查询4判断2判断结果索书信息图书信息读 者1借书2还书读 者申请借书还书申请借书结果还书结果(a) 第一层数据流图3办借书证读者信息办证信息需求分析是数据库设计首先要做的工作，通过需求分析，我们作出了图书管理系统的各层数据流图，图3是图书流通数据流图（图中省略了“还书”和“办理借书证”的数据流图）。在数据流图的基础上，定义数据字典。数据字典是关于数据库中数据的描述，它的作用是在软件分析和设计过程中为有关人员提供关于数据描述信息的查询，以保证数据的一致性。下面在图3的基础上举例说明数据字典的定义。图3中涉及很多数据项，其中数据项“读者编号”可以描述如下： 数据项名：读者编号 别名：读者条码含义：唯一标识每个读者 类型：字符型 取值范围：00000000至99999999 取值含义：顺序编号“读者”一个数据结构，它可以描述如下：数据结构名：读者含义说明：是图书管理系统的数据结构之一，定义了一个读者的有关信息组成：读者编号，姓名，性别，单位数据流“借阅记录”可描述如下： 数据流名：借阅记录 说明：读者的借书记录 数据来源：办理借阅手续 数据去向：借阅 数据结构：读者编号、图书馆藏号、借阅日期数据存储“借阅”可以描述如下：数据存储名：借阅说明：记录读者的借书情况流出数据流：借阅记录流入数据流：借阅记录数据描述：读者编号、图书馆藏号、借阅日期数据量：每年5000条以上存取方式：随机存取处理过程“判断能否借书”可描述如下： 处理过程“判断能否借书” 说明：根据读者的已借书情况可被借图书的馆藏情况判断读者能否借书 输入：借阅记录、读者信息、被借图书信息 输出：能否借书的标志 处理：读者提出借书请求后，先判断该读者以前的借书量是否达到了10本，如果达到了10本，则不能再借书，如果没有达到10本，则再判断读者要借的图书的可借量是否为0，如果不为0，则该书可以借出。3.3 数据库设计在图书管理系统中，数据库设计占重要位置，数据库设计质量的优劣，可直接影响到数据库数据的冗余度、数据的一致性、数据丢失等问题。下面就系统数据库规范化设计进行说明。3.3.1 数据库设计的理论指导 数据库设计的理论指导是范式理论，其主要内容如下：1）如果关系模式，其所有的域为单纯域则称是规范化的关系，或称第一范式 (1NF)2）如果关系模式为第一范式，且每个非主属性完全函数依赖于码，则模式为第二范式（2NF）。3) 如果关系模式为第二范式，且每个非主属性非传递依赖于码，则称关系模式为第三范式(3)。4)关系模式为第一范式，满足函数依赖集合，和均为的属性集合，且不包含，如果满足且必包含的码，称关系模式为范式。3.3.2 数据库设计图书管理系统数据库常常要设计含有如下数据项：借书证号、姓名、单位、馆藏号(馆藏号为每本书上的条形码号)、书名、分类号、作者、价格等。如何进行模式的设计呢？下面以图书流通模块所涉及的数据库为例来说明。图 书读 者借阅mn借阅时间馆藏号书名分类号作者价格借书证号姓名性别图4 图书流通的E-R图属于单 位1n单位名称单位编号先设计图书流通的实体关系图(E-R图)。E-R图由3个相关联的部分构成，即实体、实体与实体之间的关系以及实体和关系的属性。图书流通过程中实体“图书”与“读者”之间的关系是借阅和被借阅的关系，实体“读者”与“单位”之间的关系是属于和被属于的关系，“图书”的属性有“馆藏号”、“书名”、“分类号”、“作者”、“价格”，“读者”的属性有“借书证号”、“姓名”、“性别”，“单位”的属性有“单位编号”和“单位名称”，“借阅”属性“借书日期”，由此得出E-R图如图4。从图中可以知道：“借书证号”是唯一的，所以“借书证号”决定“姓名”，每位读者应只属于一个性别，所以“借书证号”也决定“性别”；“馆藏号”是唯一的，所以“馆藏号”决定“书名”、“分类号”、“作者”、“价格”； “单位编号”是唯一的，所以“单位编号”决定“单位名称”； 每位读者在一个时间只能借一本书，所以“借书证号” +“馆藏号”决定“借阅时间”。如果将这些数据项置于一个关系模式中，根据范式理论，该关系模式属于1NF（第一范式），它存在删除异常和冗余等问题，不是理想的模式，因此要把它分解成满足3NF或BCNF的关系模式。