軟件工程課程設(shè)計(jì)之圖書館管理系統(tǒng)

1、課課 程程 設(shè)設(shè) 計(jì)計(jì) 報(bào)報(bào) 告告 學(xué)生姓名學(xué)生姓名: : xxxx 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： xxxx 學(xué)學(xué) 院院: :計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班班 級(jí)級(jí): :xxxx 題題 目目: :圖書館管理系統(tǒng)需求分析 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： xxxx XX 年 XX 月 目目 錄錄 1.選題背景.1 2. 圖書館管理系統(tǒng)需求分析.2 2.1 圖書館管理系統(tǒng)需求陳述 .2 2.2 圖書館管理系統(tǒng)需求分析 .2 2.2.1 功能需求.2 2.2.2 性能需求 .2 2.3 系統(tǒng)需求建模 .3 2.3.1 確定參與者 .3 2.3.2 確定用例 .4 2.3.3 系統(tǒng)用例建模 .4 2.3.4 用例描述 .5 3 圖書館管

2、理系統(tǒng)系統(tǒng)分析.9 3.1 系統(tǒng)用例建模 .9 3.2 靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型 .13 3.2.1 類的識(shí)別 .13 3.2.2 類的關(guān)聯(lián)分析 .14 3.2.3 類的屬性描述 .15 3.3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 .18 3.3.1 系統(tǒng)執(zhí)行順序分析 .18 3.3.2 系統(tǒng)的協(xié)作分析 .21 3.3.3 系統(tǒng)狀態(tài)分析 .23 3.3.4 活動(dòng)分析 .24 4 圖書館管理系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).25 4.1 UML 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).25 4.1.1 硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .25 4.1.2 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .26 4.2 對(duì)象模型設(shè)計(jì) .26 4.3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) .26 4.3.1 組件分析 .27 4.3.2 配置分

3、析 .28 5.課程設(shè)計(jì)心得體會(huì). 29 參考文獻(xiàn).29 1 選題背景選題背景 面向?qū)ο蟮能浖こ?，同傳統(tǒng)的面向過程的軟件工程相比，在需求的獲取、系統(tǒng)分析、 設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方面都有著很大的區(qū)別。UML 是 OOA 和 OOD 的常用工具。使用 UML 來構(gòu)建軟件 的面向?qū)ο蟮能浖こ痰倪^程，就是一個(gè)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷精化的建模的過程。這些模型包 括用例模型、分析模型、設(shè)計(jì)模型等。 信息社會(huì)的高科技，商品經(jīng)濟(jì)的高效益，使對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用得到普及。計(jì)算機(jī)雖然與人 類的關(guān)系越來越密切，但還有人由于計(jì)算機(jī)操作的不便而使用手工進(jìn)行管理。為了適應(yīng)現(xiàn) 代社會(huì)高度強(qiáng)烈的時(shí)間觀念，圖書館管理系統(tǒng)軟件為管理人員帶來了極大的

4、方便。操作人 員只需輸入一些簡(jiǎn)單的漢子，數(shù)字，即可達(dá)到自己的目標(biāo)。 大到國家，小到居家，每一個(gè)城市，學(xué)校都會(huì)有自己的圖書館，隨著時(shí)間的推移，記 載的文字也在慢慢增加，為了方便管理，同時(shí)也方便讀者閱讀，圖書館管理系統(tǒng)也在慢慢 的完善。圖書館管理系統(tǒng)在正常的運(yùn)行中需要對(duì)圖書資源、讀者信息、預(yù)定，借閱信息進(jìn) 行管理，利用信息管理系統(tǒng)及時(shí)了解各環(huán)節(jié)中信息的變更，有利于提高圖書管理效率。信 息社會(huì)的高科技，商品經(jīng)濟(jì)的高效益，使對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用得到普及。計(jì)算機(jī)雖然與人類的 關(guān)系越來越密切，但還有人由于計(jì)算機(jī)操作的不便而使用手工進(jìn)行管理。為了適應(yīng)現(xiàn)代社 會(huì)高度強(qiáng)烈的時(shí)間觀念，圖書館管理系統(tǒng)軟件為管理人員帶來了

5、極大的方便。 對(duì)于圖書館來說，利用計(jì)算機(jī)支持高效率的完成日常事務(wù)，是適應(yīng)現(xiàn)代要求、推動(dòng)管 理走向科學(xué)化、規(guī)范化的必要條件，而且圖書館管理又是一項(xiàng)非常繁瑣的事情，數(shù)量大， 核算極其不便。同時(shí)計(jì)算機(jī)具有手工管理所無法比擬的優(yōu)點(diǎn)。例如：檢索迅速，查找方便、 可靠性高、存儲(chǔ)量大、保密性好、壽命長(zhǎng)等。這些優(yōu)點(diǎn)能夠極大地提高圖書館管理效率， 也使圖書館的科學(xué)化正規(guī)化管理。 應(yīng)用軟件系統(tǒng)，就其本質(zhì)來說，是使用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)世界進(jìn)行的數(shù)字化模擬。應(yīng)用軟 件的制造過程，按照 UML 的方法，就是建立這一些模型的過程。關(guān)于這個(gè)圖書館系統(tǒng)，基 本的需求比較簡(jiǎn)單，就是允許借閱者可以在圖書館借閱和歸還圖書，另外，也可以通

