軟件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)---圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計(jì)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　學(xué)生姓名： 專業(yè)班級(jí)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 </p>

2、;<p>　　題 目: 圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　初始條件：</b></p><p>　　先修課程：高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言、匯編語言、UML、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)</p><p>　　適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)、軟件工程專業(yè)</p><p>　　要求完成的主要任務(wù): </p><

3、;p><b>　　需求概述</b></p><p>　　利用軟件工具畫出系統(tǒng)用例圖和類圖，并加以說明</p><p>　　利用軟件工具畫出系統(tǒng)的順序圖、活動(dòng)圖、狀態(tài)圖和協(xié)作圖中的至少兩種，并加以說明</p><p>　　利用軟件工具畫出系統(tǒng)構(gòu)件圖和配置圖，并加以說明</p><p>　　時(shí)間安排： 2010年7月5

4、日－2009年7月9日 （第19周）</p><p>　　指導(dǎo)教師簽名： 2010年7月5日 </p><p>　　系主任（或責(zé)任教師）簽名： 2010年7月5日</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1.圖書管理系統(tǒng)需求概述4</p

5、><p><b>　　1.1需求分析4</b></p><p>　　1.2可行性分析5</p><p>　　1.2.1技術(shù)可行性5</p><p>　　1.2.2經(jīng)濟(jì)可行性5</p><p>　　1.2.3社會(huì)可行性分析6</p><p>　　2.圖書管理系統(tǒng)的UML

6、圖6</p><p><b>　　2.1用例圖6</b></p><p><b>　　2.2類圖7</b></p><p>　　2.2.1參與者相關(guān)的類7</p><p>　　2.2.2系統(tǒng)中用到的其他的類8</p><p>　　2.2.3各個(gè)類之間的關(guān)系9<

7、;/p><p><b>　　2.3順序圖10</b></p><p>　　2.3.1還書順序圖10</p><p>　　2.3.2借書順序圖11</p><p><b>　　2.4活動(dòng)圖12</b></p><p>　　2.4.1借閱者的活動(dòng)圖12</p>

8、<p>　　2.4.2圖書管理員的活動(dòng)圖13</p><p><b>　　2.5狀態(tài)圖14</b></p><p>　　2.5.1圖書的狀態(tài)圖14</p><p>　　2.5.2借閱者帳戶的狀態(tài)圖14</p><p><b>　　2.6協(xié)作圖15</b></p>

9、<p>　　2.6.1圖書管理員處理借書的協(xié)作圖15</p><p>　　2.6.2圖書管理員處理還書的協(xié)作圖15</p><p>　　2.6.3借閱者預(yù)定書籍的協(xié)作圖16</p><p><b>　　2.7構(gòu)件圖16</b></p><p>　　2.7.1業(yè)務(wù)對(duì)象構(gòu)件圖16</p>&

10、lt;p>　　2.7.2用戶界面的構(gòu)件圖17</p><p><b>　　2.8配置圖17</b></p><p><b>　　3.總結(jié)體會(huì)18</b></p><p><b>　　4.參考文獻(xiàn)19</b></p><p>　　1.圖書管理系統(tǒng)需求概述</p

11、><p><b>　　1.1需求分析 </b></p><p>　　需求分析是軟件工程過程的一個(gè)重要階段,其中一個(gè)主要任務(wù)是確定系統(tǒng)的功能需求,采用面向?qū)ο蠓椒?基于UML的可視化系統(tǒng)需求分析,因?yàn)橛杏脩舻姆e極參與,既可以加快設(shè)計(jì)者對(duì)于問題的理解,又能夠在系統(tǒng)描述方面減少語義差異,保證分析的正確性。需求分析的目標(biāo)就是建立需求模型,即從功能需求出發(fā)建立用例模型, UML的用

12、例視圖從用戶的需求中提取,以盒圖的方式描述待開發(fā)的系統(tǒng)的功能需求。每個(gè)用例都指定了客戶的需求即他們需要系統(tǒng)干什么。用例圖為設(shè)計(jì)活動(dòng)不僅記錄需求而且還提供了一種挖掘的信息, 它記錄了需求到設(shè)計(jì)結(jié)果之間的映射關(guān)系,能夠確保設(shè)計(jì)結(jié)果具有明確的根據(jù)或者說具有可維護(hù)性,基于UML的軟件開發(fā)過程是以用例驅(qū)動(dòng)的。</p><p>　　在圖書管理系統(tǒng)中，管理員要為每個(gè)讀者建立借閱賬戶，并給讀者發(fā)放不同類別的借閱卡（借閱卡可提供卡

