图书馆管理系统的开发与设计论文Word格式.docx
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-LLOPARTE.JavaServerPagesSpecification2.0[J/OL]2003,
[4]陈刚.Eclipse从入门到精通北京:
清华大学出版社,2005.
[5]孙更新,宾晟,周峰.Struts框架结构的JavaWeb开发技术基础与实践教程电子工业出版社,2008.
1绪论
本章节介绍了开发此次系统的选题背景以及可行性分析。
可行性分析主要涉及技术可行性分析，经济可行性分析还有操作可行性分析。
1.1选题背景
管理信息系统就是我们常说的MIS（ManagementInformationSystem）,它是20世纪80年代才逐渐形成的一门新科学。
管理信息系统设计原则
管理信息系统的设计与开发是一项系统工程，为了保证系统的质量，设计人员必须遵守共同的原则，尽可能地提高系统的各项指标。
具体的实际原则如下：
实用性原则
要力求最大限度地满足实际工作的需要，充分考虑各业务层次、各管理环节数据处理的实用性，把满足用户生产和管理业务作为第一要素进行考虑。
用户接口和操作界面设计尽可能做到界面美观大方，操作简便实用。
可扩展性与可维护性原则
为适应将来的发展，系统应具有良好的可扩展性和可维护性。
软件设计尽可能模块化、组件化，使应用系统可灵活配置，适应不同的情况。
数据库的设计尽可能考虑到未来的需要。
安全可靠性原则
应用软件与数据库系统的设计要做到安全可靠，防止非法用户的入侵。
数据库的备份策略恰当，以防灾难性事故发生。
用户界面设计原则
图形化原则：
用户界面的设计应符合Windows规范的图形用户界面，做到美观大方。
用户界面应当直观、明了、条理清晰。
实现“傻瓜型”管理——一易学、易用、易管理。
数据库设计原则
一致性原则：
对信息进行统一、系统的分析与设计，协调好各数据源，做到“数出一门”、“算法统一”、“量度一致”。
保证系统数据的一致性和有效性。
完整性原则：
数据库的安全性是指保护数据，防止非法用户的使用数据库或合法用户非法使用数据库造成数据泄漏、更改或破坏。
要与认证和授权机制。
安全性原则：
数据结构的设计应充分考虑发展的需要、移植的需要，具有良好的扩展性、伸缩性和适度冗余。
规范化数据库的设计：
应遵循规范化理论，规范化程度过低，可能存在插入、删除异常、修改复杂、数据冗余等问题，解决的办法就是对关系模式进行分解或合并（规范化）。
转换成高级范式。
规范化一共有六个级别：
1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF。
但也应当注意到，并不是规范化程度越高越好。
当一个应用的查询中经常涉及到两个或多个关系模式的属性时，系统就必须进行经常的连接运算，而连接运算的代价是非常高的。
所以，在具体应用时到底规范化要进行到什么程度需要权衡利弊。
一般而言，做到第三范式就足够了。
1.2图书馆自动化管理的目的和意义
信息技术是现代技术的一部分，图书自动化也只是图书馆现代化的一部分，它们之间是部分和整体的关系，但由于计算机技术是信息技术的心脏，现代社会的骄子，信息社会的科技主角，所以在图书馆现代技术中，计算机技术处于核心地位，它对于其他现代化设备起控制，连接和转换的作用，而图书馆自动化是图书馆现代化的核心和主导部分。
图书情报的计算机管理系统能提高图书馆本身管理水平，能代替工作人员进行图书情报资料的某些加工处理，把工作人员从繁重的手工劳动，重复劳动中解放出来。
总之，建立图书馆的计算机自动化管理系统，不但可以大大提高图书馆图书流通率，而且推动了社会文化生活的进步。
1.3可行性分析
1.3.1技术可行性
本系统仅需要一台装有Office软件的计算机即可，对机器本身没有太高的要求，一般当前学校或个人电脑完全可满足要求。
对于软件技术要求，现在的程序设计语言已非常成熟，要运用HTML样式,图形图象制作工具来制作生动活泼的网页及美观的图形文件或动画文件。
1.3.2经济可行性
学校经常我们要实现科学技术现代化,图书情报工作的现代化是极其重要的,又由于科学和技术的不断发展和进步,现代技术是一个动态的概念.第二次世界大战以来,以计算机技术为代表的现代技术有了巨大的发展,而且还在迅速的变化发展之中,70年代后期,出现图书情报工作的“联机革命”,使计算机更广泛地，更有效的应用到各个角落，发达国家较重视这一领域的发展，我国尚存在较大的差距。
