基于图书馆管理系统的数据库设计流程
一、数据库需求分析
以高校图书馆管理系统为例，通过与馆员、读者和技术部门访谈，明确以下需求：
功能需求：图书检索、借阅/归还、逾期罚款、读者信息管理、库存统计、预约系统
数据需求：
核心实体：图书（ISBN、书名、出版社、分类号）、读者（学号、姓名、学院）、借阅记录（借出日期、应还日期）
扩展需求：电子资源访问日志、馆际互借记录、设备借用管理
约束条件：并发借阅量峰值（开学季达2000次/小时），数据保留周期（借阅记录保留5年），符合ISO27001信息安全标准
二、概念结构设计
E-R模型构建：
实体扩展：增加"馆藏副本"实体（条形码、所在书库），解决同ISBN多复本问题
关系设计：读者与馆藏副本通过"借阅"建立多对多联系，增加"预约"关系（排队优先级、失效时间）
属性细化：图书实体增加"豆瓣评分""封面URL"，读者实体增加"信用积分""人脸特征码"
三、逻辑结构设计
关系模式转换：
sql
Copy Code
CREATE TABLE 馆藏副本 (
条形码 CHAR(12) PRIMARY KEY,
ISBN CHAR(13) REFERENCES 图书(ISBN),
入库日期 DATE,
状态 ENUM('在馆','借出','维修','剔旧')
);
CREATE TABLE 借阅记录 (
记录ID BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
读者证号 CHAR(10) REFERENCES 读者(证号),
条形码 CHAR(12) REFERENCES 馆藏副本(条形码),
借出时间 DATETIME DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
应还日期 DATE GENERATED AS (DATE_ADD(借出时间, INTERVAL 30 DAY))
);
规范化处理：将原"图书"表拆分为"书目信息"（ISBN维度）和"馆藏副本"（实体书维度），消除更新异常
四、物理结构设计
存储优化：
采用MySQL InnoDB集群实现多活架构
对百万级"借阅记录"表按年份水平分表（history_2023, current_2024）
为高频查询字段（ISBN、分类号）建立覆盖索引
安全方案：
读者密码使用bcrypt算法加密存储
建立三权分立角色体系：流通馆员（DML）、采编馆员（DDL）、审计员（SELECT）
性能调优：
热点数据缓存：使用Redis缓存热门图书的可用副本状态
查询优化：对跨库JOIN操作建立物化视图
日志处理：Elasticsearch存储操作日志，实现秒级审计
