图书管理系统分析与设计.docx

1、图书管理系统分析与设计图书馆管理系统一、需求分析1.1系统总功能需求首先需要对图书馆管理系统进行详细的了解和分析，一个功能完全满足基本需要的系统应该包括以下几个模块：1.1.5安全/使用管理功能模块这是任何一个信息管理系统都需要的部分，图书管理系统的操作只能由专人进行，只有图书管理部门的工作人员才能拥有权限，特别是图书馆的借出状况，如果没有安全管理部分，后果难以想象，可能每次登录都需要用户身份的验证。1.1.6帮助功能模块这是软件不可缺少的部分，为了方便使用者实用软件，应该有一个详细的帮助模块。图书管理系统的需求功能需求图如图1-1所示。图1-3 增加书籍信息这个功能实现把书籍信息输入到数据库

2、中，书籍信息包括名称、作者、ISBN、类别、预留信息和书项。（2）书籍信息的修改，如图1-4所示，这个功能实现把书籍信息修改后输入到书籍库中。（前置条件：已存在书籍）图1-4修改书籍信息（3）用户信息的增加，如图1-5所示。这个功能实现把读者信息输入到数据库中。读者信息包括姓名，地址，区号，借书条目和预留条目信息。图1-5增加用户信息（4）用户信息的修改，如图1-6所示。这个功能实现把读者信息修改后输入到数据库中。 图1-6修改用户信息1.3基本业务功能需求基本业务功能需求模块的具体功能如图1-7所示。这些功能雪球基本上包括了读者要求提供的业务。图1-7基本业务需求框图（1）借书功能需求，如图

3、1-8所示。该功能实现的是将读者要求借出的书籍信息加入到数据库中，然后更新数据库，借出的时间段内，该书不能再借出。借出信息包括书目和借出者等。图1-8借书功能（2）还书功能需求，如图1-9所示。这个功能实现将读者要还的书籍的信息以及读者的姓名，重新将书籍状态设置为可用。同时更新数据库。输入信息包括书名，作者，借出的书目和借书读者的姓名。图1-9还书功能（3）预留书籍功能需求，如图1-10所示。这个功能实现将读者的预留书籍要求输入到书籍信息中，便于借出书籍归还时能够及时把书籍借给预留读者。预留信息包括书名，作者和要求预留书籍的读者姓名。图1-10预留书籍功能（4）撤销预留功能需求，如图1-11所

4、示。该功能实现根据读者的要求撤销预留功能，改变当前书籍的预留状态，更新数据库，以便其他读者能进行书籍的预留或者借出。图1-11撤销预留功能1.4数据库维护功能数据库维护功能是信息管理系统不可或缺的部分，其需求如图1-12所示。图1-12数据库维护功能需求（1）读者信息管理功能需求，如图1-13所示。该功能实现对读者信息的统一管理，可以增加和修改读者信息。图1-13读者信息管理功能需求（2）书籍信息管理功能需求，如图1-14所示。该实现对书籍信息的统一管理，可以增加或者修改书籍的信息。图1-14书籍信息管理功能需求1.5查询功能需求这个模块的具体功能如图1-15所示。图1-15查询功能需求框图（

5、1）读者信息查询需求,如图1-16所示。图1-16读者查询功能（2）书籍查询需求，如图1-17所示。图1-17书籍查询功能1.6安全使用管理功能需求这个模块的具体功能如图1-18所示。图1-18安全使用管理功能需求框图1.7帮助功能需求这个模块的具体功能如图1-19所示。图1-19帮助功能需求框图二、UML系统建模使用UML进行系统建模,用面向对象的方法来分析系统,然后用可视化的模型将信息用标准的图形直观地显示出来,以此建立面向对象地系统模型.我们使用UML来进行系统开发地分析,以帮助开发人员了解系统功能与系统流程。2.1 用例地建立分析阶段最重要地是用例视图的建立,用例视图强调用户希望得到的

