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

1、武漢理工大學(xué) 軟件設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 號： 課 程 設(shè) 計(jì)題 目圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué) 院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專 業(yè)軟件工程班 級姓 名指導(dǎo)教師2010年7月5日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 指導(dǎo)教師： 工作單位：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 題 目: 圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)初始條件：先修課程：高級程序設(shè)計(jì)語言、匯編語言、uml、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)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)要求完成的主要任務(wù): 1. 需求概述2. 利用軟件工具畫出系統(tǒng)用例圖和類圖，并加以說明3. 利用軟件工具畫出系統(tǒng)的順序圖、活動圖、狀態(tài)圖和協(xié)作圖中的至少兩種，并加以說明4. 利用軟件工具畫出系統(tǒng)構(gòu)件圖和配置圖，并

2、加以說明時(shí)間安排： 2010年7月5日2009年7月9日 （第19周）指導(dǎo)教師簽名： 2010年7月5日 系主任（或責(zé)任教師）簽名： 2010年7月5日目錄1.圖書管理系統(tǒng)需求概述41.1需求分析41.2可行性分析51.2.1技術(shù)可行性51.2.2經(jīng)濟(jì)可行性51.2.3社會可行性分析62.圖書管理系統(tǒng)的uml圖62.1用例圖62.2類圖72.2.1參與者相關(guān)的類72.2.2系統(tǒng)中用到的其他的類82.2.3各個(gè)類之間的關(guān)系92.3順序圖102.3.1還書順序圖102.3.2借書順序圖112.4活動圖122.4.1借閱者的活動圖122.4.2圖書管理員的活動圖132.5狀態(tài)圖142.5.1圖書的狀

3、態(tài)圖142.5.2借閱者帳戶的狀態(tài)圖142.6協(xié)作圖152.6.1圖書管理員處理借書的協(xié)作圖152.6.2圖書管理員處理還書的協(xié)作圖152.6.3借閱者預(yù)定書籍的協(xié)作圖162.7構(gòu)件圖162.7.1業(yè)務(wù)對象構(gòu)件圖162.7.2用戶界面的構(gòu)件圖172.8配置圖173.總結(jié)體會184.參考文獻(xiàn)191.圖書管理系統(tǒng)需求概述1.1需求分析 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

4、從功能需求出發(fā)建立用例模型, uml的用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)動的。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（借閱卡可提供卡號、讀者姓名），賬戶內(nèi)存儲讀者的個(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)

5、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）。借閱圖書時(shí)，先輸入讀者的借閱卡號，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本信息（包括照片），供管理員人工核對。然后輸入要借閱的書號，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。最后提交借閱請求，若被系統(tǒng)接受則存儲借閱紀(jì)錄，并修改可借閱圖書的數(shù)量。歸還圖書時(shí)，輸入讀者借閱卡號和圖書號（或丟失標(biāo)記號），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。圖書管理員定期或不定期對圖書

6、信息進(jìn)行入庫、修改、刪除等圖書信息管理以及注銷（不外借）。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖如下：1.2可行性分析本系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對圖書館信息的管理，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，可以瀏覽讀者的信息，可以對讀者信息進(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，可以對借閱信息進(jìn)行維護(hù)。1.2.1技術(shù)可行性操作系統(tǒng)：windows xp 開發(fā)環(huán)境：powerdesigner1.2.2經(jīng)濟(jì)可行性 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)

7、較小的場所，其經(jīng)濟(jì)成分比重相對比較少，主要是支出費(fèi)用，其中包括設(shè)備購置費(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)備購置等費(fèi)用相對比較少，前期的資金投入主要集中與購置圖書上?？傮w來說，此系統(tǒng)的開發(fā)可行。1.2.3社會可行性分析 社會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)。它對圖書館帶來的影響可以看到： （1）對傳統(tǒng)管理理念的沖擊，可能引起管理層

