图书馆信息系统分析与设计.docx
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图书馆信息系统分析与设计
1概述
1.1引言
自从电子计算机这项伟大的发明诞生以后，就一直处于一个飞速发展的过程中，随着电子计算机及相关的科学技术的不断提高,计算机科学日渐成熟,计算机已经凭借其强大的功能进入人类社会的各个领域并发挥着越来越重要的作用。
当今，我们的社会是一个信息化的社会，信息是一种重要的资源，管理信息资源的信息系统也越来越重要。
管理信息系统作为计算机的一个重要发展科目越来越受到重视。
在很多不同的管理领域都在应用管理信息系统，因此，建立一个良好的管理信息系统是十分必要的，它可以减轻工作，将工作科学化、规范化，提高了信息管理的工作质量。
1.2系统分析与设计方法选择
结构化生命周期法是一种很好的管理信息系统开发方法，其基本思想是把整系统开发过程分成若干个阶段，每个阶段进行若干活动，每项活动应用一系列标规范、方法和技术，完成一个或多个任务，形成符合给定规范的产品。
采用结构生命周期法开发管理信息系统时，应遵循以下的主要原则：
用户参与的原则；“逻辑后物理”的原则；“自顶向下”的原则；工作成果描述（主要指文档）标准的原则等。
结构化生命周期法的具体开发步骤可分为：
系统分析，系统设计，系统实施步骤。
系统分析阶段又包括系统初步调查，系统可行性研究，现行系统的详细调以及新系统逻辑方案的提出等具体任务。
系统设计包括系统总体结构设计，系统体功能设计，系统总体物理结构设计，系统详细设计，数据库设计，代码设计，入输出设计等任务。
系统实施阶段又包括程序设计，系统测试等具体任务
1.3选题
（1）课题名称：
图书馆信息管理系统
（2）选该课题的原因
数据处理手工操作，工作量大，出错率高，出错后不易更改。
图书馆采取手工方式对图书借阅情况进行人工管理，由于信息比较多，图书借阅信息的管理工作混乱而又复杂；一般借阅情况是记录在借书证上，图书的数目和内容记录在文件中，图书馆的工作人员和管理员也只是当时对它比较清楚，时间一长，如再要进行查询，就得在众多的资料中翻阅、查找了，造成查询费时、费力。
如要对很长时间以前的图书进行更改就更加困难了。
基于这此问题，我们认为有必要建立一个图书管理系统
（3）课题的研究目的和意义
近年来，随着图书馆规模的不断扩大，图书数量也相应的增加，有关图书的各种信息量也成倍增加，面对着庞大的信息量，传统的人工方式管理会导致图书馆管理上的混乱，人力与物力过多浪费，图书馆管理费用的增加，从而使图书馆的负担过重，影响整个图书馆的运作和控制管理，因此，必须制定一套合理、有效，规范和实用的图书管理系统，对图书资料进行集中统一的管理。
通过建立一个图书馆管理系统，使图书管理工作规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和修改图书情况。
开发图书馆管理系统，基于好用,易用,美观的原则为用户定制了一套统一的人机界面.