根据范式理论和E-R图转换成关系模型的规则，上面的E-R图可转换为4个关系模式：图书（馆藏号、书名、分类号、作者、价格）；读者（借书证号、姓名、性别、单位编号）；借阅（借书证号、馆藏号、借阅时间），单位(单位编码、单位名称)，其中打下划线的为码，这样就解决了插入、删除和数据冗余等问题。我们对数据的结构进行详细的分析，按照上述的设计思想，共设计了读者表，书目表，馆藏表，流通表等百余张数据表，然后创建视图和存储过程。下面举例说明：读者表：借书证号、姓名、单位、读者类别、职称等字段；书目表：馆藏号、ISBN、题名、作者、出版社、复本数、语种、文献类型、版次等字段；馆藏表：馆藏号、索书号、分类号、种次号、馆藏位置、单价、出版日期等字段；流通表：借书证号、馆藏号、借期、还期、续借、应还期、操作员等字段；借阅规则表：读者类别编码、图书类别编码、限借册数、每期天数、续借天数、过期日期、罚金等字段。读者类别表：读者类别编码、读者类别等字段。图书类别表：图书类别编码、图书类别等字段。3.4 数据库索引 建立索引是加快查询速度的有效手段，数据库的每一个表建立了主键，主键由一个或几个字段组成，每一个表都按主键建立了索引，部分表为了满足查询和排序的需要，除建立主索引外，还建立了次索引。例如在查询时要用到“馆藏号”、“作者”、“题名”等条件来查找图书，因此，在书目表上除了对主键“馆藏号”建立了主索引外，也对“作者”、“书名”等建立了次索引。3.5 视图视图是从一个或几个基本表导出的表，它是定义在基本表之上的，它是一个虚表，数据库中只存放视图的定义，而不存放视图对应的数据，数据仍然存放在原来的基本表中。通过定义视图，可以使用户眼中的数据库结构简单、清晰，并可以简化用户的数据查询操作。由于本系统数据表较多，表中的字段多，为了简化对表的操作，我们创建了图书_按书名查询、期刊_按刊名查询、期刊_按编辑部查询、借阅规则查询、待还书查询、超期记录查询等30余个视图。3.6 存储过程存储过程是一段经过编译的程序代码，存放在数据库服务器端。通过调用适当的存储过程，可在服务器端处理大量数据，再将处理结果送到客户端。这样可减少数据在网络上的传送，消除网络阻塞现象；例如：要查询某条记录，若该记录在表中的顺序号是10000，不采用存储过程，服务器将从1至于10000条记录数据逐条送至客户端，采用存储过程后，由于过程是经过编译的并且是在本地，不需要通过网络，因此能很快查出所需记录并将结果送到客户端，大大减少了网上数据传输量。存储过程另一好处是可供不同的开发工具调用，如PB、VB、ASP、Delphi等开发工具均可调用。在流通模块和WEB查询模块上均有图书检索功能，实际上调用同一存储过程完成的。本系统建立了60多个存储过程，实现诸如借还书处理、新书入库统计、编目入馆藏、读者统计、生成索书号等功能。3.7 数据库调用 Client/Server采用ODBC接口实现数据库的调用，Browser/Server采用ADO接口调用。4 条形码的使用条形码具有唯一性和一次输入后就可反复使用的优点，利用条形码技术作为信息快速输入的手段可迅速且不易发生错误地处理图书管理业务。本系统使用条形码作为图书和读者的标识，实现标识的唯一性。使用条码后，能够使图书管理工作更加简单、快捷、不易出错。例如，当一本书具有唯一条形码标识，每位读者也具有唯一条形码标识时，图书的借阅、查询就十分便捷了。应用条形码取代了以往填写书袋卡、借书证，核对借阅时间等繁琐的手工劳动。读者在借书时只要将借书证给工作人员，工作人员只需登录借书系统，用条形码阅读器扫描读者借书证上的条形码，屏幕就会显示出该读者的信息，包括读者姓名、单位、可借几本书、已借几本书、是否过期、有无罚款等。如可以借书，工作人员只需用条形码阅读器扫描该读者所需借的书上的条形码符号后，该书的书名和条形码等信息都从数据库中调出显示在屏幕上，自动记录在该读者的借阅档案中，借书工作即告完成。一般借一本书仅需 1至 2秒钟。操作完后，计算机自动地将该借阅者和借阅的图书号码输入对应数据库中，并自动提示借阅期限。 在本系统中，图书条码规定为8位数字，按照图书的分类来规定条码的起始号，条形码方案用户可以在系统初始化时设立，本系统中的具体规定见表1。