所以我们说，图书情报工作计算机化是提高我国科学技术水平的一项带有重大战略意义的措施，它是图书情报工作现代化的重要标志，我校经济良好，经济可行性达标。
1.3.3操作可行性
我校图书管理人员具有高学历、高水平、对外来的新事物接受能力快的特点，并且接受过教育系统的计算机等级培训，对Windows有基本的了解，所以，如果开发一套操作简单的图书馆管理信息系统，完全可以帮助他们从繁琐的重复性劳动中解脱出来，以提高的工作效率。
2需求分析
本章节主要介绍了系统开发的需求分析，涉及系统需求分析，性能需求分析，维护需求，权限需求以及主要技术分析。
2.1系统需求
要求系统能够提供详细的人员和图书基础信息，包括自然条件信息、借还情况、来源、去向、岗位变动情况。
能够提供随时查阅在职、非在职人员信息，提供出学生和图书花名册，同时为图书馆处理提高服务情况等。
实现管理规范化、科学化，程序代码标准化，软件统一化，确保软件的可维护性和实用性。
能够连接各个关联的数据库，获取数据库中的信息，保证各个数据库表格有关项目。
实现图书的管理，对图书实现添加、修改、删除、处理等功能，实现人员管理、图书信息浏览、人员管理等功能，实现对次数提醒等功能，并对系统进行实时提醒功能，提醒次数处理当天的管理员处理处罚等。
针对这些要求，系统建立了学生基本信息库、在图书的变动记录、图书信息的主要信息管理，同时建立多个字典库。
系统根据增减人员、人员变动操作管理员生成记录记载变动内容，以便用户查看其变动过程。
实现了对图书信息的查询、统计、增减、变动记录等功能。
2.2性能需求
系统对环境的要求
服务起端的最低配置是由建立站点所需要的软件来决定的，在最底配置的情况下，服务器的性能往往不进人意，现在硬件性能已经相当出色，而且价格也很便宜，因此通常应给服务器端配置高性能硬件。
本机器的配置如下：
处理器：
InterPentium41.6Hz或更高。
内存：
512MB
硬件空间：
160GB
题目主要采用的技术
数据库：
MYSQL
编程语言JSP
服务器：
tomcat6.0以上
开发环境：
WindowsXP
2.3维护需求
系统运行一段时间后，数据库中存放的数据会越来越多，系统因人事制度、财务制度进行变更，要求对学生和图书信息、正确性、图书信息信息等实时更改。
为了不影响系统的运行效率，应当定期清除、整理数据库中的过时数据，更改系统中不合时宜的字段等，但系统应当将原始数据永久保留。
系统生成比较灵活性，系统的参数可以方便的更改，可以根据不同的人事制度和财务制度，对各种的信息进行修改，加入字段生成新表等。
2.4权限需求
在日常的人事工资管理中，不是要所有人员都明确的知道职工基本信息，所以在设计时需要一种用户管理，即管理员，进行对系统管理的操作，管理员能实现其他的维修、添加数据、修改数据的功能，使系统在安全、保密性等方面得到了很好的实现。
2.5主要技术分析
JSP（JavaServerPages）作为一种新的Web应用开发技术，越来越受到开发人员的关注。
它为创建高度动态的Web应用提供了一个独特的开发环境，能够适应市场上绝大多数的服务器产品。
JSP是由多个公司参与合作建立起来的动态网页技术标准。
JSP的具体特征如下：
（1）分离内容的生成和演示。
使用JSP技术，Web页面开发人员可以使用HTML标识设计和格式化最终页面。
生成内容的逻辑被封装在标识和JavaBean组件中，并且捆绑在小脚本中，所有的脚本在服务器端运行。
（2）生成可用的组件。
绝大多数JSP页面依赖于可重用的、跨平台的组件来执行应用程序所要求的更为复杂的处理。
开发人员能够共享和交换执行普通操作的组件，或者让这些组件为更多的使用者或者客户集体所使用。
（3）采用标识简化页面开发。
Web页面开发人员不一定都是熟悉脚本语言。
JavaServerPage技术封装了许多功能，这些功能都是在易用的、与JSP相关的XML标识中进行动态内容生成时所需要的。
标准的JSP标识能够访问和实例化JavaBean组件、设置或者检索组件属性、下载Applet以及执行用其它方法更难于编码或耗时的功能。
通过开发定制标准库，第三方开发人员和其他人员可以为常用功能创建自己标识库。
