□ 錢海鋼 / 廣東省立中山圖書館 廣州 510110

論捐贈換書中心數(shù)據(jù)庫建設*

□ 錢海鋼 / 廣東省立中山圖書館 廣州 510110

文章在關系數(shù)據(jù)庫設計的理論基礎上，通過對廣東省捐贈換書中心業(yè)務工作流程的分析，設計并建設了捐贈換書中心圖書流通管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫主要用于捐贈換書中心圖書的捐贈、交換、漂流相關的數(shù)據(jù)管理，通過該數(shù)據(jù)庫的建設，論述了數(shù)據(jù)庫建設的步驟及重點。

數(shù)據(jù)庫，豆瓣，圖書捐贈，圖書交換，圖書漂流

目前，公共圖書館的圖書捐贈多是指社會知名人士或?qū)＜覍⑺饺瞬貢驁D書館贈送，以豐富館藏。而2011年4月23日世界讀書日，在廣東省委宣傳部和廣東省文化廳的指導和支持下，由廣東省立中山圖書館與南方都市報聯(lián)合打造成立了國內(nèi)首個省級捐贈換書中心——廣東省捐贈換書中心（下稱捐贈換書中心），通過捐贈換書中心這個平臺，倡議普通市民捐書、換書，通過此平臺促進讀者間的圖書交換及轉(zhuǎn)贈到亟需圖書的窮鄉(xiāng)僻壤，使讀者讀過的、閑置的圖書煥發(fā)生機，重新賦予圖書生命價值，讓讀者拳拳愛心得以遂愿，使邊遠山區(qū)讀者享受圖書館均等化服務，使珠三角冗余的優(yōu)秀圖書資源源源不斷向邊遠山區(qū)流動。當然，我國各公共圖書館這種捐書換書活動也較常見，但大多是零散碎片式的，通常應特殊的節(jié)日特定的活動特設的。因為不具常規(guī)性、系統(tǒng)性和規(guī)范性，這方面的研究論文并不多見，幾近空白。有也多是關于贈書制度的建立、完善、管理和利用，如沈陽市圖書館、溫州市圖書館、陜西省圖書館和浙江圖書館等都分別撰文加以探討。而捐贈換書中心卻是一個常規(guī)性、系統(tǒng)性和規(guī)范性的服務平臺[1]。本文就捐贈換書中心在搭建圖書流通系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫建設方面作一下討論。

1 捐贈換書中心的圖書捐贈換的工作流程分析

如圖1至圖3所示，捐贈換書中心的工作主要有3大業(yè)務：圖書捐贈、圖書交換、圖書漂流，每個業(yè)務都有讀者和工作人員參與。

讀者持書或者持券入場，每位捐換書的讀者首次入場都應該辦理一個屬于自己的捐贈換書中心讀者卡（下面簡稱“讀者卡”），讀者卡記錄著讀者參加的每一個活動；圖書在鑒定完畢后要進行入庫登記，在被讀者選中交換、批量捐贈及漂流時要作出庫登記；換書券在折算碼洋后產(chǎn)生，且在辦理換書手續(xù)時要作驗證。

工作人員對讀者所帶圖書進行類別挑選、鑒定、入庫登記，對于捐贈的讀者要授予感謝狀，對于換書的讀者要出碼洋給予換書券，接著進行圖書消毒、入庫、上架；對讀者選中圖書（包括換書和漂流）和批量捐贈圖書進行出庫登記。

圖1 捐書流程

圖2 換書流程

圖3 漂流流程

上面涉及登記和打印的地方都是通過計算機管理系統(tǒng)來完成的，同時系統(tǒng)還需具備給讀者提供查詢本人的“捐換漂”記錄、圖書檢索、圖書評論和活動預告及展示等的功能。

2 概念設計與數(shù)據(jù)庫的構(gòu)成分析

概念設計包括對實體、實體屬性及實體之間聯(lián)系的分析。通過對工作流程及系統(tǒng)功能的分析可知，本數(shù)據(jù)庫中存在6個實體，即讀者、圖書、圖書庫存、活動、館員、消息。