表1 条形码方案设计中文书籍0 打头号码数1千万期 刊81 打头中文期刊号码数1百万82 打头法文期刊号码数1百万83 打头德文期刊号码数1百万84 打头西班牙文期刊号码数1百万85 打头俄文期刊号码数1百万86 打头日文期刊号码数1百万87 打头阿拉伯文期刊号码数1百万外 文7 打头71 打头英文号码数1百万72 打头法文号码数1百万73 打头德文号码数1百万74 打头西班牙文号码数1百万75 打头俄文 号码数1百万76 打头日文号码数1百万77 打头阿拉伯文号码数1百万专 利991 打头号码数十万标 准996 打头号码数十万5 系统功能的实现系统采取了Client/Server和Browser/Server技术结合的方式。在浏览器方式下，主要实现了资料的检索功能，而对于图书编目、系统维护等操作，使用Client/Server方式，这样，既保持了Client/Server方式下数据维护方便、快捷的特点，又利用了Browser/Server下查询、检索易学易用的优点。整个系统有八个子系统，它们分别是：1）图书编目子系统：实现编目处理、查重、馆藏管理等功能。其中编目处理包括原始编目、书目记录、数据维护、各类输出等项；馆藏管理包括馆藏数据维护、丢剔处理、馆藏统计、报表输出等项。2）图书采购子系统：实现预订查询、新书订购、验收记到、资金管理、统计报表处理等功能。3）图书流通子系统：实现出纳管理、读者管理、查询及统计打印功能模块。其中出纳管理包括借书、还书、续借、预约、罚款等项；读者管理包括读者登记、借书证挂失、读者数据维护等项；查询包括是查书去向、查读者借书情况、查总体借还情况等；统计打印则是打印图书借阅和读者情况的统计报表以及打印催还单等。4）期刊管理子系统：实现期刊查缺、采购、编目、记到、典藏、流通、统计等功能。5）标准管理子系统：实现期刊查缺、采购、编目、记到、典藏、流通、统计等功能。6）资料管理子系统：实现资料查缺、采购、编目、记到、典藏、流通、统计等功能。7）系统维护子系统：实现操作员库、读者库、单位库维护，权限设置等功能。8）Web查询子系统：实现网上查询(图书、期刊查询和读者查询)、读者荐书、意见反馈等功能。Web查询子系统采用的是B/S结构，其它子系统采用C/S结构，下面对图书编目子系统、Web查询子系统及和网页设计做一个介绍。5.1 图书编目子系统的设计5.1.1 图书编目子系统概述图书馆编目工作包括图书查重、图书分类、图书著录等，工作流程比较复杂，设计好编目系统对提高编目工作的质量和速度，减少图书滞留时间，提高图书流通率起到关键作用。对于中小型图书馆，日常编目工作步骤如下 :图书著录修改；校对/打印卡片；删除、校对；书标、新书通报；图书查重。根据这个工作流程，我们在编目子系统中设计了图书著录，编目打印，图书检索等功能模块，基本上能满足图书编目部门的业务工作。5.1.2 编目子系统数据库图书馆每种书的款目在计算机中是以一条条的记录组成的，每条记录由若干字段组成，这些字段用来揭示文献的标识项。各个字段的名称、类型、长度是由相应的数据库结构来定义的。编目子系统需要访问的数据库有:书目库:它是各个子系统共用的数据库，保存该图书馆中所有藏书记录，主要用于图书的查重，查询和检索。编目库:用于新书著录，图书查重和新书通报打印，该库是一个临时库。采购书目库:用于新书登记、采购统计、送编。5.1.3 编目子系统功能设计5.1.3.1 图书著录图书著录模块包括新书著录和记录编辑。新书著录的注意点是查重问题。首先，从采购库过来的图书记录在此被添加上索书号（索书号由分类号和种次号生成），若给出的索书号与书目库或编目库中某个记录的索书号相同，则应判断是否为同一种书，以决定是按新书著录，还是追加复本。记录编辑即记录的修改和删除，如图书剔旧等都涉及到该过程。录入分类号查 重做重书标记重复否?给定种次号N1NN+1NY种次号是否存在?在YN得到新的种次号是否有重书标记?N插入新记录入编目库Y追加复本结 束图5 图书著录程序流程图开 始获取采购库的图书记录生成索书号图示著录的程序流程图见图5。5.1.3.2 图书入库图书入库是将编目库中的记录转存到书目库中，同时编目库被清空。图书入库后，就可以被查询和借阅了。