这使得Web页面开发人员能够使用熟悉的工具和同标识一样执行特定功能的构件来工作。
3概要设计
概要设计本章节概要的描述了各个功能模块实现的流程图，主要有数据添加、删除、修改的实现流程，还介绍了数据库的相关信息，和数据库连接的信息。
3.1功能模块图
图书管理系统
书籍还入管理
书籍借还管理
学生管理
书籍信息管理
系统参数设置
书籍还入
书籍处罚
书籍借出
通知添加
通知管理
删除书籍信息
书籍信息修改
添加书籍信息
学生删除
学生登陆
学生添加
学生修改
图3-1功能模块图
3.2处理流程设计
3.2.1系统操作流程
本系统各功能模块的实现由创建多个页面，通过表单页面将数据库、表连起来，用类对它们进行操作。
编制程序将表单连接成一个系统。
这样为用户提供了良好的用户界面，同时也为编程者减少了程序编制的时间。
系统流程图如图3-2表示：
退出
判断？
y
n
数据录入
数据修改
数据删除
数据统计
数据导出
主程序main.prg
系统封面fm.scx
用户登录密码.scxlogin
系统主菜单zhu.mnx
图3-2系统流程图
3.2.2数据增加流程
添加信息时，编号字段由系统自动生成，且不能修改，其他信息由管理员输入，之后对数据进行合法判断，合法则写入保存至数据库，不合法则重新输入数据。
数据增加流程图如图3-3所示：
图3-3数据增加流程图
3.2.3数据修改流程
在修改信息时，先选中一条待修改的记录，然后直接输入数据，判断合法性，合法则保存至数据库，不合法重新输入。
数据修改流程图如图3-4所示：
图3-4数据修改流程图
3.2.4数据删除流程
当用户选定一条记录时，单击删除按钮，会提示用户是否确定删除，然后删除数据库相关内容。
数据删除流程图如图3-5所示所示：
图3-5数据删除流程图
3.3系统E-R图
密码
用户名
管理员
管理
信息
图书管理
图3-6系统E-R图
3.4系统开发模式设计
JSP作为面对用户的部分，负责界面设计和接受用户的操作等；
JavaBean在后台运行，负责各种操作的逻辑处理和访问数据库等，从而提高系统的运行效率和减少代码的冗余；
MySQL作为数据库，提供所需的各种数据服务。
整个系统离不开对数据库的访问与操作，系统采用的数据库连接访问驱动类型为JDBC，JDBC是支持基本SQL数据库功能的一系列抽象的接口，最重要的接口包括：
Java.sql.DriverManager（处理驱动的调入并且对产生新的数据库连接提供支持）、Java.sql.Connection（代表对特定数据库的连接）、Java.sql.Statement（代表一个特定的容器,对一个特定的数据库执行SQL语句）、Java.sql.ResultSet（控制对一个特定语句的行数据的存取）。
这些接口在不同的数据库功能模块的层次上提供了一个统一的用户界面，使得独立于数据库的Java应用程序开发成为可能，同时提供了多样化的数据库连接方式。
图3-7为其工作原理：
图3-7JDBC的工作原理
3.5数据库表结构
系统用户表（表3-1）用来存储用户名、密码，权限等信息，是用户登录的关表：
表3-1系统用户表user
数据库图书表（3-2）展示了数据库信息表内容：
表3-2图书基本信息
表3-3；
借书表信息
还书表（3-4）展示了数据库系别中详细信息：
表3-4还书表信息
表3-4处罚表信息
表3-4通知表信息
表3-4系统参数表信息
3.6数据库连接技术
Java中连接数据库的技术是JDBC，Java程序通过JDBC驱动程序与数据库相连，执行查询、提取数据等操作。
Sun公司还开发了JDBC－ODBCbridge，利用此技术Java程序可以访问带有ODBC驱动程序的数据库，目前大多数数据库系统都带有ODBC驱动程序，所以Java程序能访问诸如Oracle、Sybase、MSSQLServer和MSAccess等数据库。
此外，通过开发标识库，JSP技术可以进一步扩展。
第三方开发人员和其他人员可以为常用功能创建自己的标识库。
这使得Web页面开发人员能够使用熟悉的工具和如同标识一样的执行特定功能的构件来进行工作。
JSP技术很容易整合到多种应用体系结构中，以利用现存的工具和技巧，并且能扩展到支持企业级的分布式应用中。
作为采用Java技术家族的一部分，以及Java2（企业版体系结构）的一个组成部分，JSP技术能够支持高度复杂的基于Web的应用。