（4）课题的主要研究内容
本系统是典型的信息管理系统（MIS）,主要实现学校图书馆的新书入库、书籍信息编辑、学生借阅、图书检索等智能化管理过程。
课题研究的内容是关于图书馆管理信息系统的流通部子系统，是图书馆运用计算机管理和实际运用的具体体现，可以让大量的图书信息得到合理的安排。
该系统使用的是Java，以SQLServer2000数据库平台进行开发。
图书管理系统中的拥有的主要功能：
（1）为图书馆读者提供一个良好的信息搜索，信息管理的工具；
（2）为图书馆提供一个自动化管理功能，主要包括图书的入库、出借、归还、理赔、库存管理，图书及用户信息统计等。
2系统规划
就目前图书馆的业务来说。
我们每学期都安排专款用于学校图书馆书籍的添置，图书馆拥有各类书籍数万册，由全校师生共享图书。
学生和老师可以成为图书馆的指定读者，从图书馆中查找需要的图书资料并且进行借阅。
具体业务包括图书管理，读者管理，借阅管理，系统管理等。
图书管理的主要业务是每学期对学校图书馆进行新书的补充，以及日常的书籍损毁等处理。
这部分的业务不是很大，时间也比较充分，处理也较简单。
读者管理主要业务是对学校的广大师生进行登记，使其具有合法的读者身份，通常只需要在新生入学，老生毕业等时间统一进行，时间上比较规律。
借阅管理是一项日常工作，也是图书馆的主要业务，包括借书，还书，图书查询等具体内容。
（1）技术可行性
建立系统开发环境，主要是安装数据库工具（MSSQLSERVER2000），应用程序开发工具（eclipse），Office程序组件等工具。
SQLSERVER，对网络技术和操作系统也有系统的了解，熟悉计算机原理，能解决常见的硬件故障。
目前，图书管理信息系统已得到了大量应用，有许多可供参考的成功系统。
从技术角度考虑，此信息系统开发可行。
在系统实现过程中采用大型数据库和jsp语言编程。
（2）经济可行性
目标系统开发需求比较低，加上具有成熟的软硬件环境，所以在软硬件的支出上十分有限。
而且，目标系统并不是十分的复杂，开发的周期较短，人员经济支出有限。
当系统开发完实际运行后，将很大程度上提高计算机的功能，在为使用者带来便利的同时，也为系统的进一步推广创造了条件。
这带来的经济回报将远超过支出，并且最重要的一点是该软件的开发可以给我们对系统的开发有个全面的认识。
从经济角度考虑，此信息系统开发可行。
（3）社会上的可行性分析
计算机技术的迅猛发展，特别是随着网络技术的出现标志着信息时代已经来临。
信息化浪潮在给社会带来冲击的同时，也使图书馆业务受到了强烈的冲击，图书馆传统的管理和服务方式已不能适应读者对日益增长的文献信息的需求，建设一个采用大型数据库为基础的图书管理系统，是图书馆与时代进一步更好的接轨的客观要求。
建设以计算机为核心的图书管理系统，实现图书管理和服务的自动化，更好地为业务工作服务，是图书馆发展的必由之路。
制定一套合理、有效，规范和实用的图书管理系统，对图书资料进行集中统一的管理。
通过建立一个图书馆管理系统，使图书管理工作规范化，系统化，程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和修改图书情况。
开发图书馆管理系统，基于好用,易用,美观的原则为用户定制一套统一的人机界面.
表2.1课题的进度安排
3系统分析
就目前图书馆的业务来说。
我们每学期都安排专款用于学校图书馆书籍的添
置，图书馆拥有各类书籍数万册，由全校师生共享图书。
学生和老师可以成为图书
馆的指定读者，从图书馆中查找需要的图书资料并且进行借阅。
具体业务包括图书
管理，读者管理，借阅管理，系统管理等。
存在许多的缺陷和问题
1.工作效率比较低，图书馆工作人员的劳动强度比
2.图书查询比较困难，不好控制。
3.借阅的信息不好管理，借阅的时间难以查阅，处
4.各种信息存储比较困难，不够先进。
在设计图书馆管理信息系统时，我们采用了传统的基于两层的C/S结构来构建系统。