讀者是一個實體，讀者的集合是讀者實體集，由其屬性來描述，它的屬性應該包括讀者編號、讀者身份證號碼、姓名、性別、住址、電話、電子郵箱等；

圖書的屬性主要包括ISBN、題名、著者、出版社、出版年、頁數(shù)、定價、裝幀等；

圖書庫存的屬性主要包括ISBN和圖書單冊標識碼（通常也稱條碼號）；

活動屬性包括活動編號、主題、內(nèi)容、時間、備注等；

館員屬性包括館員編號、館員姓名、電話、電子郵箱等；

消息屬性包括消息編號、主題、內(nèi)容、發(fā)送者、接收者等。

因此，為了便于對捐贈換書中心讀者及圖書的管理，本數(shù)據(jù)庫應由6個實體數(shù)據(jù)表構(gòu)成：讀者列表、圖書列表、圖書庫存列表、活動列表、館員列表、消息列表。并且表與表之間應該有一定的聯(lián)系，以方便系統(tǒng)管理員通過數(shù)據(jù)表的唯一標識找到在另一數(shù)據(jù)表所對應的記錄，實現(xiàn)業(yè)務上數(shù)據(jù)的訪問需求。比如：讀者表與圖書表的聯(lián)系是捐贈、交換、漂流；讀者表與活動表的聯(lián)系是參加；圖書表與活動表的聯(lián)系是參加等。

3 數(shù)據(jù)庫E-R圖

數(shù)據(jù)庫通常分為層次數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡式數(shù)據(jù)庫和關系式數(shù)據(jù)庫三種。而不同的數(shù)據(jù)庫是按不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來聯(lián)系和組織的。關系式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)把一些復雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)歸結(jié)為簡單的二元關系，即二維表格形式，能夠?qū)@些關系表格的分類、合并、連接或選取等運算來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的管理[2]。而在關系式數(shù)據(jù)庫中可以有“一對一、一對多、多對多”三種實體的聯(lián)系方式。

結(jié)合捐贈換書中心工作流程和系統(tǒng)功能的分析，總結(jié)各實體之間的聯(lián)系：讀者可以捐換漂多種圖書，每一種圖書也可以被多個讀者捐換漂，因此讀者與圖書是多對多的聯(lián)系；同理，讀者與活動、圖書與活動也是多對多的聯(lián)系；館員可以管理多個讀者、圖書、活動，每單獨一個讀者、圖書、活動就只能被一個管理員管理，因此館員與讀者、館員與圖書、館員與活動分別是一對多的聯(lián)系；一位讀者可以有多條消息，但一條消息只屬于一個讀者，因此讀者與消息是一對多的聯(lián)系；同理，圖書與消息也是一對多的聯(lián)系；一個圖書會有幾個復本同時在庫，所以圖書與圖書庫存是一對多的聯(lián)系。綜上，對本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的設計E-R簡圖如圖4。

4 數(shù)據(jù)庫邏輯設計與數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)庫的邏輯設計即從E-R圖到關系模式的轉(zhuǎn)換，實際上就是要將實體、實體屬性和實體間的聯(lián)系轉(zhuǎn)換為關系模式，重點在于確定關系模式的屬性和碼，并對每個屬性字段的數(shù)據(jù)類型進行準確定義[3]。

4.1 實體列表

（1）讀者列表，其屬性讀者編號，作為每一位讀者的唯一標識，編號的組成是以R開頭，后面補齊7位數(shù)字，按數(shù)字從小到大編號，總共是8個字符，比如“R0000001”。其他屬性包括密碼、身份證號碼、姓名、性別、住址、電話、電子郵箱、錄入日期，共9個字段。

（2）圖書列表，其字段包含ISBN、題名、子題名、著者、著者簡介、翻譯者、頁數(shù)、出版社、出版年、裝幀、定價、摘要、豆瓣API鏈接、豆瓣圖書封面鏈接、豆瓣讀書鏈接、檢索次數(shù)、捐換漂標志、更新日期共18個字段。其中ISBN碼是圖書的身份證號碼，是唯一標識。圖書列表的數(shù)據(jù)來源主要是豆瓣網(wǎng)免費提供的圖書數(shù)據(jù)API。豆瓣API是豆瓣為第三方開發(fā)人員提供的編程接口。利用豆瓣API，通過ISBN查詢就可以使用豆瓣圖書的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了圖書詳細信息的快速錄入，繁瑣的圖書信息的錄入就由此簡單化了，館員工作效率的提高得益于此[4]。“豆瓣API鏈接”字段用于記錄圖書數(shù)據(jù)的來源；“豆瓣圖書封面鏈接”字段將用于圖書詳細頁面的封面圖書顯示；“豆瓣讀書鏈接”字段將用于圖書詳細頁面的豆瓣讀者友情鏈接；“檢索次數(shù)”將對讀者檢索進行統(tǒng)計，以產(chǎn)生“最受歡迎圖書”排行；“捐換漂標志”是圖書的“籍貫”，表明其來源。