由于JSP页面的内置脚本语言是基于Java的，而且所有的JSP页面都被编译成为JavaServlets，所以JSP页面具有Java技术的所有好处，包括健壮的存储管理和安全性。
作为Java平台的一部分，JSP拥有Java编程语言“一次编写，各处运行”的特点。
JDBC技术是JavaDataBaseConnectivity的缩写，它是SUN公司提供的一种支持基本SQL功能的通用的应用程序接口（ApplicationProgrammingInterface）。
它由一组用Java语言编写的类和接口组成。
通过这些类和接口，程序开发人员可以在Java语言中方便地建立与数据库的链接，通过执行相应SQL语句，完成对不同数据库的访问。
因此，开发人员使用JDBCAPI可以不必编写一个应用程序来访问Sybase数据库，又另外编写一个应用程序去访问Oracle数据库，再写一个应用程序访问Microsoft的MySQL。
不但如此，使用Java语言编写的应用程序可以在任何支持Java的平台上运行，不必在不同的平台上开发不同的应用程序。
JDBC是一种通用低层的应用程序编程接口，它在不同的数据库功能模块的层次上提供一个统一的用户界面。
说JDBC是一处低级的API，是指它直接调用SQL命令，它比其他的一些数据库连接API要容易使用些，但它有同样可以作为更高级的，用户办面更友好的API或开发工具基础。
很多可视化的Java开发工具，如VisualAgeForJava、VisualCafé
、J++等都提供了基于JDBC的更面向用户的类和包，直接将关系数据库的表或视图映射为Java类，程序员通过可视化工具直接对Java对象进行操作，而真正需要的SQL调用则根据程序员发出的对对象的各种属性、方法的操作来自动产生。
另一种使用JDBCAPI的方式为，用户程序可以提供一个界面（如菜单等）让用户选择对数据库进行的操作，选中一个任务后，提示用户输入一些必要的信息，然后根据用户的输入产生相应的SQL命令以及Java程序。
通过这处方式，用户可以完成对数据库的操作，即使他并不了解SQL语法以及JDBC编程。
用户对数据库的存取权限认证是中间件中完成，对数据库的查询、插入、更新和删除操作等都封装在中间件中，该中间件位于服务器端，中间件对数据库进行操作后，再将处理结果通过Web服务器返回到浏览器端用户。
这样，在用户端输入的用户名和密码，可以通过加密算法进行加密后在网络上传输，在中间件中进行解密认证，然后再进行数据库的存取操作，数据库存取权限的用户名和密码出现在位于服务器端的中间件中，这样就更加安全。
本系统采用的正是这样的三层结构的数据库访问模式。
在三层模型中，命令将被发送到服务的”中间层”，而”中间层”将SQL语句发送到数据库。
数据库处理SQL语句并将结果返回”中间层”，然后”中间层”将它们返回用户。
其模型如图3-8所示：
图3-8JDBC的三层模型
因为”中间层”可以进行对访问的控制并协同数据库的更新，并且可以使用一个易用的高层API，这个API可以由“中间层”进行转换，转换成低层的调用。
所以在许多种情况下，三层模型可以提供更好的性能，本系统中所采用的就是此种模型。
JDBC是JAVA应用程序与数据库的沟通桥梁。
它提供了三项服务功能：
一、与数据库建立连接。
二、将SQL语句传递给数据库。
三、从数据库取得SQL语句的执行结果。
当JDBC要与数据库建立连接前，首先，它必须先取得连接此数据库的JDBC驱动程序，Class.forName（）即是在执行此项工作。
建立数据库连接的第一步骤就是将JDBC驱动程序的类载入至JVM（JavaVirtualLMachine）中，本系统中利用java.lang.Class类内的forName（）静态函数依据指定的类名称，将JDBC驱动程序载入进来。
完成载入驱动程序的步骤后，必须使用java.sal.DriverManager类所提供的getConnection（）静态函数，取得与数据库间的连接对象。
此连接对象的类类型为java.sal.Connection，必须通过它才能将SQL指令传递给数据库，而执行结果也需要通过连接对象来取得。
当取得连接对象后，还必须取得Statement对象才能对数据库执行SQL指令。
Statement主要实现两个功能：