6、過網(wǎng) 絡(luò)或者圖書館的終端來查詢和預(yù)訂圖書。當(dāng)然，圖書館管理員也可以對(duì)圖書和借閱者進(jìn)行 管理。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)，我們沒有把圖書館中的人員作細(xì)分。 2 圖書館管理系統(tǒng)需求分析圖書館管理系統(tǒng)需求分析 2.1 圖書館管理系統(tǒng)需求陳述圖書館管理系統(tǒng)需求陳述 作為圖書管理系統(tǒng)，需要完成圖書借閱、圖書歸還、圖書預(yù)定及取消預(yù)訂等功能，系 統(tǒng)開發(fā)的總目標(biāo)是：系統(tǒng)開發(fā)的總目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)內(nèi)部圖書借閱管理的系統(tǒng)化、規(guī)范化和自動(dòng) 化。能夠?qū)D書進(jìn)行注冊(cè)登記，也就是將圖書的基本信息（如：書的編號(hào)、書名、作者、 入庫時(shí)間、出版時(shí)間等）預(yù)先存入數(shù)據(jù)庫中，供以后檢索。 下面陳述對(duì)圖書館管理系統(tǒng)的需求。 在圖書管理系統(tǒng)中，要為每一個(gè)借閱

7、者建立一個(gè)賬戶，并給借閱者發(fā)放借閱證（借閱者可 以提供借閱證號(hào)、借閱者名） ，賬戶中存儲(chǔ)借閱者的個(gè)人信息、借閱信息及預(yù)訂信息等。持 有借閱證的借閱者可以借閱書刊、返還書刊、查詢書刊信息、預(yù)定書刊或取消預(yù)定書刊， 但其中借閱書刊、返還書刊是通過圖書管理員代理進(jìn)行的，也就是借閱者不直接與系統(tǒng)交 互，而是圖書管理員充當(dāng)借閱者的代理與系統(tǒng)交互，在借閱書刊時(shí)，需要掃描借閱者的借 書證及所要借閱的書刊條形碼，系統(tǒng)驗(yàn)證借閱者是否有效（在系統(tǒng)中存在該賬戶或滿足借 書要求） ，在系統(tǒng)存儲(chǔ)借閱記錄；借閱者還書后，系統(tǒng)刪除關(guān)于所還書刊的借閱記錄；在預(yù) 定書刊時(shí)，需要輸入書刊名，如果該書刊存在則可預(yù)定，當(dāng)預(yù)定書刊已獲

8、得，則系統(tǒng)刪除 相關(guān)預(yù)訂信息；系統(tǒng)還提供相關(guān)的安全性認(rèn)證。 2.2 圖書館管理系統(tǒng)需求分析圖書館管理系統(tǒng)需求分析 2.2.1 系統(tǒng)功能需求分析系統(tǒng)功能需求分析 1.讀者管理。讀者信息的設(shè)置、輸入、修改、查詢，包括種類、性別、借書數(shù)量、借 書期限、備注等； 2.書籍管理。籍基本信息設(shè)置、輸入、修改、查詢，包括書籍編號(hào)、類別、關(guān)鍵詞、 備注； 3.借閱管理。括借書、還書、預(yù)訂書籍、續(xù)借、查詢書籍、過期處理和書籍丟失后的 處理； 4.系統(tǒng)管理。包括用戶權(quán)限管理，數(shù)據(jù)管理。 滿足以上需求的系統(tǒng)主要包含有一下幾個(gè)子系統(tǒng)。 1.基本業(yè)務(wù)功能子系統(tǒng)。系統(tǒng)中主要包含了借書、還書和預(yù)訂等功能； 2.基本數(shù)據(jù)錄入

9、功能子系統(tǒng)。子系統(tǒng)主要包含有書籍信息和讀者信息錄入功能； 3.信息查詢子系統(tǒng)。含了多功能的查詢書籍信息和讀者信息； 4.數(shù)據(jù)庫管理功能子系統(tǒng)。要包含了借閱信息管理功能、書籍信息管理功能和預(yù)訂信 息管理功能； 5.幫助功能子系統(tǒng)。 2.2.2 性能需求性能需求 本系統(tǒng)使用 UML 建模技術(shù)，對(duì)圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)，使開發(fā)的系統(tǒng)方面用 戶的使用和維護(hù)，根據(jù)圖書管理工作性質(zhì)和環(huán)境決定了本系統(tǒng)在性能方面要達(dá)到以下要求。 1.系統(tǒng)可擴(kuò)充性要求 要保證所整合的圖書管理系統(tǒng)的可擴(kuò)充性，對(duì)不同級(jí)別的用戶要求的層次和模塊，可 靈活地進(jìn)行定制。使得將來易于與當(dāng)前系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)互連互通,為用戶提供全方位,高質(zhì)量和高