根据需求的分析结果，在此C/S结构中，客户端有两种的操作用户：
工作人员和读者。
我们用两层体系结构作为图书馆管理信息系统软件解决方案的核心，它的基本思想是将读者操作的界面同工作人员的操作界面分离，把信息系统按功能划分为管理和维护、信息服务和信息查询三大块，分别放置在相同或不同的硬件平台上。
之后从需求出发构造数据库表，然后再由数据库表结合需求划分系统功能模块。
这样，就把一个大的系统分解成了几个小系统。
系统划分了子系统后，下一步的工作是继续划分子系统的小模块。
先考虑在进入子系统时应该做什么，进入系统之后又应该做什么，提供哪些服务等。
例如，对于图书信息服务子系统，在工作人员进入时首先得调用相关数据库表，找出该工作人员的基本信息；进入系统后，子系统得提供图书查询，图书借阅和还书的功能。
以下为主要的业务流程图：
（1）总业务流程图见图3.1
根据输入的读者基本信息、图书基本信息进入读者信息管理、图书信息管理、借阅信息管理。
（2）借书业务流程图见图3.2
读取图书编号，查看是否有破损，若有破损且没有盖破损章,则盖破损章，然后查阅是否已借出，若借出，退出程序，否则出库操作。
（3）还书业务流程图见图3.3
读取图书编号，查看是否有破损，若无破损章，则进行相应的处罚。
查看是否过期。
若过期，则进行相应的处罚。
（4）用户登录业务流程图见图3.4
输入用户名和密码，若输入错误，则重新输入，若错误次数达到三次，则退出登陆界面。
否则进入程序，执行程序系统功能。
（5）图书下架业务流程图见图3.5
获取图书编号，查看是否借出，若没有借出，则执行下架操作。
否则退出系统。
图3.1总业务流程图
图3.3还书业务流程图图3.5图书下架业务流程图
图3.2借书业务流程图图3.4用户登录业务流程图
通过对对图书管理过程的分析，我们得出了图书管理系统的数据流程图，这些流程图帮我们描述系统的数据流程，以便我们对系统进行设计。
基本思想是把一个系统看成一个整体功能，明确信息的输入与输出，系统为了实现这个功能，内部必然有信息的处理、传递、存储过程。
这些处理又可以分别看做功能，其内部又有信息的处理、传递、存储过程。
我们把整个系统看成一个功能，顶层输入的是读者个人信息，输出的报表由工作人员查看图书信息表中记载这图书种类、是否借出。
读者信息表记录着个人基本信息和借阅情况
图3.5图书馆管理信息系统顶层DFD
图3.6图书馆管理信息系统第一层DFD
图3.7图书馆管理信息系统第一层中P1“图书检索”框的展开
图书库存信息记录在图书信息表中，读者借书信息记录在读者个人信息表中。
见图3.6
图书检索包括在馆图书检索、新上图书检索、读者个人信息查询。
读者输入个人信息，根据检索方式和检索内容查询信息。
检索结果返回给读者。
见图3.7
对于读者借书是应考虑的情况有：
1该图书是否在馆；
2该读者是否有借阅此图书的权限；
3该读者所借图书数目是否已满其可借图书数目或该读者是否有超期未还的图书。
见图3.8
判断借阅情况，分为续借和租借两种。
续借只需修改借书表即可，租书需修改图书信息表。
见图3.9
图3.8图书馆管理信息系统第一层中P2“借阅管理”中借书框的展开
图书下架：
首先根据图书编号查询图书的基本信息。
查看该书是否已借出。
若已借出是否要进行下架的操作处理。
对于下架的图书，首先应在过期图书基本情况表里为其建立一条记录，并将其在其它表里的相关记录信息予以删除。
图书库存管理：
供应商和工作人员输入个人信息，进入不同的界面查询操作，获得不同的信息，工作人员负责图书及读者的数据维护。
把不同的信息录入到图书信息表、过期图书表、图书丢失表及读者信息表。
见图3.14
图3.9图书馆管理信息系统第二层中P2.7“判断借书情况”框的展开
图3.12图书馆管理信息系统第二层中P3.3“丢失图书情况”框的展开
图3.10图书馆管理信息系统第一层中P2“借阅管理”中还书框的展开
