1. 操作系统：Windows 10 专业版 64 位操作系统

2. 数据库管理软件（含版本号）：PostgreSQL 14.9-1

3. 设计与开发工具：ER设计工具

图书管理系统需要解决以往手工管理的种种弊端，比如管理员不能及时地更新图书信息、不能及时了解馆藏图书的种类和库存量，也不能掌握读者的借阅情况、超期借阅图书情况等信息。通过对图书管理流程的分析，系统应该实现以下功能：图书管理员可以维护图书信息，包括增加新书、修改图书信息、办理图书借阅登记、图书归还登记、过期图书处理、丢失图书处理及读者借阅证件信息的维护等；而读者可以实现借书、还书、查阅图书信息、查询借书信息等。具体要求如下所示。

图书信息管理：录入各种图书信息、维护图书信息等。图书信息具体包括图书编号、图书名称、图书类型、作者、出版社、价格等，其中图书类型将由图书分类号进行说明，每个图书分类号对应一种图书类型。

读者信息管理：维护读者信息，并根据实际情况的需要修改、更新或删除读者信息。读者信息包括证件号、姓名、证件状态(包括有效和失效)、联系方式等。

借阅管理：包括借书、还书、过期图书归还处理等。借书时登记借阅时间，还书时登记归还时间，并检查借阅时间是否超期，以及进行相应的处理。

图书管理系统主要有如下三种用户。

1）系统管理员：拥有系统的最高权限,可设置图书管理员等。

2）图书管理员：维护图书的基本数据，包括图书种类处理、更新图书信息，进行读者的图书借阅和归还处理等。

3）读者：可以查阅图书信息、借阅图书。

图书馆的图书情况和管理规定如下：每种图书类型都包括很多本不同的图书，同样的图书可以购买多本；每本图书可以被多次借阅；每位读者可以借阅多本图书；每本图书的借阅期限是一个月。

分析图书借阅系统的需求，对现实世界中的图书馆管理中涉及的人、物、事进行抽象，从而得到系统的实体、实体属性、实体的码、实体之间的联系及联系的类型，并利用E-R图进行表示，然后就可以设计出图书管理系统的概念模型，即概念结构设计。概念结构设计一般分为三个步骤：①确定实体；②确定联系；③确定实体的属性和码（或称“键”）。

（1）确定实体

可以从上述需求分析中找出的名词有：图书管理员、图书类型、图书、读者。因此可以确定的实体有：图书类型、图书和读者。

（2）确定联系

读者借阅图书，因此读者与图书之间有一种借阅联系，并且一名读者可以借阅多本图书，而一本图书也可以被多名不同的读者借阅，所以读者与图书之间存在着多对多的联系，即m:n的联系。另外，从需求分析中可以得出，图书馆的图书都有科学的分类方法，每一种图书属于一种图书类型，而一种图书类型可以包含很多本图书，因此可以得到图书类型与图书之间也存在着一种联系，并且这种联系是一对多的，即图书类型与图书是1 : n的联系。读者借阅的是图书而不是图书类型，因此读者与图书类型之间没有直接联系。

（3）确定实体的属性和码

确定了系统的实体与联系之后，下面将进一步确定实体与联系的属性及主键。首先分析图书实体，图书应该包括下面的属性：图书编号、图书名称、图书分类号、作者、出版社及价格等。读者应该包括下面的属性：姓名、证件号、证件的状态是否有效，以及联系方式等。图书类型应该包括图书的分类号、分类名称，也可以加上关于图书类型的描述信息。实体、联系的属性及主键具体如下。

1）图书类型，属性包括图书分类号、图书分类名称、描述信息,其中图书分类号是主键。

2）图书，属性包括图书编号、图书名称、图书分类号、作者、出版社、价格，其中图书编号是主键。

3）读者，属性包括证件号、姓名、证件状态（包括有效和失效）、联系方式等，其中证件号是主键。

4）针对读者与图书之间的“借阅”联系进行分析。这种联系是读者借阅图书产生的，是多对多的联系，其属性应该包括借阅日期、应还日期、归还日期及超期归还时的罚款金等。

下面将介绍概念结构设计的具体步骤。

1.抽象出系统的实体

根据上面的分析可知，图书借阅系统主要包含图书类型、图书信息和读者三个实体。画出三个实体的E-R图,并在图中标出实体的主键（加下画线的属性），见图1、图2和图3。其中图书分类号是图书类型实体的主键，图书编号是图书信息实体的主键，证件号是读者实体的主键。

图 1 图书类型实体及属性

图 2 图书实体及属性

图 3 读者实体及属性

2.设计初步E-R图

图书借阅管理系统中涉及了三个实体集：图书、图书类型、读者。这三个实体集互相之间存在着联系。根据需求分析可得到一名读者可以借阅多本图书,而一本图书也可以被不同的读者借阅，所以读者与图书之间存在着多对多的借阅关系。一种图书属于一种图书类型,而一种图书类型可以包含很多图书，因此可以得到图书与图书类型之间存在着一对多的关系。通过上面的分析可以得到图书借阅系统的初步E-R图，如图4所示。