（3）圖書庫存列表，包含2個字段，分別是ISBN和圖書單冊標識碼（通常也稱條碼號），圖書單冊標識碼是對同一種圖書不同復本的區(qū)別，標識碼是在圖書入庫之后由計算機自動分配和工作人員粘貼的。

（4）活動列表，包含活動編號、主題、內(nèi)容、時間、備注5個字段。

（5）館員列表，由館員編號、館員姓名、電話、電子郵箱4個字段構(gòu)成。

（6）消息列表，包含消息編號、主題、內(nèi)容、發(fā)送者、接收者、日期6個字段。消息列表存儲的是讀者在圖書詳細頁面上的一些評論、交流等信息。

圖4 E-R圖

4.2 聯(lián)系列表

（1）讀者與圖書聯(lián)系表，包含關系編號、讀者編號、圖書ISBN、圖書數(shù)量、關系標志、日期6個字段。其中關系編號由13位字符組成，捐贈關系以“J”開頭，交換關系以“H”開頭，漂流關系以“P”開頭，接著是關系產(chǎn)生當天的“年月日”8位數(shù)字，再加4位順序數(shù)字，比如“H201303120001”；關系標志是用來區(qū)別讀者捐贈、交換、漂流三種不同行為的。由此聯(lián)系表可以獲取讀者列表的讀者姓名、圖書列表的圖書定價等，從而可以查詢捐贈、交換、漂流的記錄和換書券。

（2）讀者與活動聯(lián)系表，包含讀者編號、活動編號，日期3個字段。由此聯(lián)系表可以查詢某位讀者參加了哪些活動和某項活動有哪些讀者參加。

（3）讀者與信息聯(lián)系表，包含讀者編號、信息編號、日期3個字段。由此聯(lián)系表可以查詢某位讀者發(fā)送、收到的信息和某條信息是由哪位讀者發(fā)送、哪位讀者接收的。

（4）圖書與消息聯(lián)系表，包含圖書ISBN、消息編號、日期3個字段。結(jié)合此聯(lián)系表和讀者與信息聯(lián)系表，可獲取某個圖書下，讀者對本書的評論或交流。

（5）圖書與活動聯(lián)系表，包含圖書ISBN、活動編號、日期3個字段。由此聯(lián)系表可獲知某個圖書參加了哪些活動和某項活動有哪些圖書參加。

（6）館員與讀者聯(lián)系表，包含館員編號、讀者編號、管理操作、日期4個字段。

（7）館員與圖書聯(lián)系表，包含館員編號、圖書編號、管理操作、日期4個字段。

（8）館員與活動聯(lián)系表，包含館員編號、活動編號、管理操作、日期4個字段。

5 數(shù)據(jù)庫的建立

5.1 物理環(huán)境

本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)通過開源的MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來實現(xiàn)，需要的物理（軟硬件）環(huán)境包括MySQL服務器、安裝有Windows XP的計算機終端。

5.2 數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)

確定數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)，定義了表的結(jié)構(gòu)之后，就可以利用DBMS提供的數(shù)據(jù)定義語言建立數(shù)據(jù)庫了，然后向數(shù)據(jù)庫中裝載數(shù)據(jù)（也稱為數(shù)據(jù)加載），或利用命令向數(shù)據(jù)庫插入數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量非常大，為了提高效率，滿足用戶的要求，通常專門設計一個數(shù)據(jù)錄入子系統(tǒng)（數(shù)據(jù)錄入程序模塊），用來實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)輸入任務。在捐贈換書中心數(shù)據(jù)庫建立過程中，具備了上述軟硬件環(huán)境后，就可根據(jù)上述數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，在計算機上建立實體列表和聯(lián)系列表，搭建好數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，并裝載數(shù)據(jù)，建立起實際數(shù)據(jù)庫[5]。建立一個數(shù)據(jù)庫并使之成功運行的一個關鍵因素就是數(shù)據(jù)整理。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)主要來源于豆瓣網(wǎng)、讀者申請表及其他不規(guī)則的報表、文件。因此一定要建立嚴格的數(shù)據(jù)登錄、錄入和校驗規(guī)范，設計完善的數(shù)據(jù)檢驗與校正程序，盡可能在裝載數(shù)據(jù)之前把不合格的數(shù)據(jù)排除掉。比如，本系統(tǒng)對圖書列表數(shù)據(jù)的插入是在對豆瓣獲取得到的圖書數(shù)據(jù)加以過濾后再加入某些必需的字段，以實現(xiàn)本系統(tǒng)的功能。