图书过期管理：
首先根据读者编号查询该过期图书的基本信息。
再根据管理规则对过期图书的读者进行处罚。
之后对该图书的信息进行整理：
在过期图书基本情况表里删除记录，并将其在其它表里的相关记录信息予以删除。
见图3.13
对于读者归还图书时应考虑的情况有：
（1）该图书是否超期，若有则应根据规则予以处罚。
（2）该图书是否破损，若有则应根据规则予以处罚。
读者归还书时要同时修改读者信息和图书信息表。
见图3.11
图3.11图书馆管理信息系统第二层中P2-3“异常管理”框的展开
图3.13图书馆管理信息系统第二层中P3.2“过期图书情况”框的展开
图3.14图书馆管理信息系统第一层中P3“图书库存管理”框的展开
图书丢失管理：
首先根据读者编号查询该遗失图书的基本信息。
再根据管理规则对遗失该图书的读者进行处罚。
之后对该图书的信息进行整理：
在遗失图书基本情况表里为其建立一条记录，并将其在其它表里的相关记录信息予以删除。
见图3.12
库存管理中的数据维护：
主要有读者个人信息的增删改查和图书的增删改查。
信息汇总到读者信息表和图书信息表。
见图3.15
图3.15图书馆管理信息系统第一层中P3“图书库存管理”框的数据维护展开
数据字典是描述系统流程图中所有数据流、数据存储、处理功能等卡片的集合，建立完善的数据字典是对所收集、整理的数据的一种分析归档方式，为下一步建立数据库和处理数据做准备。
表3.1数据元素条目（读者编号）
数据元素条目
名称：
读者编号编号说明：
别名：
S-Noxxxxxxxxxx
说明：
本校学生及老师编码入学年号
数据值类型：
离散校区代号
类型：
数字学院代号
长度：
10系代号
有关数据结构：
读者信息卡编号
图书信息卡
表3.2数据元素条目（图书编号）
数据元素条目
名称：
图书编号编号说明：
别名;B-Namexxxxxxx
说明：
在馆图书编号图书类型
数据值类型：
离散图书代号
类型：
数字字符
有关数据结构：
读者信息卡
图书信息卡
表3.3外部实体条目（图书供应商）
外部实体条目
名称：
图书供应商
说明：
销售图书的商家
输出数据流：
供应商――＞P3
输入数据流：
个数：
待定联系
表3.4数据结构条目（学生借书卡）
数据结构条目
名称：
学生借书卡有关数据流，数据存储：
说明：
新生入学校园卡读者表
结构：
学号读者类别表
姓名借书记录表
入学日期
性别
学生电话
借书记录
表3.5数据结构条目（图书信息卡）
数据结构条目
名称：
图书信息卡有关数据流，数据存储：
说明：
图书的信息图书表
结构：
图书编号丢失图书表
图书名称过期图书表
图书作者
图书类别
出版社
价格
借书记录
数据流条目
数据字典有六类条目：
数据元素、数据结构、数据流、数据存储、处理过程、外部实体。
不同类型的条目有不同的属性需要描述。
表3.6数据存储条目（图书信息表）
数据存储条目
名称：
图书信息表
说明：
图书各种信息汇总
结构：
图书编号有关的数据流：
图书名称第一层：
图书作者D1――＞P1
图书类别P3――＞D1
出版社D1――＞P3
出版商
价格
图书是否借出
图书位置
图书信息
表3.7数据存储条目（读者信息表）
数据存储条目
名称：
读者信息表
说明：
读者各种信息汇总
结构：
读者编号有关的数据流：
读者姓名借书数据流：
读者性别P2.7――＞D1
学院编号P2.1――＞D1
读者类型编号D1――＞P2.1
借书总数
读者电话号码
表3.8处理过程条目（图书检索）
处理过程条目
名称：
图书检索
说明：
在馆图书信息查询编号；P1
新上图书信息查询
个人借阅信息查询
输入：
读者――＞P1
输出：
查询结果――读者
处理：
读者输入查询信息，系统给出查询结果
表3.9处理过程条目（借阅管理）
处理过程条目
名称：
借阅管理
说明：
借书信息录入编号：
P2
读者信息修改
图书信息修改
输入：
管理员――＞P2
输出：