8、的變動和人員的調(diào)整 （2）對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)精簡迫使工作人員繼續(xù)學(xué)習(xí)新知識，拓寬圖書館在市場環(huán)境下的生存空間。 （3）對圖書館與讀者之間的業(yè)務(wù)方式的轉(zhuǎn)變和擴(kuò)充。 從對其社會可行性的分析可以看出，該圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)可行。2.圖書管理系統(tǒng)的uml圖2.1用例圖借閱者請求服務(wù)用例圖：borrower：借閱者searchbook：搜索書籍reservebook：預(yù)定書籍，必須登陸才可以預(yù)定書籍returnbook：還書borrowbook：借書renewbook：續(xù)借書籍，需要登陸才可以進(jìn)行2.2類圖2.2.1參與者相關(guān)的類參與者有借閱者與圖書管理員。借閱者的

9、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（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（borrow()）、還書（return()）、檢查借書數(shù)量是否達(dá)到最大值（check_if_max）等。 圖書管理員的信息包括工作id號（workid）、姓名（name）、地址（address）、城市（city）、狀態(tài)（state）；所能進(jìn)行的操作包括創(chuàng)建（

10、creat()）、更新（update()）、刪除等。類圖如下：2.2.2系統(tǒng)中用到的其他的類2.2.3各個(gè)類之間的關(guān)系 類book、類title、類reservation、類borrower、類loan都是永久類、類book與類title之間存在“一對多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)title對象至少有一個(gè)book對象，每個(gè)book對象只應(yīng)對應(yīng)于一個(gè)title對象。類title與類reservation之間存在“一對多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)title對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

11、對多”的關(guān)聯(lián)關(guān)系，即每個(gè)borrower對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borrower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也至多只能對應(yīng)一個(gè)loan對象。 各個(gè)類之間的關(guān)系類圖如下所示：2.3順序圖2.3.1還書順序圖圖書管理員選擇菜單“還書”，對話框彈出，圖書管理員輸入書刊的id號，提交，系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù)庫，確定指定id號的書刊是否存在，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。2

12、.3.2借書順序圖圖書管理員選擇菜單項(xiàng)“借閱”，對話框彈出，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。2.4活動圖2.4.1借閱者的活動圖 借閱者登陸系統(tǒng)后，選擇哪一類自助服務(wù)（self-help service）,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

13、以預(yù)定，否則退出（exit），然后離開。2.4.2圖書管理員的活動圖 圖書管理員的活動首先登陸系統(tǒng)（login），若是還書（getbook），先要判斷是否過期（out of date），若過期，則需要收錢（accept money），然后更新借閱者信息（update borrowers 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)。2.5狀態(tài)圖2.5.1圖書的狀態(tài)圖 圖書的狀態(tài)有新書（newbook）、可借出書籍（available）、刪除書籍（delete）?？山璩龅臅疇顟B(tài)有預(yù)定（rese

14、rved）和借出（borrowed）。2.5.2借閱者帳戶的狀態(tài)圖 借閱者帳戶的狀態(tài)有新的借閱者（newborrower）、可用帳戶（accountavailable）、不可用帳戶（accountunavailable）、刪除帳戶（deleteaccount）。2.6協(xié)作圖2.6.1圖書管理員處理借書的協(xié)作圖 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（find 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）。2.6.2圖書管理員處理還書

15、的協(xié)作圖 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()），對書籍目錄（item）經(jīng)行更新（update()）。2.6.3借閱者預(yù)定書籍的協(xié)作圖 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），對書籍進(jìn)行預(yù)定（reserve()），對整個(gè)目錄（item）進(jìn)行創(chuàng)建（create()）預(yù)定。2.7構(gòu)件圖2.7.1業(yè)務(wù)對象構(gòu)件圖 整個(gè)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)對象有“item”（目錄）、“l(fā)oan”

16、（借出）、“borrower information”（借閱者信息）、“title”（題目）、“reservation”（預(yù)定）。2.7.2用戶界面的構(gòu)件圖2.8配置圖 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)、“information maintenance”(信息維護(hù))。3.總結(jié)體會 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，同時(shí)通過實(shí)踐，可以更見熟練

17、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。4.參考文獻(xiàn)1 張友生.軟件體系結(jié)構(gòu)（第2版）. 清華大學(xué)出版社. 20062 blaha.m，rumbaugh.j. uml面向?qū)ο蠼Ｅc設(shè)計(jì)人民郵電出版社.20063 larman.c.uml和模式應(yīng)用. 機(jī)械工業(yè)出版社. 20064 覃征.