10、效 率服務(wù)。 2.界面友好性要求 系統(tǒng)提供統(tǒng)一的操作界面和方式。要求操作界面美觀大方、布局合理、功能完善，對(duì) 于初級(jí)用戶容易上手。 3.服務(wù)個(gè)性化要求 系統(tǒng)針對(duì)不同級(jí)別的用戶提供方便的界面形式，以滿足用戶需求。如圖書管理員登錄 系統(tǒng)之后，可以看到系統(tǒng)所有的內(nèi)容。用戶登錄后，可以看到最關(guān)心的信息，對(duì)于有些不 必要的細(xì)節(jié)，系統(tǒng)不會(huì)顯示。 4.可管理性要求 系統(tǒng)涉及面較廣，系統(tǒng)應(yīng)提供對(duì)管理內(nèi)容的分級(jí)分類管理和維護(hù)、審批服務(wù)事項(xiàng)、維 護(hù)工作流定制與監(jiān)控、用戶信息維護(hù)、系統(tǒng)配置和管理、故障診斷等功能。 2.3 系統(tǒng)需求建系統(tǒng)需求建模模 根據(jù)對(duì)系統(tǒng)需求建模的分析可知幾乎在任何情況下都需要使用用例，通過用例

11、可以獲 取用戶需求，規(guī)劃和控制圖書館管理系統(tǒng)項(xiàng)目。獲取用例是需求分析階段的主要工作之一， 而且是首先要做的工作。大部分用例將在項(xiàng)目的需求分析階段產(chǎn)生而且隨著開發(fā)工作的深 入還會(huì)發(fā)現(xiàn)更多用例。創(chuàng)建用例模型的工作包括：定義系統(tǒng)、尋找參與者和用例、描述用 例、定義用例之間的關(guān)系、確定模型，其中尋找參與者和用例是關(guān)鍵。 2.3.1 確定參與者確定參與者 通過對(duì)系統(tǒng)需求的分析，可以確定系統(tǒng)中有兩個(gè)參與者：借閱者、圖書管理員。 參與者的描述如下。 1.借閱者：借閱者可以借閱、預(yù)定、歸還書刊，還可以取消預(yù)定。 2.圖書管理員：圖書管理員描述系統(tǒng)，可以創(chuàng)建、修改、刪除借閱者的信息，可以添 加、編輯、刪除書刊信

12、息，即維護(hù)目錄。 2.3.2 確定用例確定用例 前面已經(jīng)識(shí)別出了參與者，通過對(duì)需求的進(jìn)一步分析，可以確定系統(tǒng)中有如下用例存 在。從用例圖中我們可以看出管理員和讀者之間對(duì)本系統(tǒng)所具有的用例。 管理員的用例有。 1.登錄系統(tǒng)。管理員可以通過登錄該系統(tǒng)進(jìn)行各項(xiàng)功能的操作； 2.添加書籍管理。包括對(duì)書籍的增加操作； 3.維護(hù)書籍信息。包括借書、還書、預(yù)訂、書籍逾期處理和書籍丟失處理等等； 4.維護(hù)借閱者信息。包含對(duì)讀者的修改等操作； 5.添加借閱者管理。包含對(duì)讀者進(jìn)行添加操作。 讀者的用例有。 1.登錄系統(tǒng)； 2.借書。進(jìn)行借書業(yè)務(wù)； 3.還書。讀者具有的還書業(yè)務(wù)； 4.預(yù)訂。讀者對(duì)書籍的預(yù)訂業(yè)務(wù)；

13、2.3.3 系統(tǒng)用例建模系統(tǒng)用例建模 借閱書刊、預(yù)定書刊、取消預(yù)定這些動(dòng)作是由借閱者執(zhí)行的，但是對(duì)于軟件系統(tǒng)來說， 這些操作是由圖書管理員與系統(tǒng)進(jìn)行交互完成的，也即用例借書、還書、預(yù)定書刊、取消 預(yù)定實(shí)際上是與圖書管理員交互的，在參與者“借閱者”和參與者“圖書管理員”之間存 在著依賴關(guān)系，即“借閱者”借助“圖書管理員”完成這些工作。用例“維護(hù)借閱者信息” 、 “維護(hù)書刊信息”也是與參與者“圖書管理員”交互，為了系統(tǒng)的安全性，系統(tǒng)還需要提 供進(jìn)行身份驗(yàn)證的功能，以確保只有具有權(quán)限的“圖書管理員”才可以使用系統(tǒng)的功能， 所以“圖書管理員”必須與用例“登錄”交互，即“圖書管理員”在使用系統(tǒng)前，要使用

14、 用戶名和密碼進(jìn)行登錄，系統(tǒng)驗(yàn)證用戶的密碼正確后，用戶才可以執(zhí)行進(jìn)一步的操作。 uses 圖 2.1 借閱者用例圖 圖 2.2 圖書管理員用例圖 2.3.4 用例描述用例描述 用例可以用事件流來描述，用例的事件流是對(duì)完成用例行為所需的事件的描述。事件 流描述了系統(tǒng)應(yīng)該做什么，而不是描述系統(tǒng)應(yīng)該怎么做，也就是說，事件流描述是用域語 言描述的，而不是用實(shí)現(xiàn)語言描述的。 圖書管理系統(tǒng)的用例的事件流描述如下： 1.借閱書刊：如果讀者（借閱者）沒有保留,書刊標(biāo)題被識(shí)別；書刊標(biāo)題的一個(gè)可得的 欄目（項(xiàng)）被識(shí)別；讀者（借閱者）被識(shí)別；圖書館借這個(gè)項(xiàng)（書刊） ；新的借出被記錄。 如果讀者（借用人）有預(yù)定：讀者

