軟件工程圖書管理系統(tǒng)

1、軟件工程實驗報告 題 目： 圖書管理系統(tǒng) 班級： 姓名： 學號： 2014250 班級： 姓名： 學號： 2014250 班級： 姓名： 學號： 2014250 完成日期： 2016 年 12 月 15 日摘 要 隨著知識化和信息化新經濟時代的到來，作為信息技術龍頭的計算機及軟件技術突飛猛進，UML成為一種不可或缺的工具。UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。它的作用域不限于支持面向對象的分析與設計,還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。用現(xiàn)有的知識，按照軟件工程思想和系統(tǒng)的開發(fā)步驟，以圖書管理的應用需求為背景，分析設計了

2、圖書管理系統(tǒng)，并利用Rational Rose對系統(tǒng)進行建模，完成用例圖和類圖的構建，為后期的程序設計提供標準。 根據建模需求分析，總結出本系統(tǒng)的參與者有借閱者和圖書管理員兩類。根據其職能不同，借閱者只能使用該系統(tǒng)借書、預訂書刊以及還書。圖書管理員則可使用系統(tǒng)進行圖書館業(yè)務的管理工作，如借閱者，書刊等的信息維護。系統(tǒng)可實現(xiàn)書籍信息的添加、修改、刪除等功能，這就保證了數據庫信息的一致性和統(tǒng)一性、安全性。該系統(tǒng)以面向對象理論和數據庫管理信息系統(tǒng)開發(fā)相關知識為依據，介紹了設計開發(fā)中的模塊設計和數據與程序的連接，使SQL server 2008與 Visual Studio 2010得到了有效的結合。

3、關鍵詞：圖書管理系統(tǒng)；UML；Rational Rose；面向對象目 錄目錄摘 要2目 錄31 需求分析41.1 開發(fā)背景及意義41.2 圖書管理系統(tǒng)的需求分析41.2.1系統(tǒng)功能需求41.2.2基本數據維護模塊51.2.3基本業(yè)務模塊61.2.4數據庫模塊61.2.5信息查詢模塊72 系統(tǒng)建模82.1 創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型82.1.1 確定參與者81 需求分析1.1 開發(fā)背景及意義圖書館是一個專門收集、整理、保存、傳播文獻并提供利用的科學、文化、教育和科研機構。現(xiàn)代社會，圖書館成為繼續(xù)教育、終身教育的基地，擔負了更多的教育職能。傳遞科學情報，是現(xiàn)代圖書館的一個重要職能。圖書館收藏的圖書資料，是人

4、類長期積累的一種智力資源，圖書館對這些資源的加工、處理，是對這種智力資源的開發(fā)。 圖書館主要是用來學習的，如果有人遇到問題，他可以通過圖書管的書籍來解決問題。但是為了圖書館的正常運行和保護圖書，圖書館管理系統(tǒng)將用戶劃分為三類人：借閱者，圖書管理員，系統(tǒng)管理員。一個基本的圖書館管理，可以大致分為以下流程：用戶登錄進入系統(tǒng)，在系統(tǒng)允許的情況下，進行可以進行的操作，如借書、還書和預定書籍等；管理員可以整理書籍和管理預訂的書籍等；系統(tǒng)管理員管理書目，管理借閱者信息等。1.2 圖書管理系統(tǒng)的需求分析1.2.1系統(tǒng)功能需求（1）借閱者可以通過網絡查詢書籍信息、預約書籍和續(xù)借書籍。（2）圖書管理員作為借閱者

5、的代理完成借閱圖書、歸還圖書和查詢借閱信息工作。（3）系統(tǒng)管理員可以對系統(tǒng)的數據進行維護，如增加、刪除和更新書目，增加、刪除和更新借閱者帳戶，增加和刪除書籍。滿足上述需求的系統(tǒng)主要包括下面幾個模塊：（1）基本數據維護模塊：提供使用者錄入、修改并維護基本數據的途徑。例如對借閱者的書籍的各項信息的更新與修改。（2）基本業(yè)務模塊：主要用于實現(xiàn)用戶借書與還書的管理，例如借閱者可以登錄系統(tǒng)預訂書籍，圖書管理員可以取消書籍的預訂，當然還可以進行借書、還書等操作。（3）數據庫管理模塊：在系統(tǒng)中，所有書籍的信息以及借閱者的帳戶信息都要統(tǒng)一管理，書籍的借閱情況、預訂情況也要進行詳細的記錄，所以要用統(tǒng)一的數據庫平

