1.引言
目前高等院校已經(jīng)普遍使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來進(jìn)行各個(gè)部門的管理工作，如售飯管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)等，提高了學(xué)校教學(xué)、科研和管理水平，但也存在一些弊端和缺陷：各應(yīng)用系統(tǒng)都有各自專用的卡或證，不能通用，用戶必須記憶不同的帳號和密碼，也加大了管理人員的工作量。多張不同的證件使用上也帶來許多不便，“校園一卡通" title="校園一卡通">校園一卡通”建設(shè)已成為目前高校信息化" title="信息化">信息化發(fā)展的必然趨勢。在校園一卡通中，一個(gè)十分重要的內(nèi)容就是一卡通集成數(shù)字圖書管的建設(shè)，這包含兩方面的內(nèi)容：即數(shù)字圖書館" title="數(shù)字圖書館">數(shù)字圖書館建設(shè)以及與一卡通的集成。
2.一卡通數(shù)字圖書館的理念
數(shù)字圖書館的目的是實(shí)現(xiàn)一套高效的圖書查詢借閱系統(tǒng)和建立一個(gè)信息化的校園圖書館。隨著IT 網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，圖書館的管理也相應(yīng)往電子化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，但是很多大型的圖書管理系統(tǒng)功能模塊分得太細(xì)，很少會(huì)在某一模塊上面做到盡善盡美，模塊中或多或少存在缺陷。而我們的圖書館管理系統(tǒng)能讓在校持有“一卡通”的教職員工能夠輕松地實(shí)現(xiàn)異地查詢書目（簡介、數(shù)量、位置等）、預(yù)借圖書、續(xù)借圖書、還書等功能。管理員進(jìn)行管理都是基于整套信息系統(tǒng)，可以高效地查詢圖書的各種情況，開出各種相應(yīng)的罰單和訂書單，錄入到貨新書，自動(dòng)校對新書編號，修改庫存信息。
該系統(tǒng)擁有更多的“人性化”的特點(diǎn)，真正從讀者和用戶角度去考慮，秉承“方便、易用、安全、高效、嚴(yán)謹(jǐn)”的理念。
3.系統(tǒng)的主要功能
（1） 權(quán)限管理用戶識(shí)別及開放相應(yīng)權(quán)限。用戶提供一卡通號，然后系統(tǒng)就根據(jù)一卡通號提交到“后勤服務(wù)”中心驗(yàn)證，把驗(yàn)證結(jié)果返回給用戶，如果驗(yàn)證成功就根據(jù)用戶類別開發(fā)相應(yīng)的權(quán)限進(jìn)行有關(guān)的功能操作，否則提示非法用戶。
（2） 借書功能在用戶提供“一卡通”帳號和密碼后，系統(tǒng)根據(jù)“一卡通”帳號及密碼查詢得到的用戶信息與“用戶借還書記錄”和“圖書館借還書規(guī)章”判定用戶是否有權(quán)借書，如果用戶不符合條件就顯示原因，如是否達(dá)到借書本數(shù)上限、是否有超期未歸還的書本，否則就借出書本，修改“用戶借還書記錄”和“圖書館藏書信息”。
（3） 還書功能在用戶提供“一卡通”帳號和密碼后，系統(tǒng)根據(jù)“一卡通”帳號及密碼查詢得到的用戶信息與“用戶借還書記錄”和“圖書館借還書規(guī)章”以及“圖書館藏書信息”判定用戶是否有未歸還的書本或所歸還的書本是否有損壞、超期等而進(jìn)行扣費(fèi)，反饋扣費(fèi)結(jié)果，如無違規(guī)現(xiàn)象則不扣費(fèi)，修改“用戶借還書記錄”和“圖書館藏書信息”。根據(jù)“圖書館藏書信息”將書本歸放原位。
（4） 續(xù)借功能在用戶提供“一卡通”帳號和密碼后，系統(tǒng)根據(jù)“一卡通”帳號及密碼查詢得到的用戶信息與“用戶借還書記錄”和“圖書館借還書規(guī)章”判定用戶是否有權(quán)繼續(xù)借閱書本，合法則修改“用戶借還書記錄”，否則拒絕操作。
（5） 管理員功能僅對管理員用戶開發(fā)的權(quán)限，能對圖書館的購書管理、規(guī)章管理、“用戶借還書記錄”與“圖書館藏書信息”中的所有信息查看以及可對普通用戶進(jìn)行扣費(fèi)，可修改“圖書館藏書信息”。
4.硬件一卡通的性能指標(biāo)
在這里數(shù)字圖書館應(yīng)用一卡通進(jìn)行服務(wù)，要滿足一定的性能指標(biāo)：
（1） 響應(yīng)時(shí)間：用戶操作響應(yīng)時(shí)間不超過30 秒；（2） 更新處理時(shí)間：系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)表處理生成時(shí)間不超過30 秒；（3） 數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和傳送時(shí)間：與后勤服務(wù)部“一卡通”系統(tǒng)之間的信息交換不超過1 秒/ 次。
空間性能：（1）支持終端數(shù)：10000；（2）支持并行操作數(shù)：10000；（3）數(shù)據(jù)庫空間：160G；（4）輸入和輸出數(shù)據(jù)精度：三位小數(shù)。
界面方便、簡潔、美觀，一致。輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、“一卡通”讀卡器、條碼掃描器；輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)；顯示風(fēng)格：圖形界面、字符界面、IE 界面；顯示方式：1024×768；輸出格式：顯示布局、打印格式。
5.系統(tǒng)主要的數(shù)據(jù)表與實(shí)現(xiàn)
5.1 系統(tǒng)的數(shù)據(jù)開發(fā)