6、功能,它是成为参与者地外部用户所能观察到的系统功能地模型图.通过用户视图,使用者应该明确软件后续设计阶段所要完成地任务,整个软件直到实现地过程都是围绕需求阶段地用例来进行地。（1）角色地确定角色是与系统有交互作用地人或事务，通常代表着一个系统地使用者，或者需要与系统打交道地人或事务。在图书管理系统中有如下事务：读者要借书籍读者要还书籍读者要预留书籍读者要撤销预留书籍工作人员根据读者要求提供服务工作人员进行查询，修改信息对于读者来说，所要求地服务都是直接传递给工作人员的，真正地系统使用者是工作人员，读者只是跟工作人员打交道，不涉及到系统本身。而整个工作流程中，只出现两个角色，那就是读者和工作人员

7、。（2）创建用例用例是用户跟系统的交互，是系统提供地功能块。使用用例与传统的方法不同，将项目分解成使用用例是面向对象地过程而不是面向实现地过程，用例关注地是系统外地用户，有助于让开发人员了解最重要地部分满足用户需求和期望。通过用例，用户也能清楚看到系统提供地功能。在本系统中，通过分析得到以下用例：借出书籍返还书籍预留书籍撤销预留书籍增加书籍修改更新书籍增加书目删除书目增加读者修改更新读者查询书籍信息查询读者信息登录验证得到帮助信息图书管理系统中读者得到服务的用例图如图2-1所示，工作人员维护读者及图书信息的用例图2-2所示，工作人员登录及查询用例图2-3所示：图2-1读者得到服务的用例图注释：

8、1 返還書本：还书用例2 借出書本：借书用例3 撤銷預留：删除预留书籍用例4 預留書本：预留书籍用例图2-2工作人员维护读者及图书信息的用例图注释：1 增加書籍：增加书籍用例2 刪除或者更新書籍信息：删除或者更新书籍信息用例3 增加數目信息：增加数目信息用例4 刪除數目信息：删除数目信息用例5 增加讀者信息r：增加读者信息用例6 刪除或者更新讀者信息：删除或者更新读者信息用例7 維護：维护用例8 工作人員：参与者图2-3工作人员登录及查询用例图注释：1 登陸：登录用例2 查詢書籍：查询书籍用例3 查詢讀者信息：查询读者信息用例2.2 时序图与协作图的生成表现系统流程以及系统元素之间的交互关系可

9、以用两种试图：时序图和协作图。时序图的功能是按照时间顺序描述系统元素间的交互，协作图的功能按照时间和空间顺序描述系统元素间的交互和他们之间的关系。工作人员使用系统的时序图如图2-4所示。图2-4工作人员操作时序图注释：1 Librarian：管理人员，进行各种系统的操作。2 User Login：用户登录，需要管理员输入登录必须的验证信息。3 Operation: 基本业务，管理员输入必要的业务处理要求。4 Maintenance：维护，管理员进行信息的维护。5 Query：查询，管理员进行信息的查询。工作人员使用系统的协作图如图2-5所示。 图2-5工作人员操作协作图2.3 状态图的生成工作

10、人员使用系统的状态图如图2-6所示。图2-6工作人员操作状态图注释：1 登陸：登录状态。2 借閱書籍：借阅书籍状态。3 預留書籍：预留书籍状态。4 查詢書籍：查询书籍信息状态。5 查找讀者信息：查找读者信息状态。6 儲存數據：储存数据状态。进行完系统的数据操作，确认以存储保存信息。7 增加讀者：增加读者状态。8 增加書籍：增加书籍状态。2.4 活动图的生成工作人员使用系统的活动图如图2-7所示。图2-7工作人员操作活动图注释：1 登陸：登录状态。2 基本業務: 基本业务操作活动。3 查詢書籍：查询书籍活动。4 增加或刪除書籍：增加/删除书籍活动。5 存儲信息：存储信息活动。6 返回操作：取消操