6、臺進行管理。（4）信息查詢模塊：主要用于查詢書籍的信息和借閱者的信息。圖 1.1系統(tǒng)功能需求1.2.2基本數據維護模塊圖 1.2數據庫管理模塊（1）添加借閱者信息：系統(tǒng)管理員可以添加借閱者帳戶。（2）修改更新借閱者信息：系統(tǒng)管理員可以修改更新借閱者信息。（3）添加書目信息：系統(tǒng)管理員可以添加書目。（4）修改更新書目信息：系統(tǒng)管理員可以修改和更新書目信息。（5）添加書籍信息：系統(tǒng)管理員可以添加書籍。（6）刪除書籍信息：系統(tǒng)管理員可以刪除書籍。1.2.3基本業(yè)務模塊圖 1.3基本業(yè)務模塊（1）還書：處理還書業(yè)務。（2）借書：處理借書業(yè)務。（3）書籍預訂：借閱者可以通過網絡進行書籍預訂。（4）取消書

7、籍預訂：圖書館管理員可以根據情況取消書籍預訂，如果借閱者已經借了此書或者借閱者要求取消預訂都涉及此項業(yè)務。（5）續(xù)借書籍：借閱者可以通過網絡續(xù)借已經的書籍。1.2.4數據庫模塊 圖 1.4信息查詢模塊功能（1）借閱者信息管理：書籍借閱信息包括所借書的書名、ISBN以及借書的時間，續(xù)借次數等。（2）書籍信息管理：書籍信息包括書籍的名字、ISBN、作者、入庫時間以及書籍在相應書目下的編號等。（3）帳戶信息管理：帳戶信息包括借閱者的帳戶ID、姓名、學號、院系、班級和所借書籍的總數等。（4）書籍預訂信息管理：負責管理書籍預訂信息。1.2.5信息查詢模塊 圖 1.5信息查詢模塊功能（1）查詢書籍信息：負

8、責書籍信息的查詢。（2）查詢借閱者信息：負責借閱者信息的查詢。2 系統(tǒng)建模2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型2.1.1 確定參與者 作為一個圖書館管理系統(tǒng)，首先需要讀者的參與，讀者可以登錄系統(tǒng)查詢所需要的書籍，查到所需書籍后可以考慮預訂，也可以續(xù)借已借的圖書。 對于系統(tǒng)來說，讀者借書、還書等操作是由圖書館管理員來處理的，他們還可以負責圖書的預訂和預訂取消。 對于圖書館管理系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的維護也是相當重要的。維護操作主要包括增加書目，刪除或更新書目，增加書籍和減少書籍等操作。由以上分析可以看出，系統(tǒng)的參與者主要有3類：讀者（借閱者）、圖書館管理員、系統(tǒng)管理員（1）借閱者參與的用例圖借閱者請求服務的用例圖包

9、含如下用例。圖1.1 借閱者的用例圖Search for book：書籍查詢用例，借閱者通過網絡查詢自己想找的書籍的信息。Reserve the book：書籍預訂用例，借閱者預約已經被借出的書籍。QueryInfo：查詢借閱信息，借閱者查詢自己所借書籍信息。Renew book：續(xù)借書籍用例，借閱者在無人預約該書的情況下，可續(xù)借該書。CheckIsReserve：檢查書籍是否已被預訂。Logon the system：登錄系統(tǒng)。（2）圖書館管理員處理借書、還書等的用例圖圖書館管理員處理借書、還書等的用例圖如下圖所示。圖1.2 圖書館管理員處理借書、還書等的用例圖用例圖說明 Login:圖書館