13、號(hào)、讀者姓名），賬戶內(nèi)存儲(chǔ)讀者的個(gè)人信息和借閱記錄信息。持有借閱卡的讀者可以通過管理員（作為讀者的代理人與系統(tǒng)交互）借閱、歸還圖書，不同類別的讀者可借閱圖書的范圍、數(shù)量和期限不同，可通過互聯(lián)網(wǎng)或圖書館內(nèi)查詢終端查詢圖書信息和個(gè)人借閱情況，以及續(xù)借圖書（系統(tǒng)審核符合續(xù)借條件）。</p><p>　　借閱圖書時(shí)，先輸入讀者的借閱卡號(hào)，系統(tǒng)驗(yàn)證借閱卡的有效性和讀者是否可繼續(xù)借閱圖書，無效則提示其原因，有效則顯示讀者的基

14、本信息（包括照片），供管理員人工核對(duì)。然后輸入要借閱的書號(hào)，系統(tǒng)查閱圖書信息數(shù)據(jù)庫，顯示圖書的基本信息，供管理員人工核對(duì)。最后提交借閱請(qǐng)求，若被系統(tǒng)接受則存儲(chǔ)借閱紀(jì)錄，并修改可借閱圖書的數(shù)量。歸還圖書時(shí)，輸入讀者借閱卡號(hào)和圖書號(hào)（或丟失標(biāo)記號(hào)），系統(tǒng)驗(yàn)證是否有此借閱紀(jì)錄以及是否超期借閱，無則提示，有則顯示讀者和圖書的基本信息供管理員人工審核。</p><p>　　圖書管理員定期或不定期對(duì)圖書信息進(jìn)行入庫、修改、刪

15、除等圖書信息管理以及注銷（不外借）。</p><p>　　系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如下：</p><p><b>　　1.2可行性分析</b></p><p>　　本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館信息的管理，主要功能為管理有關(guān)讀者，書籍，借閱的信息等。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為讀者信息管理模塊，書籍信息管理模塊，借閱信息管理模塊。讀者信息管理部分有兩方面的功能，可以瀏覽讀者的

16、信息，可以對(duì)讀者信息進(jìn)行分類。書籍信息管理可以瀏覽書籍的信息，可以對(duì)書籍信息分類。借閱信息管理可以顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)庫中書籍借閱情況，可以對(duì)借閱信息進(jìn)行維護(hù)。</p><p>　　1.2.1技術(shù)可行性</p><p>　　操作系統(tǒng)：Windows XP </p><p>　　開發(fā)環(huán)境：PowerDesigner</p><p>　　1.2.2經(jīng)濟(jì)可

17、行性</p><p>　　因?yàn)楸鞠到y(tǒng)為圖書管理系統(tǒng)，主要用于圖書館這樣商業(yè)性質(zhì)較小的場(chǎng)所，其經(jīng)濟(jì)成分比重相對(duì)比較少，主要是支出費(fèi)用，其中包括設(shè)備購(gòu)置費(fèi)、軟件開發(fā)費(fèi)用、管理和維護(hù)費(fèi)等。由于各個(gè)圖書館實(shí)行統(tǒng)一操作，系統(tǒng)共享，其設(shè)備購(gòu)置等費(fèi)用相對(duì)比較少，前期的資金投入主要集中與購(gòu)置圖書上?？傮w來說，此系統(tǒng)的開發(fā)可行。</p><p>　　1.2.3社會(huì)可行性分析</p><p

18、>　　社會(huì)可行性也稱為操作可行性，主要論證新系統(tǒng)在企業(yè)后機(jī)構(gòu)開發(fā)和運(yùn)行的可能性以及運(yùn)行后可能一起的對(duì)企業(yè)或機(jī)構(gòu)的影響，即組織內(nèi)外是否具備接受和使用新系統(tǒng)的條件。在當(dāng)前信息技術(shù)飛速發(fā)展的大環(huán)境下，計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)的更新是圖書館完全有可能也有能力才用這樣的先進(jìn)的管理技術(shù)。它對(duì)圖書館帶來的影響可以看到：</p><p>　?。?）對(duì)傳統(tǒng)管理理念的沖擊，可能引起管理層的變動(dòng)和人員的調(diào)整</p>&

19、lt;p>　?。?）對(duì)圖書館工作人員的要求提高，使圖書館在一定的可能下進(jìn)行機(jī)構(gòu)精簡(jiǎn)</p><p>　　迫使工作人員繼續(xù)學(xué)習(xí)新知識(shí)，拓寬圖書館在市場(chǎng)環(huán)境下的生存空間。</p><p>　　（3）對(duì)圖書館與讀者之間的業(yè)務(wù)方式的轉(zhuǎn)變和擴(kuò)充。</p><p>　　從對(duì)其社會(huì)可行性的分析可以看出，該圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)可行。</p><p>　　