15、被識(shí)別；書刊標(biāo)題被識(shí)別；書刊標(biāo)題的一個(gè)可得的欄目 （項(xiàng)）被識(shí)別；圖書館借出相應(yīng)的書（項(xiàng)） ；新的借出被記錄；預(yù)定被刪除。 2.返還書刊：如果借閱記錄存在：書刊標(biāo)題被識(shí)別；書刊標(biāo)題的一個(gè)可得的欄目（項(xiàng)） 被識(shí)別；讀者（借閱者）被識(shí)別；刪除借閱記錄；如果書刊不存在，系統(tǒng)顯示提示信息， 用例終止； 3.預(yù)訂書刊：如果書刊存在：書刊標(biāo)題被識(shí)別；檢索借閱者；系統(tǒng)接收預(yù)訂，創(chuàng)建預(yù) 訂記錄；將預(yù)訂記錄存儲(chǔ)在系統(tǒng)中；如果書刊不存在：系統(tǒng)顯示提示信息，用例終止； 4.取消預(yù)訂：如果預(yù)訂信息存在：提供所預(yù)訂書刊的種類、借閱者的信息；檢索所預(yù) 訂的書刊種類；檢索借閱者；從系統(tǒng)中刪除預(yù)定信息；如果預(yù)訂不存在：系統(tǒng)顯示

16、提示信 息，用例終止； 5.維護(hù)借閱者信息：如果借閱者已存在：借閱者被識(shí)別；提供借閱者信息；如果所選 活動(dòng)是刪除借閱者：從系統(tǒng)中刪除借閱者的信息，以及借閱者的預(yù)訂記錄；如果所選活動(dòng) 室修改借閱者：修改相應(yīng)的信息；更新系統(tǒng)中借閱者的信息；如果借閱者不存在：所選活 動(dòng)是添加借閱者：輸入借閱者信息；系統(tǒng)存儲(chǔ)借閱者信息. 6.維護(hù)書刊信息: 如果書刊已存在：書刊被識(shí)別；提供書刊信息；如果所選活動(dòng)是刪 除書刊信息：從系統(tǒng)中刪除書刊信息，以及借閱者的預(yù)訂記錄；如果所選活動(dòng)是修改書刊 信息： 修改相應(yīng)的信息；更新系統(tǒng)中書刊信息；如果書刊不存在：所選活動(dòng)是添加書刊信息：輸 入書刊信息；系統(tǒng)存儲(chǔ)書刊信息； 7.

17、登錄： 當(dāng)用戶希望登錄到系統(tǒng)中時(shí)，用例啟動(dòng)，系統(tǒng)提示用戶輸入用戶名和密碼； 用戶輸入用戶名和密碼；系統(tǒng)驗(yàn)證輸入的用戶名和密碼，若正確，則用戶登錄到系統(tǒng)中； 如果用戶輸入不正確的用戶名和密碼：系統(tǒng)顯示錯(cuò)誤信息；用戶可以選擇返回到起始點(diǎn)， 重新輸入正確的用戶名和密碼；或取消登錄，用例結(jié)束。 3 系統(tǒng)分析系統(tǒng)分析 3.1 系統(tǒng)用例建模系統(tǒng)用例建模 進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的第一步就是創(chuàng)建系統(tǒng)的用例模型。作為描述系統(tǒng)的用戶或參與 者所能操作的圖，它在需求分析階段有著重要的作用，整個(gè)開發(fā)過程都是圍繞系統(tǒng)的需求 用例表述的問題和問題模型進(jìn)行的。所用到的執(zhí)行者有：借閱者和圖書管理員。 下面對(duì)本系統(tǒng)中的相關(guān)用例進(jìn)行

18、描述。 （1）圖書管理員可以通過以下活動(dòng)對(duì)借閱者進(jìn)行管理 添加/刪除借閱者 修改權(quán)限 辦失掛理 超期或丟失罰款處理 讀者借閱信息管理 個(gè)人信息查詢/修改 （2）圖書管理員可以通過以下活動(dòng)對(duì)圖書進(jìn)行管理 圖書借入借出 圖書采購 圖書信息刪除 信息添加 信息修改 圖書類別查詢 模糊查詢 圖書按書名查詢 圖書按作者查詢 圖書按出版社查詢 圖書按年代查詢 （3）管理員通過以下活動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)管理 系統(tǒng)更新 系統(tǒng)維護(hù) 硬件更新 日志維護(hù) （4）借閱者的用例 借書 還書 預(yù)訂圖書 查詢借閱信息 查詢圖書信息 查詢個(gè)人信息 圖 3.1 借閱者管理用例圖 / / / 圖 3.2 圖書館管理系統(tǒng)用例圖 圖 3.3