10、管理員登錄系統(tǒng)。 ReturnBook:書籍歸還處理。 GetWithFine:還書時收取罰金。 ProcessOverTime:該用例檢查每個借閱者是否有超期的借閱信息。 DisplayLoanInfo:用于顯示某借閱者的所有借閱信息。 ReturnBook:完成還書處理。 RemoveReservation:刪除書籍預訂信息。（3）系統(tǒng)管理員進行系統(tǒng)維護的用例圖系統(tǒng)管理員進行系統(tǒng)維護的用例圖如下所示。圖1.3 系統(tǒng)管理員進行系統(tǒng)維護的用例圖 查詢借閱者信息：系統(tǒng)管理員可以查詢借閱者的基本信息和借閱信息。 查詢書籍信息：系統(tǒng)管理員可以查詢書庫里的書籍信息。 增加書目：系統(tǒng)管理員可以向書庫中增

11、加書目。 刪除或更新書目：系統(tǒng)管理員可以從書庫中刪除和更新書目。 增加書籍：系統(tǒng)管理員可以向書庫中增加書籍。 刪除書籍：系統(tǒng)管理員可以從書庫中刪除書籍。 添加借閱者帳戶：系統(tǒng)管理員可以向系統(tǒng)中添加借閱者帳戶。 刪除或更新借閱者帳戶：系統(tǒng)管理員可以刪除或更新借閱者帳戶。用例圖說明 QueryBorrowerInfo:查詢讀者信息。 QueryBookInfo:查詢書籍信息。 AddTitle:增加書目。 RemoveOrUpdateTitle:刪除或更新書目。 AddBook:增加書籍。 RemoveBook:刪除書籍。 AddBorrower:添加借閱者帳戶。 RemoveOrUpdateBo

12、rrower:刪除或更新借閱者帳戶信息。2.2系統(tǒng)的時序圖圖書管理系統(tǒng)中的用例很多，所能畫出的時序圖也很多，在此不一一介紹。（1）系統(tǒng)管理員添加書籍的時序圖圖 2.1 系統(tǒng)管理員添加書籍的時序圖時序圖說明 addBook():添加書籍函數。 findTitle():根據書籍ISBN查找相應書目的函數。添加書籍時，系統(tǒng)管理員首先與系統(tǒng)的維護窗口交互，彈出AddBookDialog對話框，圖書管理員輸入圖書ISBN號并提交，系統(tǒng)查詢數據庫是否存在與該圖書對應的書目，若不存在，則提示管理員需要先添加書目，然后才可以添加圖書：若存在，則添加一個圖書，并更新圖書對應的書目信息。（2）系統(tǒng)管理員添加借閱者

13、帳戶的時序圖圖 2.2 系統(tǒng)管理員添加借閱者帳戶的時序圖時序圖說明 findBorrower():查看輸入的學號是否已經存在系統(tǒng)的函數。 newBorrower():添加新帳戶的函數。 write():存儲學生的信息。系統(tǒng)管理員要添加新的借閱者帳戶，首先要與維護窗口交互，維護窗口彈出AddBorrowerDialog對話框。系統(tǒng)管理員可以在該對話框中輸入學生信息并保存，隨后系統(tǒng)將對提交的學生信息進行驗證，查看輸入的學號是否已經存在系統(tǒng)中，若不在，則為學生創(chuàng)建一個帳戶，并存儲該學生的信息。（3）系統(tǒng)管理員刪除書目的時序圖圖 2.3 系統(tǒng)管理員刪除書目的時序圖時序圖說明find(String):書

14、目類的查找函數。find_on_title(Title):查找此書目下書籍信息的函數。destroy: 刪除書籍信息的函數。destroy: 刪除書目信息的函數。系統(tǒng)管理員與系統(tǒng)的維護窗口交互，查找到相應的書目，如果該書目下還有書籍的話，要先將書籍刪掉，才能刪除書目。（4）圖書管理員處理書籍借閱的時序圖圖 2.4 圖書管理員處理書籍借閱的時序圖時序圖說明 getBorrowerID():獲取輸入借閱者借書證號的函數。 findBorrower():驗證借閱者合法性的函數。 inputBookID(): 獲取輸入的圖書信息的函數。 findBook(): 驗證圖書合法性的函數。 newLoan(