20、2.圖書管理系統(tǒng)的UML圖</p><p><b>　　2.1用例圖</b></p><p>　　借閱者請(qǐng)求服務(wù)用例圖：</p><p>　　Borrower：借閱者</p><p>　　SearchBook：搜索書籍</p><p>　　ReserveBook：預(yù)定書籍，必須登陸才可以預(yù)定書籍&

21、lt;/p><p>　　ReturnBook：還書</p><p>　　BorrowBook：借書</p><p>　　RenewBook：續(xù)借書籍，需要登陸才可以進(jìn)行</p><p><b>　　2.2類圖</b></p><p>　　2.2.1參與者相關(guān)的類</p><p>

22、;　　參與者有借閱者與圖書管理員。</p><p>　　借閱者的信息包括借閱者的姓名（name）、地址（address）、所在城市（city）、狀態(tài)（state）、讀者ID號(hào)（userID）、借閱書籍的數(shù)量（borrow_number）、所能借的書籍的最大數(shù)量與最長(zhǎng)時(shí)間（maxbook and maxday），以上信息全部為私有；借閱者所能進(jìn)行的操作有查找（find()）、創(chuàng)建（creat()）、借閱（borro

23、w()）、還書（return()）、檢查借書數(shù)量是否達(dá)到最大值（check_if_max）等。</p><p>　　圖書管理員的信息包括工作ID號(hào)（workID）、姓名（name）、地址（address）、</p><p>　　城市（city）、狀態(tài)（state）；所能進(jìn)行的操作包括創(chuàng)建（creat()）、更新（update()）、刪除等。</p><p><

24、b>　　類圖如下：</b></p><p>　　2.2.2系統(tǒng)中用到的其他的類</p><p>　　2.2.3各個(gè)類之間的關(guān)系</p><p>　　類Book、類Title、類Reservation、類Borrower、類Loan都是永久類、類Book與類Title之間存在“一對(duì)多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)Title對(duì)象至少有一個(gè)Book對(duì)象，每個(gè)Boo

25、k對(duì)象只應(yīng)對(duì)應(yīng)于一個(gè)Title對(duì)象。類Title與類Reservation之間存在“一對(duì)多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)Title對(duì)象可以或者沒有多個(gè)Reservation（預(yù)定），每個(gè)Reservation只能預(yù)定一個(gè)Title。類Borrower與類Reservation之間存在“一對(duì)多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)Borrower對(duì)象可以沒有或者有多個(gè)Reservation。即每個(gè)Reservation只能與一個(gè)Borrower預(yù)定。類Borrowe

26、r與類Loan（借閱）、類Loan與類Book之間也存在關(guān)聯(lián)關(guān)系，每個(gè)Loan只能借閱一個(gè)Book，每個(gè)Book也至多只能對(duì)應(yīng)一個(gè)Loan對(duì)象。</p><p>　　各個(gè)類之間的關(guān)系類圖如下所示：</p><p><b>　　2.3順序圖</b></p><p>　　2.3.1還書順序圖</p><p>　　圖書管理員選

27、擇菜單“還書”，對(duì)話框彈出，圖書管理員輸入書刊的ID號(hào)，提交，系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫，確定指定ID號(hào)的書刊是否存在，若存在，確定是否有借閱記錄，若有，從書刊和借閱者信息中刪除借閱記錄，更新書刊和借閱信息，最后，刪除借閱記錄。</p><p>　　2.3.2借書順序圖</p><p>　　圖書管理員選擇菜單項(xiàng)“借閱”，對(duì)話框彈出，圖書管理員輸入書刊和借閱者信息，提交。系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫，確定該種書籍是否

28、存在，若存在，確定是否有可借閱的圖書，如有，確定借閱者是否有效，若有效，創(chuàng)建并存儲(chǔ)借閱記錄，并將借閱記錄添加到書刊和借閱者信息中，更新物理書刊和借閱者信息。</p><p><b>　　2.4活動(dòng)圖</b></p><p>　　2.4.1借閱者的活動(dòng)圖</p><p>　　借閱者登陸系統(tǒng)后，選擇哪一類自助服務(wù)（Self-help Service

29、）,搜索書籍（Search）或者登陸系統(tǒng)（Login），搜索的話可以預(yù)覽書籍的信息（View）或者進(jìn)行預(yù)定書籍（Reserve），預(yù)覽書籍后可以選擇離開電腦（Leave），預(yù)定書籍則需要登陸系統(tǒng)登陸之后可以預(yù)定，否則退出（Exit），然后離開。</p><p>　　2.4.2圖書管理員的活動(dòng)圖</p><p>　　圖書管理員的活動(dòng)首先登陸系統(tǒng)（Login），若是還書（GetBook），先要