在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的開始，首先考慮的是如何用數(shù)據(jù)模型來描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與語義，以對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行抽象。目前廣泛使用的數(shù)據(jù)模型可分為兩種類型，一種是獨(dú)立于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的“概念數(shù)據(jù)模型”，如“實(shí)體聯(lián)系模型”；另一種是直接面向數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)的“結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型”。本系統(tǒng)采用“實(shí)體聯(lián)系模型”（ER 模型）來描述數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)與語義，以對現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行第一次抽象。ER 模型直接從現(xiàn)實(shí)世界抽象出實(shí)體類型及實(shí)體間聯(lián)系，然后用ER 圖來表示數(shù)據(jù)模型。它有兩個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)：接近于人的思維，容易理解；與計(jì)算機(jī)無關(guān)，用戶容易接受。
5.2 基于SQL Server2005 的數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)
SQL Server 2005 中包含了非常豐富的新特性：通過提供一個(gè)更安全、可靠和高效的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，增強(qiáng)企業(yè)組織中用戶的管理能力，大幅提升IT 管理效率并降低運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)和成本；通過提供先進(jìn)的商業(yè)智能平臺(tái)滿足對業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)分析、監(jiān)控預(yù)測等多種復(fù)雜管理需求，推動(dòng)企業(yè)管理信息化建設(shè)和業(yè)務(wù)發(fā)展。SQL Server 是微軟服務(wù)器家族中重要的一部分，通過微軟服務(wù)器系列產(chǎn)品共有的Engineeringstrategy 所實(shí)現(xiàn)的增強(qiáng)的管理性和集成性，客戶可以有效降低總體擁有成本并從更快的開發(fā)部署時(shí)間中受益。
在整個(gè)校園一卡通分布式數(shù)據(jù)庫及數(shù)據(jù)分布方案中，把各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)為各用戶使用，即允許多個(gè)用戶同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫。本地用戶訪問本子系統(tǒng)只是訪問本地?cái)?shù)據(jù)庫，訪問其它子系統(tǒng)時(shí)是訪問一卡通中心數(shù)據(jù)庫。這樣減輕了一卡通中心數(shù)據(jù)庫的負(fù)載，同時(shí)也減輕了對一卡通中心數(shù)據(jù)庫的訪問沖突，但多個(gè)用戶同時(shí)訪問數(shù)據(jù)庫的沖突還是存在的。因此如果不采取必要的措施，當(dāng)多個(gè)用戶并發(fā)訪問同一數(shù)據(jù)，就是說在相同時(shí)間，訪問相同的表格、行和列，就有可能造成數(shù)據(jù)的訪問沖突。為了解決上述問題，在SQLServer 中（前面討論過在分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中各個(gè)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器都安裝SQLServer2005 作為DBMS） 使用鎖機(jī)制，允許最大量的并發(fā)用戶。鎖機(jī)制是指封鎖正被一個(gè)事務(wù)修改的數(shù)據(jù)，防止其它用戶訪問到不一致的數(shù)據(jù)。所謂封鎖，就是一個(gè)事務(wù)可向系統(tǒng)提出請求，對被操作的數(shù)據(jù)加鎖（LOCK），其它事務(wù)必須等到此事務(wù)解鎖之后才能訪問該數(shù)據(jù)，從而在多個(gè)用戶并發(fā)訪問數(shù)據(jù)庫時(shí)確保不互相干擾。
5.3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)簡述
對于數(shù)據(jù)管理查詢等部分內(nèi)容，采用JAVA 及數(shù)據(jù)庫進(jìn)行編程，屬于B/S 模式；而對于C/S 模式的專用前臺(tái)機(jī)采用匯編語言和C 來進(jìn)行編程。
（1） 硬件平臺(tái)考慮性價(jià)比和校園實(shí)際情況，選用射頻IC 卡作為一卡通的載體。工作時(shí)無需接觸，無方向性，防水、防油污、防塵能力較強(qiáng)；可讀寫，可儲(chǔ)存信息。IC 卡與硬件讀卡器（采用商業(yè)讀卡器產(chǎn)品，這里不贅述）作為前臺(tái)設(shè)備，通過校園網(wǎng)絡(luò)與中央一卡通數(shù)據(jù)管理中心互聯(lián)。
（2） 軟件平臺(tái)通過J2EE 架構(gòu)下的B/S 模式進(jìn)行編程，可以應(yīng)用瀏覽器對圖書館信息進(jìn)行查詢等。在前臺(tái)應(yīng)用C語言對商業(yè)讀卡器進(jìn)行編程，通過對IC 射頻卡作為身份識(shí)別的途徑。在射頻應(yīng)用系統(tǒng)中，被管理的學(xué)生檔案的詳細(xì)信息是以數(shù)據(jù)庫的形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，當(dāng)識(shí)讀設(shè)備采集到管理對象的信息后，通過通信線路傳輸?shù)接?jì)算機(jī)系統(tǒng)中。在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，應(yīng)用程序根據(jù)這個(gè)編碼到數(shù)據(jù)庫中去匹配相應(yīng)的記錄從而得到對象的詳細(xì)信息，并在屏幕中顯示。整個(gè)過程如圖1 所示。
這里給出了圖書館系統(tǒng)主要的JSP 類，如表1 所示。
表1 圖書館實(shí)現(xiàn)的JSP 類6.總結(jié)數(shù)字圖書館極大地拓展了原有圖書館的功能，結(jié)合一卡通系統(tǒng)使圖書的管理更加方便，減少了工作人員的負(fù)擔(dān)，提高了借書、還書、購書等工作效率。在數(shù)字圖書館的支持下，還可以進(jìn)行輔助智能系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)，提高圖書的使用效率，更好地為校園廣大教職工服務(wù)，使得信息化的圖書館建設(shè)更上一層樓。