15、):添加借閱圖書記錄的函數。 addLoan():添加借閱記錄的函數。 setLoan():設置圖書借閱狀態(tài)的函數。圖書管理員選擇菜單項“借閱圖書”，彈出BorrowDialog對話框，圖書管理員在該對話框中輸入借閱者信息，然后由系統(tǒng)查詢數據庫，以驗證該借閱者的合法性，若借閱者合法，則再由圖書管理員輸入所要借閱的圖書信息，系統(tǒng)記錄并保存該借閱信息。（5）圖書管理員處理書籍歸還的時序圖圖 2.5 圖書管理員處理書籍歸還的時序圖時序圖說明 getLoan():查找圖書的借閱狀態(tài)。 getBorrower():查找借閱者借書記錄的函數。 delete():刪除借閱信息的函數。 setLoan():設

16、置圖書借閱狀態(tài)的函數。 delLoan():刪除借閱者借閱信息的函數。圖書管理員選擇菜單項“歸還圖書”，彈出ReturnDialog對話框，圖書管理員在該對話框中輸入歸還圖書編號，然后由系統(tǒng)查詢數據庫，以驗證該圖書是否為本館藏書，若圖書不合法，則提示圖書管理員；若合法，則由系統(tǒng)查找該圖書的借閱者信息，然后刪除相對應的借閱記錄，并更新借閱者信息。（6）借閱者預訂書籍的時序圖圖 2.6 借閱者預訂書籍的時序圖時序圖說明Login():登錄系統(tǒng)的函數。findBook():查找相應書目的函數。reserved():預訂書籍的函數。借閱者首先與系統(tǒng)的網絡模塊交互，如果找到要預訂的書籍，就將預訂信息添加

17、進去。2.3系統(tǒng)的協(xié)作圖：2.3.1系統(tǒng)管理員添加書籍的協(xié)作圖圖 3.1系統(tǒng)管理員添加書籍的協(xié)作圖協(xié)作圖說明 addBook():添加書籍函數。 findTitle():根據書籍ISBN查找相應書目的函數。2.3.2系統(tǒng)管理員刪除書籍的協(xié)作圖圖 3.2 系統(tǒng)管理員刪除書籍的協(xié)作圖協(xié)作圖說明remove_item():刪除書籍的函數。find(String):根據書籍名查找相應書目的函數。update():修改某類書目下書籍數量的函數。2.3.3圖書管理員處理借書的協(xié)作圖圖 3.3 圖書管理員處理借書的協(xié)作圖協(xié)作圖說明 getBorrowerID():獲取輸入借閱者借書證號的函數。 findBo

18、rrower():驗證借閱者合法性的函數。 inputBookID(): 獲取輸入的圖書信息的函數。 findBook(): 驗證圖書合法性的函數。 newLoan():添加借閱圖書記錄的函數。 addLoan():添加借閱記錄的函數。 setLoan():設置圖書借閱狀態(tài)的函數。 check_if_max():檢查借閱者所借書籍數目是否已經超過最大限額的函數。2.3.4圖書管理員處理還書的協(xié)作圖圖 3.4 圖書管理員處理還書的協(xié)作圖協(xié)作圖說明 getLoan():查找圖書的借閱記錄。 getBorrower():查找借閱者借書記錄的函數。 delete():刪除借閱信息的函數。 setLoa

19、n():設置圖書借閱狀態(tài)的函數。 delLoan():刪除借閱者借閱信息的函數。2.4系統(tǒng)的狀態(tài)圖： 書的狀態(tài)圖：圖 4.1書的狀態(tài)圖狀態(tài)圖說明 New Book:還未入庫的新書。 Delete:已經從書庫里刪除的書。 Available:書籍處于可用狀態(tài)，即可以外借的狀態(tài)。 Reserved:預訂狀態(tài)。 Borrowed:借出狀態(tài)。書籍處于可用（Available）狀態(tài)時可以外借，外借后變?yōu)榻栝啠˙orrowed）狀態(tài)。處于借閱狀態(tài)時可以預訂或還書，超出預訂時間期限則從預訂狀態(tài)直接轉為可用狀態(tài)。借閱者在規(guī)定的預訂時間內也可以考慮取消預訂，取消預訂后書籍的狀態(tài)轉為可用。外借書籍歸還后變?yōu)榭捎脿?/p>