6 數(shù)據(jù)庫性能優(yōu)化[6]

在Web應用程序體系架構(gòu)中，數(shù)據(jù)庫是關鍵的核心部分，它對系統(tǒng)的性能有非常重要的影響。因此，數(shù)據(jù)庫必須進行必要的優(yōu)化。優(yōu)化是一個復雜的任務，這里主要討論數(shù)據(jù)庫設計優(yōu)化和服務器端優(yōu)化。

6.1 數(shù)據(jù)庫設計優(yōu)化

數(shù)據(jù)庫在沒有索引的情況下，執(zhí)行查詢時必須從第一個記錄開始掃描整個表的所有記錄，直至找到符合要求的記錄。表里面的記錄數(shù)量越多，這個操作的代價就越高。因此，為避免大數(shù)據(jù)量對查詢時間的影響，這里對所有列表建立索引。索引可以在創(chuàng)建表的時候指定建立，也可以在后期建立，例如對圖書列表建立唯一性索引則使用后者完成，使用以下操作命令：

CREATE UNIQUE INDEX圖書列表索引

ON 圖書列表（ISBN）

主鍵索引也是一種唯一性索引，通常是在創(chuàng)建表的時候指定，例如“CREATE TABLE 圖書列表(`ID` BIGINT(20) NOT NULL AUTO_INCREMENT, PRIMARY KEY (`ID`));”。

6.2 數(shù)據(jù)庫服務器優(yōu)化

MySQL默認的設置性能很差，所以要調(diào)整一些參數(shù)：

--memlock：鎖定MySQL只能運行在內(nèi)存中，避免swapping，但是如果內(nèi)存不夠時有可能出現(xiàn)錯誤。

--max_allowed_packet：要足夠大，以適應比較大的SQL查詢，對性能沒有太大影響，主要是避免出現(xiàn)packet錯誤。

--max_connections：server允許的最大連接。太大的話會出現(xiàn)out of memory。

--table_cache：MySQL在同一時間保持打開的table的數(shù)量。打開table開銷比較大。一般設置為512。

--query_cache_size：用于緩存查詢的內(nèi)存大小。

--datadir：mysql存放數(shù)據(jù)的根目錄，和安裝文件分開在不同的磁盤可以提高一點性能。

7 圖書流通管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

作為系統(tǒng)核心部分的數(shù)據(jù)庫建立完成之后，還要通過一定的系統(tǒng)環(huán)境來把數(shù)據(jù)庫運行起來，實現(xiàn)它對捐贈換書中心工作的流通管理功能，其開發(fā)環(huán)境要求如下：

（1）硬件：計算機1臺，CPU≥1.8GHz，RAM≥1GB，HardDisk≥40GB，NetworkDevice。

（2）系統(tǒng)軟件及開發(fā)工具：WindowsXP系統(tǒng)，JSP、SQL、HTML開發(fā)語言及MyEclipse、Dreamweaver開發(fā)工具，MySQL數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

（3）系統(tǒng)運行環(huán)境：Web動態(tài)網(wǎng)頁瀏覽（Browser/Server）和局域網(wǎng)工作站互訪等方式。

8 圖書流通管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

捐贈換書中心圖書流通管理系統(tǒng)實現(xiàn)的功能按不同用戶可分為兩大功能，即館員業(yè)務功能和讀者用戶功能。

8.1 館員業(yè)務功能

（1）館員對讀者捐贈換漂的圖書進行批量或單獨出入庫登記、對換書的讀者計算出碼洋并打印換書券。

（2）館員在權(quán)限內(nèi)可查詢某位讀者的個人資料、有效的換書券、捐贈換漂圖書和參加活動的記錄，可在門戶頁面發(fā)布活動預告并對選定的讀者發(fā)送活動通知。