19、圖書管理員對(duì)圖書管理用例圖 / 圖 3.4 系統(tǒng)后臺(tái)管理用例圖 3.2 靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型 3.2.1 類的識(shí)別類的識(shí)別 系統(tǒng)需求已經(jīng)定義過了，現(xiàn)在可以根據(jù)系統(tǒng)需求識(shí)別出系統(tǒng)中存在的類。系統(tǒng)類的識(shí) 別可以通過尋找系統(tǒng)域描述和需求描述中的名詞來進(jìn)行。 1.找出候選類 從前述的系統(tǒng)需求描述中可以找到的名詞有：借閱者、用戶、讀者、書刊、借閱記錄、 預(yù)定記錄、永久數(shù)據(jù)、用戶個(gè)人信息、借書證、借書證號(hào)、書刊編號(hào)、書刊名、出版社、 地址、電話、作者、入庫時(shí)間、出版時(shí)間等，這些都是類圖中的候選類。 2.篩選正確類 僅通過一個(gè)簡(jiǎn)單、機(jī)械的過程不可能正確的完成分析工作。接下來要從中去掉不正確 的、不必要的

20、，僅保留確實(shí)應(yīng)該記錄的類。按照如下標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行篩選 a.冗余 如果兩個(gè)類表達(dá)了同樣的信息，則應(yīng)該保留在此問題中最富于描述力的名稱。 此系統(tǒng)中“借閱者” 、 “用戶” 、 “讀者”描述相同的信息，因此應(yīng)該用“借閱者” 。 b.屬性 在需求陳述中有些名詞實(shí)際上描述的是其他對(duì)象的屬性，應(yīng)該把這些名詞從候選類中 去掉，當(dāng)然，如果某個(gè)性質(zhì)具有很強(qiáng)的獨(dú)立性，則應(yīng)把它作為類，而不是作為屬性。 此系統(tǒng)中“借書證號(hào)” 、 “書刊編號(hào)” 、 “書刊名” 、 “出版社” 、 “地址” 、 “電話” 、 “作者” 、 “入庫時(shí)間” 、 “出版時(shí)間”等，實(shí)際上都應(yīng)該作為屬性對(duì)待。 綜上所述，經(jīng)過初步的篩選剩下的類有: 借閱

21、者、書刊、借閱記錄、預(yù)定記錄、數(shù)據(jù) 庫中的存儲(chǔ)、借閱證。 3.2.2 類的關(guān)聯(lián)分析類的關(guān)聯(lián)分析 在初步分析確定了問題域中的類之后，接下來就分析確定類與對(duì)象之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系， 兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象之間的相互依賴、相互作用的關(guān)系就是關(guān)聯(lián)。分析確定關(guān)聯(lián)能促使分析員 考慮問題域的邊緣情況，有助于發(fā)現(xiàn)那些尚未被發(fā)現(xiàn)的類。 對(duì)于圖書館管理系統(tǒng)，我們從以下幾個(gè)方面確定其關(guān)聯(lián)。 1.初步確定關(guān)聯(lián) 在需求陳述中使用的描述性動(dòng)詞或動(dòng)詞詞組，通常表示關(guān)聯(lián)關(guān)系，經(jīng)過對(duì)本圖書館分 析，初步確定下列關(guān)聯(lián)。 (1) 直接提取動(dòng)詞短語得出的關(guān)聯(lián) 借閱者持有借閱證 圖書管理員為借閱者代理借書 每個(gè)借閱者建立一個(gè)賬戶 給借閱者發(fā)放借閱證

22、 賬戶中存儲(chǔ)借閱者個(gè)人信息、借閱信息及預(yù)訂信息 借閱者可以借閱書刊、返還書刊、查詢書刊、預(yù)定書刊并取消預(yù)訂 借閱書刊時(shí)需要輸入所需要的書刊名 預(yù)訂書刊時(shí)需要輸入所需要的書刊名 系統(tǒng)處理并發(fā)的訪問 (2) 需求陳述中隱含的關(guān)聯(lián) 圖書館管理員維護(hù)圖書借閱、預(yù)訂、入庫、處理信息 圖書館管理員維護(hù)讀者個(gè)人信息、讀者借閱、預(yù)訂、罰款等信息 系統(tǒng)提供必要的安全性保證 (3) 根據(jù)問題域知識(shí)得出的關(guān)聯(lián) 圖書館雇傭圖書管理員 根據(jù)借書證訪問賬戶 2.篩選 經(jīng)過初步分析得出的關(guān)聯(lián)，只能作為候選的關(guān)聯(lián)，還需要進(jìn)一步的篩選，去掉對(duì)于圖 書館管理系統(tǒng)不正確或不必要的關(guān)聯(lián)。 (1) 與問題無關(guān)的或應(yīng)在實(shí)踐階段考慮的關(guān)聯(lián)