20、態(tài)。2.5系統(tǒng)的活動圖：2.5.1借閱者的活動圖圖 5.1 借閱者的活動圖活動圖說明Self-Help Service:打開圖書館的網站。Search for books:查詢需要的書籍。Login:登錄圖書管理系統(tǒng)。View book information:查看借閱信息。 Reserve the book:預訂書籍。Eixt System:退出系統(tǒng)。Leave Computer:離開自助服務的計算機。借閱者進行自助服務時，可以首先登錄系統(tǒng)，然后進行書目查詢、書籍信息查詢、書籍預訂等活動，也可以先查詢書目和書籍信息后登錄系統(tǒng)預訂書籍或查詢自己借閱信息。2.5.2圖書管理員的活動圖圖 5.2

21、圖書管理員的活動圖活動圖說明Login the system:圖書管理員登錄系統(tǒng)。Get book:處理還書操作。Lend book:處理借書操作。Update borrowers information:更新借閱者借閱憑證上的信息。Accept money:收取罰金。圖書管理員可以處理兩種情況，借書操作和還書操作。當用戶借書時，圖書管理員要查看借閱者借書憑證上顯示的可借書數目是否滿足要求；當用戶還書時，圖書管理員要檢查所借書籍是否已經超過期限，如果超期，要收取一定的罰金。2.5.3系統(tǒng)管理員的活動圖1) 系統(tǒng)管理員維護借閱者帳戶的活動圖圖 5.3 系統(tǒng)管理員維護借閱者帳戶的活動圖2) 系統(tǒng)管

22、理員維護書目信息的活動圖圖 5.4 系統(tǒng)管理員維護書目信息的活動圖3) 系統(tǒng)管理員維護書籍信息的活動圖4) 系統(tǒng)管理員維護書籍信息的活動圖活動圖說明 Login the system:登錄系統(tǒng)。 Operation on borrower:對借閱者帳戶操作。 Operation on title:對書目進行操作。 Operation on book:對書籍進行操作。 Query borrower info:查詢借閱者信息。 New Borrower:添加新的借閱者帳戶。 Remove or update borrower:刪除或更新借閱者帳戶。 Query title:查詢書目信息。 New

23、title:增加新的書目。 Remove or update title:刪除或更新書目。 Add book:增加書籍信息。 Remove book:刪除書籍信息。 Exit the system:退出系統(tǒng)。2.6系統(tǒng)中的類2.6.1參與者相關的類系統(tǒng)中和參與者相關的類的類圖如下：圖 6.1 參與者相關的類類圖說明persistent類是所有類的父類，方法有read（從數據庫中讀取對象的屬性）、write（將對象的屬性保存到數據庫中）以及update（更新數據庫中保存的對象的屬性）,delete（刪除數據庫保存的對象屬性）。Borrowerclass類是借閱者類， 除了繼承父類的屬性和方法，還

24、包括stuID（學號）、name（姓名）、dept（部門）、borrowerID（借閱證號）、borrow_number（可借書籍總數）、和loans（借閱記錄）等屬性。Librarian類是圖書管理員類，除了繼承父類的屬性和方法，還包括workID(工作賬號)，name（姓名）以及address（地址）。Adminstrator是管理類。2.6.2各類之間的關系類不是單獨一個模塊，各個類之間是存在聯(lián)系。圖書管理系統(tǒng)各個類之間的聯(lián)系如下圖：圖 6.2 各類之間的關系類圖說明類Item與類Title之間存在“一對多”的關聯(lián)關系，每個Title對象至少對應一個Item對象，每個Item對象則只對應一個Title對象。類Item與類Loan