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(xué)號： 2014250 班級： 姓名： 學(xué)號： 2014250 班級： 姓名： 學(xué)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(jīng)濟(jì)時代的到來，作為信息技術(shù)龍頭的計算機及軟件技術(shù)突飛猛進(jìn)，UML成為一種不可或缺的工具。UML是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)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(yīng)用需求為背景，分析設(shè)計了

2、圖書管理系統(tǒng)，并利用Rational Rose對系統(tǒng)進(jìn)行建模，完成用例圖和類圖的構(gòu)建，為后期的程序設(shè)計提供標(biāo)準(zhǔn)。 根據(jù)建模需求分析，總結(jié)出本系統(tǒng)的參與者有借閱者和圖書管理員兩類。根據(jù)其職能不同，借閱者只能使用該系統(tǒng)借書、預(yù)訂書刊以及還書。圖書管理員則可使用系統(tǒng)進(jìn)行圖書館業(yè)務(wù)的管理工作，如借閱者，書刊等的信息維護(hù)。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(shù)據(jù)庫信息的一致性和統(tǒng)一性、安全性。該系統(tǒng)以面向?qū)ο罄碚摵蛿?shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)開發(fā)相關(guān)知識為依據(jù)，介紹了設(shè)計開發(fā)中的模塊設(shè)計和數(shù)據(jù)與程序的連接，使SQL server 2008與 Visual Studio 2010得到了有效的結(jié)合。

3、關(guān)鍵詞：圖書管理系統(tǒng)；UML；Rational Rose；面向?qū)ο竽?錄目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc522694005 摘 要 PAGEREF _Toc522694005 h 2 HYPERLINK l _Toc522694006 目 錄 PAGEREF _Toc522694006 h 3 HYPERLINK l _Toc522694007 1 需求分析 PAGEREF _Toc522694007 h 4 HYPERLINK l _Toc522694008 1.1 開發(fā)背景及意義 PAGEREF _Toc522694008 h 4 HYPERLINK

4、l _Toc522694009 1.2 圖書管理系統(tǒng)的需求分析 PAGEREF _Toc522694009 h 4 HYPERLINK l _Toc522694010 1.2.1系統(tǒng)功能需求 PAGEREF _Toc522694010 h 4 HYPERLINK l _Toc522694011 1.2.2基本數(shù)據(jù)維護(hù)模塊 PAGEREF _Toc522694011 h 5 HYPERLINK l _Toc522694012 1.2.3基本業(yè)務(wù)模塊 PAGEREF _Toc522694012 h 6 HYPERLINK l _Toc522694013 1.2.4數(shù)據(jù)庫模塊 PAGEREF _To

5、c522694013 h 6 HYPERLINK l _Toc522694014 1.2.5信息查詢模塊 PAGEREF _Toc522694014 h 7 HYPERLINK l _Toc522694015 2 系統(tǒng)建模 PAGEREF _Toc522694015 h 8 HYPERLINK l _Toc522694016 2.1 創(chuàng)建系統(tǒng)用例模型 PAGEREF _Toc522694016 h 8 HYPERLINK l _Toc522694017 2.1.1 確定參與者 PAGEREF _Toc522694017 h 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、

6、傳播文獻(xiàn)并提供利用的科學(xué)、文化、教育和科研機構(gòu)?，F(xiàn)代社會，圖書館成為繼續(xù)教育、終身教育的基地，擔(dān)負(fù)了更多的教育職能。傳遞科學(xué)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(xué)習(xí)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(hù)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(jìn)入系統(tǒng)，在系統(tǒng)允許的情況下，進(jìn)行可以進(jìn)行的操作，如借書、還書和預(yù)定書籍等；管理員可以整理書籍和管理預(yù)訂

7、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(wǎng)絡(luò)查詢書籍信息、預(yù)約書籍和續(xù)借書籍。（2）圖書管理員作為借閱者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(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)，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(shù)據(jù)維護(hù)模塊：提供使用者錄入、修改并維護(hù)基本數(shù)據(jù)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(wù)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(yù)訂書籍，圖書管理員可以取消書籍的