11、作活动，回到操作前状态。7 为了图的清楚，简略了类图的一部分内容。三、类与接口类图是系统设计核心的部分,明确基本的类以及相关的关系有助于我们进一步工作,这也是进入编码阶段重要的基础。3.1 类图的生成图书馆管理系统的商业对象类图如图3-1所示.图3-1商业对象类图 商业对象类图：主要包括读者信息、书籍信息和借阅信息等几个类。商业对象类图的结构如图3-1所示，这里包含整个系统类的基础信息部分。 商业对象类图中各个类的说明见表1.表1 商业对象类图说明类名 中文类名说明BorrowInformation读者信息类 包括读者个人信息和借阅信息Title书籍类包括书籍信息和借阅信息Item书项类包括书

12、项信息和借阅信息Loan借书类包括借书关联信息Objid对象父类所有信息类的基本父类Resrvation预留类包括预留书籍的关联信息Persistent固定类包括数据库关联的共有父类信息数据库类图：便于数据库的操作，定义的包含数据库基本信息的父类，包括存储、删除、更新和读写等内容。UI（用户界面）的类图部分。因为相应的类图比较复杂，没有完整列出。Base类图、Function类图、Information类图和Maintenance类图分别如图3-2至3-5所示。Base类图：这部分类图是系统运行界面的基础部分，包括系统的启动类StartClass、主窗口类，以及一些帮助和退出对话框。图3-2

13、Base类图Base类图中各个类的说明见表2.表2 Base类图的说明类名中文类名说明MainWindow主窗口类系统主界面的主要信息AboutDialog帮助对话框类系统帮助信息的对话界面QuitDialog退出对话框类系统退出时与用户的交流界面StartClass启动类系统启动类MessageBox消息框类系统消息显示界面Function类图：这部分类图是系统运行界面的基本功能部分，包括借书、还书、预定书籍和取消预定的界面。图3-3 Function类图Function类图中各个类的说明见表3表3 Function类图的说明类名中文类名说明MainWindow主窗口类系统主界面的主要信息L

14、endItemFrame借书框架类借书操作的界面框架ReturnItemFrame还书框架类还书操作的界面框架Information类图：这部分类图是系统运行界面的信息显示部分，包括书籍信息，读者信息的显示，查询各种信息的对话框等界面。图3-4 Information类图Information类图中各个类的说明见表4。表4 Information类图的说明类名中文类名说明MainWindow主窗口类系统主界面的主要信息TitleInfoWindow书籍信息窗口类查询书籍所有信息的显示窗口FindTitleDialog查询书籍对话框类查询书籍时显示必要选择项的对话框BorrowerInfoWin

15、dow读者信息窗口类查询读者所有信息的显示窗口FindBorrowerDialog查询读者对话框类查询书籍时显示的必要选择项的对话框Maintenance类图：这部分类图是系统运行界面的维护部分，包括读者信息，书籍信息的修改、更新和查询的内容。图3-5 Maintenance类图Maintenance类图中各个类的说明见表5.表5 Maintenance类图的说明类名中文类名说明MainWindow主窗口类系统主界面的主要信息TitleFrame书籍框架类维护书籍信息的框架BorrowFrame读者框架类维护读者信息的框架FindBorrowerDialog查询读者对话框类查询需要维护的读者信

16、息的对话框FindTitleDialog查询书籍对话框类查询需要维护的书籍信息的对话框UpdateBorrowerFrame更新读者框架类更新读者信息操作的基本框架UpdateTitleFrame更新书籍框架类更新书籍信息操作的基本框架3.2 包图的生成包图主要显示类的包以及这些包之间的依赖关系。系统包图：显示了系统中不同包之间的相互连接关系。包括了UI包、商业对象包、效用包和数据库包。图书管理系统的包图如图3-6所示。图3-6包图3.3 组件图的生成系统组件图：系统包括4个类包：UI包、商业对象包、效用包和数据库包，以及一个启动程序组件StartClass.java。图书管理系统的组件图如图3-7所示。图3-7 系统的组件图商业对象组件图：其中包含5个组件部分，如图3-8所示。图3-8 商业对象组件图四、系统部署图书管理系统的配置图，如图4-1所示。系统由5个节点组成，应用服务器负责整个系统的运行总体协调工作，数据库服务器负责数据库的管理。业务管理、查询管理以及维护管理分管各个模块的内容。图4-1 图书管理系统配制图