P2――＞D2
P2――＞管理员
处理：
管理员输入借书信息，存储在读者信息表和图书信息表中，若借满则不修改，并告诉借书者已借满。
表3.10外部实体条目（读者）
外部实体条目
名称：
读者
说明：
学生老师
输出数据流：
读者――＞P1
输入数据流：
个数：
约10000个
表3.11处理过程条目（图书库存管理）
处理过程条目
名称：
图书库存管理
说明：
图书维护编号：
P3
图书管理
供应商提供图书
输入：
供应商――＞P3
管理员――＞P3
D1――＞P3
输出：
P3――＞管理员
P3――＞D1
处理：
管理员进行图书整理，图书维护，读者信息维护，负责新书入架；供应商提供图书，并对相关信息表及时处理修改。
表3.12处理过程条目（异常管理）
处理过程条目
名称：
异常管理编号：
P2-3
说明：
归还图书出现的图书的各种情况处理
输入：
管理员――＞P2-3
P2-2――＞P2-3
输出：
P2-3――＞读者
P2-3――＞P2-4
P2-3――＞P2-5
处理：
当读者还书出现图书丢失，图书过期，图书污损时，对读者进行相应的处理，同时对图书信息，读者信息修改。
表3.13外部实体条目（管理员）
外部实体条目
名称：
管理员
说明：
图书馆工作人员
输出数据流：
管理员――＞P2
管理员――＞P3
输入数据流：
P2――＞管理员
P3――＞管理员
个数：
约20个
读者通过查询确定是否借书，借什么书，图书位置的有关信息，涉及有关数据存储。
实现步骤如下：
（1）、在“图书信息表”数据存储中通过“图书编号”，“图书名字”，查询图书，这是通过属性查实体。
即即A（?
）=V。
（2）、用有关的的“读者—图书”的相关信息联系查出读者借书情况，借什么书，归还日期，图书的各种情况。
这也通过属性查实体。
用即A（?
）=V表示
书籍查询：
实体书籍的关键码是名称，其他属性有编号，图书作者，出版商，价格，图书借出情况，图书位置，图书类型，出版时间，主题词，页数，图书信息。
此图表示读者要求输入查询图书的信息，如图书名称，作者，主题词，进行图书有关信息的查询，数据库设计时对图书表的有关信息进行了相关描述
工作人员通过查询，从而判断向哪一个供应商订购图书，可以做到保证图书质量与价格的最优惠，实现步骤如下：
（1）在“图书”中通过“图书名称”查“图书编号”，这是通过属性差实体吗，即A（?
）=V。
（2）用得到的“图书编号”查“供应商—图书”数据存储中查全部相应的“商家编号”。
构成了“供应商—图书”关键码。
也是通过属性查实体。
用即A（?
）=V表示。
（3）在“供应商—图书”数据存储中通过“图书编号”，“商家编号”组合码查找相应的商家，即A（E）=?
。
通过比较找出图书质量与价格的最优惠商家。
（4）通过“商家编号”在“生产厂家”数据存储中查找商家的全部信息，以便订购图书，这是？
（E）？
查询
图3.16读者借书查询
图3.17图书信息查询立即存取图
图3.18图书供应查询
4系统设计
（1）安全性需求
由于图书管理系统的图书量会非常大，所有在对这些图书导入和查询时要保证速度。
在图书借阅过程中又要保证事务的完整性。
对于整个系统，需要完整的权限控制，防止某些人恶意的攻击系统，修改原始记录。
同时对于数据库中的数据需要定时备份，防止系统数据丢失。
此外，系统要求用户在登陆时需要身份验证。
（2）软件质量属性
1）可使用性：
简单，方便
2）保密性：
学生需输入密码才可查询本人借阅情况并续借
3）可维护性：
随时监控，发现问题马上解决
4）可移植性：
可在window98,window2000运行
（3）业务规则
1）做个有条形码的借书证，方便借书还书。
2）在编目和流通这两块一定要改善，用计算机管理。
3）在图书管理软件字体要大点。
4）对不同库不同级别的读者在借书量和借期分不同的权限。
5）对库能够灵活设置。
6）做个借期超过要求罚款的功能，每天罚款多少，不同类的书罚款不同