23、 在圖書管理信息系統(tǒng)案例中，系統(tǒng)處理并發(fā)的訪問并沒有明確類之間的新關(guān)聯(lián)，它只 不過提醒用戶在實(shí)現(xiàn)階段需要使用實(shí)現(xiàn)并發(fā)訪問的算法，以處理并發(fā)事務(wù)。 (2) 瞬時(shí)事件 在本圖書管理信息系統(tǒng)中，為每個(gè)借閱者建立一個(gè)賬戶，它并不是借閱者和賬戶之間 的固有關(guān)系，而是一個(gè)動(dòng)作，因此應(yīng)該刪除。類似的還應(yīng)該刪除給借閱者發(fā)放借閱證、根 據(jù)借閱證訪問賬戶。 (3) 三元關(guān)聯(lián) 三個(gè)或三個(gè)以上對(duì)象的關(guān)聯(lián)，大多分解為二元關(guān)聯(lián)或用詞組描述成限定的關(guān)聯(lián)，在本 圖書管理信息系統(tǒng)中，圖書管理員為借閱者代理借書可以分解成：圖書管理員管理借閱者 信息和借閱者借書。 3.進(jìn)一步完善 應(yīng)該進(jìn)一步完善經(jīng)過篩選后的關(guān)聯(lián)， 為了能夠使用于不

24、同的關(guān)聯(lián)，必要時(shí)應(yīng)該分解以 前確定的類和對(duì)象，例如，在本圖書管理信息系統(tǒng)中，讀者信息可分為讀者個(gè)人信息、讀 者借閱、預(yù)訂、罰款等信息，書刊信息分為書刊名、書刊編號(hào)、出版社、作者、出版時(shí)間、 入庫時(shí)間等信息。 3.2.3 類的屬性描述類的屬性描述 根據(jù)系統(tǒng)的需求分析確定的類有：借閱者、書刊、借閱記錄、預(yù)訂記錄、登錄對(duì)話框、 借閱對(duì)話框、查詢對(duì)話框、還書對(duì)話框、預(yù)訂對(duì)話框、永久數(shù)據(jù)、圖書管理員。 屬性是對(duì)象的性質(zhì)，借助于屬性人們能夠?qū)︻惡蛯?duì)象的結(jié)構(gòu)有更深入、更具體的認(rèn)識(shí)， 下面具體介紹一下上述各類的屬性。 1.類名：借閱者 屬性：姓名、地址、電話、班級(jí)、學(xué)號(hào)、郵箱、借閱記錄、還書記錄、罰款記錄、

25、預(yù)訂記錄 2.類名：書刊 屬性：書刊名、書刊號(hào)、出版社、作者、出版時(shí)間、入庫時(shí)間、分類 3.類名：借閱記錄 屬性：書刊名、借閱者、借書日期和應(yīng)還日期、書刊類型 4.類名：預(yù)訂記錄 屬性：書刊名、借閱者、預(yù)訂日期和應(yīng)還日期、書刊類型 5.類名：永久數(shù)據(jù) 屬性：系統(tǒng)文件記錄 6.類名：登錄對(duì)話框 屬性：用戶名和密碼 7.類名：借閱對(duì)話框 屬性：書刊名、作者、借書日期和應(yīng)還日期、書刊類型 8.類名：查詢對(duì)話框 屬性：文獻(xiàn)類型、檢索類型、檢索模式、書刊名 9.類名：還書對(duì)話框 屬性：書刊名、作者、借書日期和應(yīng)還日期、書刊類型 10.類名：預(yù)訂對(duì)話框 屬性：文獻(xiàn)類型、檢索類型、檢索模式、書刊名 11.類

26、名：圖書管理員 屬性：姓名和編號(hào) 系統(tǒng)的實(shí)體類的類圖如圖 3.5 所示。 圖 3.5 實(shí)體類的類圖 系統(tǒng)用戶界面類的類圖如圖 3.6 所示。 圖 3.6 用戶界面類的類圖 3.3 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型 在開發(fā)圖書館管理信息系統(tǒng)時(shí)，動(dòng)態(tài)模型起著重要的作用，動(dòng)態(tài)行為模型由順序圖、 協(xié)作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖描述。 3.3.1 系統(tǒng)執(zhí)行順序分析系統(tǒng)執(zhí)行順序分析 順序圖是顯示對(duì)象之間交互的圖，這些對(duì)象是按時(shí)間順序排列的。該圖書館管理系統(tǒng) 主要含有以下幾個(gè)重要的順序圖，其他對(duì)象的順序圖和這些也類似。 1.借書順序 借書的過程是：圖書管理員登錄借書界面，并驗(yàn)證讀者信息，在借書界面顯示讀者信 息，讀者提出借