（3）館員可以按日期、按讀者、按圖書等不同項進行業(yè)務統(tǒng)計，以進行業(yè)務改進。

（4）系統(tǒng)通過對圖書的ISBN、題名、著者、出版社、摘要等字段做索引，可以實現(xiàn)館員或讀者對圖書的檢索，可查詢當前庫存狀態(tài)。

8.2 讀者用戶功能

（1）讀者在系統(tǒng)門戶頁可翻閱捐贈換書中心的“圖書秀”并可檢索捐贈換書中心的圖書，“圖書秀”即系統(tǒng)把圖書庫存狀態(tài)動態(tài)地、按一定規(guī)則顯示到門戶頁面上。

（2）系統(tǒng)門戶頁面仿照豆瓣網(wǎng)倡導的互動、分享、鼓勵用戶參與等特點，提供了“我有話對TA說”、“豆瓣鏈接”、“圖書館可以借?”“誰最受歡迎”等鏈接。讀者可以登錄個人賬戶，除了查詢本人捐贈換漂圖書和參加活動的記錄外，還可以到圖書的詳細頁面對圖書進行討論，通過“我有話對TA說”專用鏈接與其他漂過、換過這本書的讀者交流，以書會友；通過“豆瓣鏈接”直接連到豆瓣讀者網(wǎng)，參考書評；通過“圖書館可以借？”鏈接可以連到廣東省立中山圖書館的館藏狀態(tài)，以讓讀者換不到但可以借到；通過“誰最受歡迎”鏈接可以查看捐贈換書中心近期被交換次數(shù)最多的圖書[7]。

9 結(jié)語

該數(shù)據(jù)庫的優(yōu)點：

（1）按照數(shù)據(jù)庫標準化規(guī)范設計，通過取消冗余度與不一致相關性，可以保護數(shù)據(jù)并提高數(shù)據(jù)的靈活性，可以隨時增加、刪改數(shù)據(jù)，適應捐贈換書中心業(yè)務的要求。

（2）系統(tǒng)具有良好的開放性，與其他系統(tǒng)接口容易。

（3）能夠大幅度提高館員的工作效率和質(zhì)量。

（4）通過信息化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化的捐贈換書平臺，擴大捐贈換書中心的影響力，以書易書，以書會友，實現(xiàn)了互動、分享、鼓勵“捐換漂”和資源利用最大化。

（5）保障了捐贈換書中心業(yè)務工作的規(guī)范流程，確保捐贈、交換、漂流工作高水平、可持續(xù)開展。

[1] 王嵐.公共圖書館建立健全圖書捐贈機制的若干思考[J].圖書館建設,2011(2):31-32.

[2] 西爾伯沙茨,科思,蘇達爾善.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)概念(第5版影印版)[M].高等教育出版社,2006.

[3] 張世慶.關系數(shù)據(jù)庫設計中關系范式的使用[J].丹東紡專學報,2004,11(2):9-10.

[4] 張君.圖書管理信息系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護,2012(10):32-33.

[5] 陳漫紅.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)原理及應用技術[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.

[6] 唐漢明,翟振興,關寶軍,等. 深入淺出MySQL數(shù)據(jù)庫開發(fā)、優(yōu)化與管理維護[M].北京:人民郵電出版社,2008.

[7] 司姣姣.豆瓣網(wǎng)對圖書館工作的影響[J].圖書館學刊,2011(8):108-110.

On the Database Construction of the Center of Book Donation and Book Exchange in Guangdong Province

Qian Haigang / Sun Yat-sen Library of Guangdong Province, Guangzhou, 510110

Base on the principles in relation data system, this paper proposed a database of the center of book donation and book exchange in Guangdong province after analyzing its business workflow. The database is mainly used to manage the related data of book donation, book exchange, book crossing in the center. The paper illustrated the steps and the key of database construction.

Database, Douban, Book donation, Book exchange, Book crossing

2013-03-18）

10.3772/j.issn.1673—2286.2013.08.010

*本文系2012年廣東省圖書館科研課題"公共圖書館圖書捐贈交換的實踐與研究"（編號：GDTK1253）的研究成果之一。

錢海鋼，男，計算機工程助理工程師，廣東省立中山圖書館助理館員。E-mail:qhg126@126.com