7）不同的管理员有不同的权限。
8）软件系统安全上要有一定的保障。
9）增加各种尽可能多的统计功能
10）安装磁条，增加图书安全性。
见附件1
选单树设计的目标是建立与系统功能相应的层次选单，选单树的设计分两阶段进行：
第一阶段从DFD导出一个初始选单树；第二阶段在事务设计之后，修改、完善选单树。
设计选单树，需要从顶层数据流图开始，紫丁香下考察所有数据流图，凡是存在外部实体的DFD，都定义一个对应的选单屏幕，图中与外部实体联系的功能对应选单中的一行。
若是初等功能，则相应的行用“T“标识，如读者借阅信息查询和按书目检索等。
显然选单树的根对应DFD树的根，子选单对应满足上述条件的子DFD，选单树对应DFD树的一棵子树。
图4.1选单数
4.4数据库设计
（1）数据库概念设计
读者
读者类型
学院
读者借阅信息
图书
姓名
性别
读者类型
编号
借书总数
电话
类型名称
借书总数
借书期限
学院编号
学院名称
读者编号
图书编号
借书日期
截止日期
过期天数
罚金
附加信息
图书名称
图书编号
图书作者
图书出版社
图书价格
图书状态
图书类型图书
类型编号
出版时间
图4.2简单的E-R图
以上为主要实体的属性和E_R图。
（2）数据库逻辑设计
表4.1所属学院表
表4.2读者信息表
表4.3读者类型表
表4.图书信息表
表4.5图书借阅表
表4.6过期图书表
表4.7图书类别表
表4.8借书记录表
（3）数据库关系图
图4.3数据库关系图
4.5输入输出设计
（1）系统的输出设计
输出设计的内容包括：
有关输出信息使用方面的内容，包括信息的使用者、使用目的、报告量、使用周期、有效期、保管方法和复写份数等;输出信息的内容，包括输出项目、位数、数据形式（文字、数字）输出格式，如表格、图形或文件;输出设备，如打印机、显示器、卡片输出机等。
输出介质，如输出到磁盘还是磁带上，输出用纸是专用纸还是普通白纸等。
针对图书馆管理信息系统的功能要求，输出设计主要表现为屏幕显示和打印机
输出两种模式，各种查询信息主要通过屏幕显示方式完成，统计信息和报表可以通
过打印机输出。
（2）系统的输入设计
输入设计包括数据规范和数据准备的过程。
在输入设计中，提高效率和减少错误是两个最根本的原则。
以下是指导输入设计的几个目标:
控制输入量。
在输入设计中，应尽量控制输入数据总量。
在输入时，只需输入基本的信息，而其他可通过计算、统计、检索得到的信息则由系统自动产生。
、减少输入延迟。
输入数据的速度往往成为提高信息系统运行效率的瓶颈，为减少延迟，可采用周转文件、批量输入等方式。
减少输入错误。
输入设计中应采用多种输入校验方法和有效性验证技术，减少输入错误。
避免额外步骤。
在输入设计时，应尽量避免不必要的输入步骤，当步骤不能省略时，应仔细验证现有步骤是否完备、高效。
输入过程应尽量简化。
输入设计若为用户提供纠错和输入校验的同时，就保证输入过程简单易用，不能因为查错、纠错而使输入复杂化，增加用户负担。
在本系统的输入设计中，尽可能的采用上述的设计目标，例如在输入图书信息的时候，只输入图书号，这样就减少了输入的量。
输入借阅信息的时候也是如此。
界面设计的几点原则如下：
（1）用户原则。
人机界面设计首先要确立用户类型。
划分类型可以从不同的角度，视实际情况而定。
确定类型后要针对其特点预测他们对不同界面的反应。
这就要从多方面设计分析。
（2）信息最小原则。
人机界面设计尽量减少用户记忆负担，采有助于记忆的设计方案。
（3）帮助和提示原则。
要对用户的操作命令作出反应，帮助用户处理问题。
系统要设计有恢复出错现场的能力，在系统内部处理工作要有提示，尽量把主动权让给用户。
图5-2-1主界面
图5-2-2借阅图书界面
图5-2-3查询图书界面
图5-2-4管理图书界面
图5-2-5添加图书界面
本系统是一个面向学校的图书馆管理系统，系统充分考虑了学校图书馆日常
升级会员 