27、書要求，顯示讀者信息看讀者是否符合借書要求，若符合，則顯示可借， 并取得圖書信息，檢查圖書是否預(yù)訂，如若沒有預(yù)訂，返回沒有被預(yù)訂，書籍外借，顯示 借書成功。如若上述有一條不符則不能成功借書。 根據(jù)基本流程，創(chuàng)建借閱者借書的順序圖如圖 3.8 所示。 2.還書順序 還書的過程是：讀者將圖書交給圖書管理員，圖書管理員登錄系統(tǒng)，顯示還書界面， 掃描書籍條形碼并取得書籍條目信息，進(jìn)行確認(rèn)驗(yàn)證，并返回確認(rèn)結(jié)果，對(duì)書籍條目進(jìn)行 更新和對(duì)借閱者信息進(jìn)行修改，返回還書成功。 根據(jù)基本流程，創(chuàng)建借閱者還書的順序圖如圖 3.9 所示。 3.刪除借閱者順序 刪除借閱者的過程是：圖書管理員選擇菜單下“刪除借閱者” ，

28、查詢對(duì)話框彈出，圖書 管理員輸入借閱者賬號(hào)，系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫，顯示借閱者信息(若借閱者信息部存在顯示提示 信息，結(jié)束刪除動(dòng)作)，按下刪除按鈕，系統(tǒng)確定是否存在與該借閱者相關(guān)的借閱記錄，若 有，給出提示信息，結(jié)束刪除動(dòng)作；若沒有，查詢是否存在與該借閱者相關(guān)的預(yù)訂記錄， 若有，刪除預(yù)訂記錄。從系統(tǒng)中刪除借閱者。 根據(jù)基本流程，創(chuàng)建刪除借閱者的順序圖如圖 3.10 所示。 圖 3.8 借書順序圖 圖 3.9 還書順序圖 圖 3.10 刪除借閱者順序圖 : : : 3.3.2 系統(tǒng)的協(xié)作分析系統(tǒng)的協(xié)作分析 順序圖和協(xié)作圖在語義上是等價(jià)的，所以順序圖和協(xié)作圖可以彼此轉(zhuǎn)化，而不會(huì)損失 信息，但這并不意味著兩

29、種圖都顯式的可視化了同樣的信息。例如，協(xié)作圖描述了對(duì)象怎 樣互相連接，但相應(yīng)的順序圖沒有顯式的描述這個(gè)信息。在順序圖中，可以描述返回消息， 但相應(yīng)的協(xié)作圖沒有描述這個(gè)信息。 圖 3.8 所示的順序圖與圖 3.11 所示的協(xié)作圖是等價(jià)的，圖 3.9 所示的順序圖與圖 3.12 所示的協(xié)作圖是等價(jià)的，圖 3.10 所示的順序圖與圖 3.13 所示的協(xié)作圖是等價(jià)的。 1: 2: 3: 4: 5: 6: 8: 9: 10: 11: 7: 圖 3.11 借書協(xié)作圖 圖 3.12 還書協(xié)作圖 圖 3.13 刪除借閱者協(xié)作圖 : : 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: : 1: 2: 3: 4:

30、 5: 6: 7: 8: 9: 10: 11: 12: 13: 14: 3.3.3 系統(tǒng)狀態(tài)分析系統(tǒng)狀態(tài)分析 1.書籍狀態(tài)分析 書籍在未變成圖書館在庫書籍時(shí)，為新加書籍狀態(tài)。書籍處于在庫狀態(tài)時(shí)既可以預(yù)訂 也可以外借，外借后變?yōu)榻璩鰻顟B(tài)。處于預(yù)訂狀態(tài)時(shí)也可以外借，超出預(yù)訂時(shí)間期限則從 預(yù)訂狀態(tài)直接轉(zhuǎn)為可用狀態(tài)。借閱者在規(guī)定的預(yù)訂時(shí)間內(nèi)也可以考慮取消預(yù)訂，取消預(yù)訂 后書籍的狀態(tài)轉(zhuǎn)為可用。外借書籍歸還后變?yōu)榭捎脿顟B(tài)。 圖書館的書籍狀態(tài)圖如圖 3.14 所示。 圖 3.14 圖書館的書籍狀態(tài)圖 2.借閱者狀態(tài)分析 借閱者在沒有賬戶的時(shí)候，由圖書管理員創(chuàng)建賬戶，創(chuàng)建賬戶后，處于可用的狀態(tài)， 當(dāng)借閱者可以

31、借閱圖書的時(shí)候，處于能夠借書狀態(tài)；當(dāng)借閱者借書超過規(guī)定額度時(shí)，處于 不能借書狀態(tài)，只有將圖書歸還后，才能處于能夠借書狀態(tài)；當(dāng)借閱者被刪除時(shí)，處于刪 除狀態(tài)不能使用。 借閱者狀態(tài)圖如圖 3.15 所示。 圖 3.15 借閱者狀態(tài)圖 3.3.4 活動(dòng)分析活動(dòng)分析 活動(dòng)圖描述的是某流程中的任務(wù)的執(zhí)行，活動(dòng)圖描述活動(dòng)是如何協(xié)同工作的，當(dāng)一個(gè) 操作必須完成一系列事情，而又無法確定以什么樣的順序來完成這些事情時(shí)，活動(dòng)圖可以 更清晰地描述這些事情。 。在本圖書館管理系統(tǒng)中，我們主要描述了圖書館系統(tǒng)的借書、還 書和預(yù)訂的活動(dòng)圖。 1.借書活動(dòng) 管理員首先要掃描讀者的借書證，檢驗(yàn)證件是否符合圖書館借書條件，若該

