引言
随着信息技术的快速发展，传统图书馆管理模式已逐渐被现代化的信息系统所取代。为了提高图书馆的服务效率和管理水平，本实验设计并实现了基于数据库技术的图书馆管理系统。该系统旨在通过信息化手段优化图书管理流程，提升用户体验，并为管理者提供决策支持。
系统需求分析
在设计之前，我们首先对图书馆的实际业务进行了深入调研。系统需要满足以下核心功能需求：
1. 用户管理：支持读者注册、登录及权限设置。
2. 图书管理：实现图书信息录入、分类、查询与更新。
3. 借阅管理：记录借阅历史，支持续借和归还操作。
4. 统计分析：生成各类报表，如借阅排行榜、热门书籍等。
5. 安全防护：确保数据完整性和用户隐私保护。
此外，还需考虑系统的扩展性、易用性和性能指标。
数据库设计
概念模型设计
根据需求分析，我们将图书馆管理系统的实体划分为以下几个主要部分：
- 读者（Reader）：包含姓名、联系方式、借阅状态等属性。
- 图书（Book）：包括书名、作者、ISBN号、库存数量等字段。
- 管理员（Admin）：负责系统维护和日常运营。
- 借阅记录（BorrowRecord）：存储每次借阅的具体信息。
- 类别（Category）：定义图书的分类体系。
通过ER图表示各实体间的关系，例如读者与图书之间的多对多关系需通过中间表借阅记录来体现。
逻辑结构设计
采用关系型数据库MySQL作为平台，构建了如下表结构：
| 表名 | 字段名| 类型| 描述 |
|----------------|-----------------|-------------|--------------------|
| Reader | id| INT | 主键 |
|| name| VARCHAR | 姓名 |
|| phone | CHAR(11)| 联系方式 |
|| status| ENUM('正常','冻结') | 借阅状态 |
| Book | isbn| CHAR(13)| ISBN编号 |
|| title | VARCHAR | 标题 |
|| author| VARCHAR | 作者 |
|| category_id | INT | 外键，关联类别表 |
| Admin| admin_id| INT | 主键 |
|| username| VARCHAR | 用户名 |
|| password| VARCHAR | 密码 |
| BorrowRecord | record_id | INT | 主键 |
|| reader_id | INT | 外键，关联读者表 |
|| book_isbn | CHAR(13)| 外键，关联图书表 |
|| borrow_date | DATE| 借出日期 |
|| return_date | DATE| 归还日期 |
物理结构设计
考虑到数据量较大且频繁读写操作的特点，在物理设计阶段采取了以下优化措施：
- 设置合理的索引以加快查询速度；
- 对敏感字段加密存储；
- 配置主从复制机制保障高可用性。
功能模块实现
利用PHP语言结合前端框架Bootstrap开发了友好的用户界面，并通过SQL语句完成CRUD操作。例如：
```sql
-- 添加新读者
INSERT INTO Reader(name, phone, status)
VALUES ('张三', '12345678901', '正常');
-- 查询某本书籍详情
SELECT FROM Book WHERE title = "Java编程思想";
```
同时，还实现了基于PHPMailer的邮件通知功能，当书籍即将到期时自动发送提醒邮件给读者。
测试与评估
经过单元测试、集成测试以及压力测试后发现，系统运行稳定，响应时间小于1秒，符合预期目标。然而，在高峰期并发访问情况下仍存在一定的延迟问题，未来可进一步优化数据库索引策略或引入缓存技术解决此瓶颈。
结论
本次实验成功搭建了一个功能完善、易于扩展的图书馆管理系统，不仅提升了工作效率，也为后续研究提供了宝贵经验。未来计划引入人工智能算法预测热门书籍趋势，并探索移动端适配方案以增强用户体验。
以上便是本次《图书馆管理系统数据库设计实验报告》的内容概览，希望对你有所帮助！