执行SQL语句以及取得执行结果。
在java.sql.Statement的sql对象中执行查询或修改命令的函数后传回的是一个ResultSet对象，这个对象提供了一个存取SQL执行结果的管道，以便通过它将表格数据从数据库中取出。
每个Statement对象只能产生一个ResultSet对象。
数据库连接如图3-9所示：
图3-9数据库的连接处理
数据库的连接处理具体实现如下：
//建立JDBC——ODBC桥
sun.jdbc.odbc.JdbcOdbcDriver;
//桥建立不成功时的错误处理
catch（ClassNotFoundExceptionevent）{}
//建立与数据库的连接，并发送SQL查询语句，将结果保存到rs对象中
Con=建立JDBC——ODBC桥
Sql=SQL查询语句
执行查询
Rs=返回结果
//SQL出错处理
catch（SQLExceptione1）{}
有了JDBC，向各种关系数据发送SQL语句就是一件很容易的事。
换言之，有了JDBCAPI，就不必为访问Sybase数据库专门写一个程序，为访问Oracle数据库又专门写一个程序，或为访问Informix数据库又编写另一个程序等等，程序员只需用JDBCAPI写一个程序就够了，它可向相应数据库发送SQL调用。
同时，将Java语言和JDBC结合起来使程序员不必为不同的平台编写不同的应用程序，只须写一遍程序就可以让它在任何平台上运行，这也是Java语言“编写一次，处处运行”的优势。
Java数据库连接体系结构是用于Java应用程序连接数据库的标准方法。
JDBC对Java程序员而言是API，对实现与数据库连接的服务提供商而言是接口模型。
作为API，JDBC为程序开发提供标准的接口，并为数据库厂商及第三方中间件厂商实现与数据库的连接提供了标准方法。
JDBC使用已有的SQL标准并支持与其它数据库连接标准，如ODBC之间的桥接。
JDBC实现了所有这些面向标准的目标并且具有简单、严格类型定义且高性能实现的接口。
Java具有坚固、安全、易于使用、易于理解和可从网络上自动下载等特性，是编写数据库应用程序的杰出语言。
所需要的只是Java应用程序与各种不同数据库之间进行对话的方法。
而JDBC正是作为此种用途的机制。
JDBC扩展了Java的功能。
例如，用Java和JDBCAPI可以发布含有applet的网页，而该applet使用的信息可能来自远程数据库企业也可以用JDBC通过Intranet将所有职员连到一个或多个内部数据库中（即使这些职员所用的计算机有Windows、Macintosh和UNIX等各种不同的操作系统）。
随着越来越多的程序员开始使用Java编程语言，对从Java中便捷地访问数据库的要求也在日益增加。
MIS管理员们都喜欢Java和JDBC的结合，因为它使信息传播变得容易和经济。
企业可继续使用它们安装好的数据库，并能便捷地存取信息，即使这些信息是储存在不同数据库管理系统上。
新程序的开发期很短。
安装和版本控制将大为简化。
程序员可只编写一遍应用程序或只更新一次，然后将它放到服务器上，随后任何人就都可得到最新版本的应用程序。
对于商务上的销售信息服务，Java和JDBC可为外部客户提供获取信息更新的更好方法。
简单地说，JDBC可做三件事：
与数据库建立连接、发送SQL语句并处理结果。
下列代码段给出了以上三步的基本示例：
Connectioncon=DriverManager.getConnection（"
jdbc：
odbc：
wombat"
，"
login"
，
"
password"
）；
Statementstmt=con.createStatement（）；
ResultSetrs=stmt.executeQuery（"
SELECTa，b，cFROMTable1"
while（rs.next（））{
intx=rs.getInt（"
a"
Strings=rs.getString（"
b"
floatf=rs.getFloat（"
c"
}
上述代码对基于JDBC的数据库访问做了经典的总结。
4详细设计
本章节主要讲解了本系统相关详细设计的各个模块的具体信息，主要介绍了各个模块的页面设计，所写代码等。
4.
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