图 4 图书借阅系统初步E-R图

3.设计全局E-R图

将实体的属性加人初步E-R图中，可以得到图书借阅系统的全局E-R图，如图5所示。这个过程属于概念结构设计的视图集成，需要解决分E-R图的冲突问题，这里因为系统规模很小，因此没有出现冲突。

图 5 图书借阅系统全局E-R图

数据库的逻辑结构设计是根据概念结构设计的全局E-R图，按照转换规则将E-R图转换成数据模型的过程。在关系数据库管理系统中，逻辑结构设计就是将所有的实体和联系转化为一系列的关系模式。

E-R图中实体应该单独提取出来作为一个关系模式，其中主键应用下画线标出。图书借阅管理的关系模式具体如下。

图书类型（图书分类号，图书分类名称，描述信息）为图书类型实体对应的关系模式，其中“图书分类号”是图书类型实体的主键。

图书（图书编号，图书名称，图书分类号，作者，出版社，价格）为图书实体对应的关系模式，其中“图书编号”是图书实体的主键。加入“图书分类号”属性是为了实现图书类型与图书之间的一对多联系。按照转换规则，一对多联系可以单独转换为一个关系模式，以多端实体的码作为主键，也可以与多端的实体“图书”合并，即将一端实体“图书类型”的主键属性加入多端实体的关系模式中即可。实际应用中一般都与多端实体进行合并。本案例中“图书分类号”是“图书类型”实体的主键，被加入到“图书”关系模式中，在图书关系中，“图书分类号”应该设置为外键，参照图书类型中的主键“图书分类号”。

读者（证件号，姓名，证件状态，联系方式）为读者实体对应的关系模式，其中“证件号”是读者实体的主键。

联系“借阅”是一个多对多联系，按照转换规则，必须转换为一个独立的关系模式，其本身的属性包括借阅日期、应还日期、归还日期、罚款金，还应包括与之联系的图书和读者的主键属性，所以借阅联系的关系模式具体如下。

借阅（证件号，图书编号，借阅日期，应还日期，归还日期，罚款金）。其中“证件号”“图书编号”和“借阅日期”共同构成了图书借阅联系的主键。另外关于罚款金额的计算方法假定是超期一天罚款0.1元；“归还日期”属性允许为空NULL;规定借书的期限是一个月，因此“应还日期”是在借阅日期的基础上加一个月的日期。

（1）建立图书类型信息表：图书类型

（2）建立图书类型信息表：图书

（3）建立读者信息表：读者

（4）建立借阅信息表：借阅

例3.1 添加价格默认值10.00

例3-2 给读者表中的属性列“证件状态”添加默认值“可用”

例3-3 删除读者表中的“联系方式”字段

例3-4 为读者表增加一列属性“电话”，要求属性类型是CHAR(12)

例3-5 修改“图书”表中“图书名称”字段的属性，将数据类型改为VARCHAR(50),允许为空值

例3-6 删除“图书类型”

例3-7 为类型是“计算机”的图书建立视图

例3-8 建立视图“读者借书情况表”

例3-9 删除“计算机图书”视图

例3-10 为“借阅表”中的“证件号”和“借阅日期”建立组合次索引

例3-11 为“图书”表中的图书分类号、图书名称、出版社字段分别建立次级索引

首先向基本表中插入一些数据。

图书类型表：

图书表：

读者表：

借阅表 ：

例3-12 查询作者“杨万华”编写的图书名称、出版社和价格

例3-13 查询图书“计算机主板维修从业技能全程通”的价格

例3-14 统计图书馆每本图书（图书名称相同）的馆藏量，并按照馆藏量由多到少排列

例3-15 查询读者“王小虎”所借图书的情况

例3-16 统计每位读者的借书数量

例3-17 查询不可以借阅图书的读者

例3-18 查询借阅图书超期归还的读者信息，包括读者的证件号和姓名

例3-19 查询借阅图书已超期但未归还的读者信息，，包括读者的证件号和姓名

例3-20 统计截止到2015年9月共借出多少本书

例3-21 将读者“陈晓琪”的证件状态设置为“可用”

例3-22 删除姓名为“李涵”的读者的借阅信息

例3-23 增加一条图书信息

例3-24 “王潮”在“2015/10/13”借了一本“C++程序设计”，并且应该在一个月后还书。请添加该借阅信息。

（1）先从读者表中查出王潮的证件号

（2）再从图书表中查出“C++程序设计”的图书编号

（3）向借阅表中插入信息

例3-25 更新借阅表中证件号='W200912004'和图书编号='9787115224996'的罚款金额。

例3-26 在“借阅”表中建立一个插入触发器

例3-27 在“借阅表”中建立一个更新触发器

例3-28 在“读者”表中建立删除触发器

（可以总结实验中出现的问题以及解决的思路，也可以列出没有解决的问题）

问题1：

money不能和numeric类型的数据比大小

问题2：

语法不一致