8、預(yù)訂，當(dāng)然還可以進(jìn)行借書、還書等操作。（3）數(shù)據(jù)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(yù)訂情況也要進(jìn)行詳細(xì)的記錄，所以要用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫平臺進(jìn)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(shù)據(jù)維護(hù)模塊圖 1.2數(shù)據(jù)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

9、息：系統(tǒng)管理員可以刪除書籍。1.2.3基本業(yè)務(wù)模塊圖 1.3基本業(yè)務(wù)模塊（1）還書：處理還書業(yè)務(wù)。（2）借書：處理借書業(yè)務(wù)。（3）書籍預(yù)訂：借閱者可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行書籍預(yù)訂。（4）取消書籍預(yù)訂：圖書館管理員可以根據(jù)情況取消書籍預(yù)訂，如果借閱者已經(jīng)借了此書或者借閱者要求取消預(yù)訂都涉及此項業(yè)務(wù)。（5）續(xù)借書籍：借閱者可以通過網(wǎng)絡(luò)續(xù)借已經(jīng)的書籍。1.2.4數(shù)據(jù)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(shù)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(yīng)書目下的編號等。（3）帳戶信息管理：帳戶信

10、息包括借閱者的帳戶ID、姓名、學(xué)號、院系、班級和所借書籍的總數(shù)等。（4）書籍預(yù)訂信息管理：負(fù)責(zé)管理書籍預(yù)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(fù)責(zé)書籍信息的查詢。（2）查詢借閱者信息：負(fù)責(zé)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(yù)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(fù)責(zé)圖書的預(yù)訂和預(yù)訂取消。對于圖書館管理系統(tǒng)來說，系統(tǒng)的維護(hù)也是相當(dāng)重要的。維護(hù)操作主要包括增加書

11、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(wù)的用例圖包含如下用例。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(wǎng)絡(luò)查詢自己想找的書籍的信息。Reserve the book：書籍預(yù)訂用例，借閱者預(yù)約已經(jīng)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(yù)約該書的情況下，可續(xù)借該書。CheckIsReserve：檢查書籍是否已被預(yù)訂。Logon the system

12、：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(yù)訂信息。（3）系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的用例圖系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)維護(hù)的用例圖如下所示。圖1.3 系統(tǒng)管理員進(jìn)行系統(tǒng)

13、維護(hù)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

14、。AddBook:增加書籍。RemoveBook:刪除書籍。AddBorrower:添加借閱者帳戶。RemoveOrUpdateBorrower: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(shù)。findTitle():根據(jù)書籍ISBN查找相應(yīng)書目的函數(shù)。添加書籍時，系統(tǒng)管理員首先與系統(tǒng)的維護(hù)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(shù)據(jù)庫是否存在與該圖書對應(yīng)的書目，若不存

15、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(yīng)的書目信息。（2）系統(tǒng)管理員添加借閱者帳戶的時序圖圖 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(xué)號是否已經(jīng)存在系統(tǒng)的函數(shù)。newBorrower():添加新帳戶的函數(shù)。write():存儲學(xué)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(hù)窗口交互，維護(hù)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(xué)生信息并保存，隨后系統(tǒng)將對提交的學(xué)生信息進(jìn)行驗證，查看輸入的學(xué)號是否已經(jīng)存在系統(tǒng)中，若不在，則為學(xué)生創(chuàng)建一個帳戶，并存儲

16、該學(xué)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):書目類的查找函數(shù)。find_on_title(Title):查找此書目下書籍信息的函數(shù)。destroy: 刪除書籍信息的函數(shù)。destroy: 刪除書目信息的函數(shù)。系統(tǒng)管理員與系統(tǒng)的維護(hù)窗口交互，查找到相應(yīng)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(shù)。findBorrower():驗證借閱者合法性的函數(shù)。inp

17、utBookID(): 獲取輸入的圖書信息的函數(shù)。findBook(): 驗證圖書合法性的函數(shù)。newLoan():添加借閱圖書記錄的函數(shù)。addLoan():添加借閱記錄的函數(shù)。setLoan():設(shè)置圖書借閱狀態(tài)的函數(shù)。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(shù)據(jù)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)。getBorr