32、讀者的借 書數(shù)量還未達(dá)到最大規(guī)定數(shù)量，并且其所借書籍均未屬于過期范圍，則符合借書條件。則 再掃描書籍條形碼，檢查書籍是否是不可借書籍或者已經(jīng)被預(yù)訂，若被預(yù)訂，則取消預(yù)訂， 方可借書。在這些條件都符合時(shí)則更新書籍信息和讀者的借閱信息，記錄好借書的時(shí)間。 圖書館借書活動(dòng)圖，如圖 3.16 所示。 5 N Y Y N Y NY 圖 3.16 圖書館借書活動(dòng)圖 2.還書活動(dòng) 圖書管理員對(duì)書籍進(jìn)行掃描，若書籍已經(jīng)過期，則要求讀者還請(qǐng)欠款才能還書，讀者 繳清應(yīng)交罰款后，更新書目信息和讀者信息。 圖書館還書活動(dòng)圖，如圖 3.17 所示。 圖 3.17 圖書館還書活動(dòng)圖 3.預(yù)訂圖書活動(dòng) 讀者先進(jìn)入系統(tǒng)查詢自

33、己所需要的書籍，顯示書籍信息，檢驗(yàn)書籍是否屬于可預(yù)訂書 籍，若符合條件則檢查書籍是否在書庫，如果書籍在書庫則檢查是否被預(yù)訂或已經(jīng)外借， 若都未成立，則讀者登錄系統(tǒng)，并對(duì)該書籍進(jìn)行預(yù)訂。 圖書館預(yù)訂圖書活動(dòng)圖，如圖 3.18 所示。 圖 3.18 圖書館預(yù)訂圖書活動(dòng)圖 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 4.1 UML 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) UML 是可視化、規(guī)范定義、構(gòu)造和文檔化的建模語言?？梢暬Ｐ偷慕樵O(shè)計(jì)人員、 開發(fā)人員、用戶和領(lǐng)域?qū)＜抑g的交流提供了便利：規(guī)范定義意味著用 UML 建立的模型是 準(zhǔn)確的、無二義的、完整的；構(gòu)造意味著可以將 UML 模型映射到代碼實(shí)現(xiàn)；UML 還可以為

34、 系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)以及系統(tǒng)的所有細(xì)節(jié)建立文檔。本圖書管理系統(tǒng)采用統(tǒng)一建模語言 UML 對(duì) 該系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)建模。 4.1.1 硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)硬件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)中，圖書館可通過局域網(wǎng)服務(wù)器對(duì)信息及借閱情況進(jìn)行管理，還可通過互聯(lián)網(wǎng) 服務(wù)器對(duì)讀者的查詢和續(xù)借進(jìn)行管理，但是讀者只能通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相關(guān)圖書的查詢和預(yù) 定，借閱管理、信息管理、讀者查詢和續(xù)借都要匯總到數(shù)據(jù)服務(wù)器中進(jìn)行相關(guān)存儲(chǔ)。 借閱管理 子系統(tǒng) 信息管理 子系統(tǒng) 局域網(wǎng)服務(wù)器 數(shù)據(jù)服務(wù)器 互聯(lián)網(wǎng) 圖4.1 “圖書管理系統(tǒng)”硬件設(shè)計(jì) 查詢與續(xù)借 子系統(tǒng) 互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器 LAN LAN 圖書館 PC 終端 讀者 PC 終端 LAN LAN 4

35、.1.2 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是為了說明與硬件設(shè)備相協(xié)調(diào)的系統(tǒng)軟件，并畫出系統(tǒng)的包圖。引 入包是為了降低系統(tǒng)的復(fù)雜度，包是把各種各樣的模型元素通過內(nèi)在的語義連在一起。 軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)從較高層次進(jìn)行的設(shè)計(jì)，用來定義包（子系統(tǒng)） ，描述包之間 的依賴性及通信機(jī)制。目的是要設(shè)計(jì)一個(gè)清晰簡(jiǎn)單的體系結(jié)構(gòu)，具有很少的依賴性，而且 盡可能避免雙向依賴。 系統(tǒng)包圖，如圖 4.2 所示。 圖 4.2 系統(tǒng)包圖 4.2 對(duì)象模型設(shè)計(jì)對(duì)象模型設(shè)計(jì) 對(duì)象模型是面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)的支柱，它顯示了系統(tǒng)的類，這些類之間的關(guān)系。設(shè) 計(jì)階段是對(duì)分析模型進(jìn)行擴(kuò)展并將模型進(jìn)一步細(xì)化，并考慮技術(shù)細(xì)節(jié)和限制條件。對(duì)象是 對(duì)象類的實(shí)例，用對(duì)象圖來描述。對(duì)象圖和類圖相比，要將操作或?qū)傩愿蛹?xì)化。 在前文所述中,對(duì)系統(tǒng)所有關(guān)聯(lián)對(duì)象經(jīng)過初步分析后得出了圖書館管理系統(tǒng)的初始類如 下：借閱者、書刊、借閱記錄、預(yù)訂記錄、登錄對(duì)話框、借閱