30、判斷是否過期（Out of date），若過期，則需要收錢（Accept money），然后更新借閱者信息（Update borrower’s information）；若是借書，判斷所借的書的數(shù)目是否超過規(guī)定的數(shù)量（Is number limit），若沒有，則更新借閱者信息，最后結(jié)束系統(tǒng)。</p><p><b>　　2.5狀態(tài)圖</b></p><p>　　2.5

31、.1圖書的狀態(tài)圖</p><p>　　圖書的狀態(tài)有新書（NewBook）、可借出書籍（Available）、刪除書籍（Delete）。可借出的書籍狀態(tài)有預(yù)定（Reserved）和借出（Borrowed）。</p><p>　　2.5.2借閱者帳戶的狀態(tài)圖</p><p>　　借閱者帳戶的狀態(tài)有新的借閱者（NewBorrower）、可用帳戶（AccountAvaila

32、ble）、不可用帳戶（AccountUnavailable）、刪除帳戶（DeleteAccount）。</p><p><b>　　2.6協(xié)作圖</b></p><p>　　2.6.1圖書管理員處理借書的協(xié)作圖</p><p>　　圖書管理員處理借書的時(shí)候，首先要判斷借書者信息（identify borrower()），查找是否已經(jīng)事先預(yù)定（f

33、ind reservation()）,若沒有預(yù)定，則借書（borrow()），借書時(shí)要檢查是否超過了所能借的最大數(shù)量（check_if_max）。</p><p>　　2.6.2圖書管理員處理還書的協(xié)作圖</p><p>　　圖書管理員處理還書的時(shí)候先要查看借書者信息（find borrower()），打開還書窗口（ReturnWindow），經(jīng)行還書（return_book()），對(duì)書籍

34、目錄（Item）經(jīng)行更新（update()）。</p><p>　　2.6.3借閱者預(yù)定書籍的協(xié)作圖</p><p>　　借閱者（Borrower）預(yù)定書籍時(shí)，先要判斷借閱者信息（identify borrower()），然后查找（find()）所要借閱的書的題目（Title），對(duì)書籍進(jìn)行預(yù)定（reserve()），對(duì)整個(gè)目錄（Item）進(jìn)行創(chuàng)建（create()）預(yù)定。</p>

35、;<p><b>　　2.7構(gòu)件圖</b></p><p>　　2.7.1業(yè)務(wù)對(duì)象構(gòu)件圖</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)對(duì)象有“Item”（目錄）、“Loan”（借出）、“Borrower Information”（借閱者信息）、“Title”（題目）、“Reservation”（預(yù)定）。</p><p>　　2.7.2用戶界

36、面的構(gòu)件圖</p><p><b>　　2.8配置圖</b></p><p>　　該圖書管理系統(tǒng)是一個(gè)局域網(wǎng)和數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用系統(tǒng)。其配置圖如下所示，有五個(gè)節(jié)點(diǎn)“Database”(數(shù)據(jù)庫)、“Application Server”(應(yīng)用服務(wù)器)、“Web Application”(web服務(wù)器)、“Business Operation”(商業(yè)操作)、“Informati

37、on Maintenance”(信息維護(hù))。</p><p><b>　　3.總結(jié)體會(huì)</b></p><p>　　通過本次課程設(shè)計(jì)，我不但掌握了本學(xué)期所學(xué)的軟件設(shè)計(jì)的知識(shí)，同時(shí)通過實(shí)踐，可以更見熟練的掌握了其中所學(xué)的各種方法。本次設(shè)計(jì)是通過畫UML圖來實(shí)現(xiàn)圖書管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。這次實(shí)驗(yàn)我使用的軟件工具是PowerDesigner來進(jìn)行設(shè)計(jì)UML圖。因?yàn)檫@是第一次使用

38、此軟件，故開始時(shí)有些不熟悉，很多操作不是很明白，后來逐漸運(yùn)用熟練。并根據(jù)設(shè)計(jì)畫出了該系統(tǒng)的用例圖、類圖、順序圖、活動(dòng)圖、狀態(tài)圖、協(xié)作圖、構(gòu)件圖、配置圖。將以前所學(xué)過的UML的知識(shí)重新復(fù)習(xí)并運(yùn)用到實(shí)踐，獲得了很大的收獲，雖說有些圖畫的還有一點(diǎn)缺陷，但以后多家聯(lián)系，必能掌握的更好。</p><p><b>　　4.參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張友生.《軟

39、件體系結(jié)構(gòu)（第2版）》. 清華大學(xué)出版社. 2006</p><p>　　[2] Blaha.M，Rumbaugh.J.《 UML面向?qū)ο蠼Ｅc設(shè)計(jì)》人民郵電出版社.2006</p><p>　　[3] Larman.C.《UML和模式應(yīng)用》. 機(jī)械工業(yè)出版社. 2006</p><p>　　[4] 覃征.《軟件體系結(jié)構(gòu)》. 西安交通大學(xué)出版社. 2002</