18、ower():查找借閱者借書記錄的函數(shù)。delete():刪除借閱信息的函數(shù)。setLoan():設(shè)置圖書借閱狀態(tài)的函數(shù)。delLoan():刪除借閱者借閱信息的函數(shù)。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(shù)據(jù)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(yīng)的借閱記錄，并更新借閱者信息。（6）借閱者預(yù)訂書籍的時序圖圖 2.6 借閱者預(yù)訂書籍的時序圖時序圖說明Login():登錄系統(tǒng)的函數(shù)。findBook():查找相應(yīng)書目的函數(shù)。reser

19、ved():預(yù)訂書籍的函數(shù)。借閱者首先與系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模塊交互，如果找到要預(yù)訂的書籍，就將預(yù)訂信息添加進(jìn)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(shù)。findTitle():根據(jù)書籍ISBN查找相應(yīng)書目的函數(shù)。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(shù)。find(String):根據(jù)書籍名查找相應(yīng)書目的函數(shù)。update():修改某類書目下書籍?dāng)?shù)量的函數(shù)。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

20、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(shù)。findBorrower():驗證借閱者合法性的函數(shù)。inputBookID(): 獲取輸入的圖書信息的函數(shù)。findBook(): 驗證圖書合法性的函數(shù)。newLoan():添加借閱圖書記錄的函數(shù)。addLoan():添加借閱記錄的函數(shù)。setLoan():設(shè)置圖書借閱狀態(tài)的函數(shù)。check_if_max():檢查借閱者所借書籍?dāng)?shù)目是否已經(jīng)超過最大限額的函數(shù)。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

21、閱者借書記錄的函數(shù)。delete():刪除借閱信息的函數(shù)。setLoan():設(shè)置圖書借閱狀態(tài)的函數(shù)。delLoan():刪除借閱者借閱信息的函數(shù)。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(jīng)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(yù)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(yù)訂或還書，超出預(yù)訂時間期限則從預(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)訂時間內(nèi)也可以考慮取消預(yù)

22、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)。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(wǎng)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(yù)訂書籍。Eixt System:退出系統(tǒng)。Leave Computer:離開自助服務(wù)的計算機。借閱者進(jìn)行自助服務(wù)時，可以首先登錄系統(tǒng)，然后進(jìn)行書目查詢、書籍信息查詢、書籍預(yù)訂等活動，也可以先查詢書目和書籍信息后登錄系統(tǒng)預(yù)訂書籍或

23、查詢自己借閱信息。2.5.2圖書管理員的活動圖圖 5.2 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(dāng)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(shù)目是否滿足要求；當(dāng)用戶還書時，圖書管理員要檢查所借書籍是否已經(jīng)超過期限，如果超期，要收取一定的罰金。2.5.3系統(tǒng)管理員的活動圖系統(tǒng)管理員維護(hù)借閱者帳戶的活動圖圖

24、5.3 系統(tǒng)管理員維護(hù)借閱者帳戶的活動圖系統(tǒng)管理員維護(hù)書目信息的活動圖圖 5.4 系統(tǒng)管理員維護(hù)書目信息的活動圖系統(tǒng)管理員維護(hù)書籍信息的活動圖系統(tǒng)管理員維護(hù)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(jìn)行操作。Operation on book:對書籍進(jìn)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

25、目信息。New 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(guān)的類系統(tǒng)中和參與者相關(guān)的類的類圖如下：圖 6.1 參與者相關(guān)的類類圖說明persistent類是所有類的父類，方法有read（從數(shù)據(jù)庫中讀取對象的屬性）、write（將對象的屬性保存到數(shù)據(jù)庫中）以及update（更新數(shù)據(jù)庫中保存的對象的屬性）,delete（刪除數(shù)據(jù)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，還包括stuID（學(xué)號）、name（姓名）、dept（部門）、borrowerID（借閱證號）、borrow_number（可借書籍總數(shù)）、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(guān)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