软件工程课程设计解析.pdf

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1、 软件课程设计 图书馆管理系统 日期：2012-12-18 任务分配表 目录 一、问题定义.1 1、图书馆日常工作管理.1 2、管理员管理工作.1 3、查询工作管理.1 4、系统管理.1 二、可行性研究.1 1.瀑布模型.2 2 可行性研究的目的.2 3.可行性研究的报告.3 3.1 技术可行性分析.4 3.2 经济可行性分析.4 3.3 操作可行性分析.4 三、需求分析.5 1.图书馆管理系统综合要求.5 1.1 系统的功能需求.5 1.2.系统性能要求.5 1.3 可靠性和可用性需求.5 1.4 出错处理需求.6 1.5 接口需求.6 2 规格说明.6 2.1 引言.6 2.2 确定对系统

2、的综合要求.7 3.系统的数据要求.12 3.1 层次方框图.13 3.2 数据字典.13 4.系统的逻辑模型.15 4.1 数据模型（ER 图）.15 4.2 功能模型（数据流图）.16 4.3 行为模型（状态转换图）.17 4.4 IPO 图.20 2 一、问题定义 设计图书馆管理系统以完成各项相关信息处理。实现其基本功能，即借阅、还书功能。要能够实现对读者资料的查询、密码的修改以及编辑管理。此外还要求能够输入图书的综合情况和进行新书入库、现有图书信息修改以及删除以更新图书馆资料信息。基本问题定义如下：1、图书馆日常工作管理 借书管理 还书管理 2、管理员管理工作 图书资料维护 读者资料维

3、护 3、查询工作管理 图书资料查询 借阅者资料查询 4、系统管理 管理员登录 借阅者登录 二、可行性研究 2 1.瀑布模型 此软件过程用瀑布模型来描述如下：2 可行性研究的目的 进行图书馆管理系统可行性研究的目的，实质上就是要进行一次大大的压缩简化了的系统的分析和设计的过程，也就是在较高的层次上以较抽象的方式进行的系统分析和设计的过程。需求分析 验证 综合测试 维护 规格说明 验证 设计 验证 编码 测试 变化的需求 验证 2 3.可行性研究的报告 可行性研究是在进行初步调查后所进行的对系统开发必要性和可能性的研究。可从以下三个方面对图书馆的可行性进行研究，写书相应的可行性研究报告。图书馆近期

4、和长远目标，新系统的总体目标及主要功能；拟订新系统方案；从经济.技术.社会等方面论证方法的可行性。通过仔细分析图书馆的近期和长远目标，图书馆面向的对象是学校的学生和教职员工，目标是高效的管理学校的图书，使得学生和教师员工能够充分利用图书馆的图书资源。在利用图书馆图书的同时，也应该对借书人员有一定的限制，比如，借书的册数，结束的期限，对不同人员的不同借书限制，以及当借书超期或丢失书籍时所采取的惩罚措施等等。通过向图书馆管理人员了解，大概估计该学校的藏书规模，藏书的种类，和平均每天的借书册数以及借书高峰期时的借书册数。现在已有的系统进行仔细分析，充分了解图书馆管理人员对现有系统的优缺点的认识，充分

5、发挥已有系统的优点，改进现有系统的不足之处，以提供给学校功能更加全面的图书馆管理系统。同时也可以借鉴其他图书馆管理系统的成功之处，以方便开发出更加优秀的图书馆管理系统。图书馆管理系统应从技术可行性，经济可行性和操作可行性三方面来论证。通过长时间的观察与实践，我认为图书管理系统的可行性分析如下：2 3.1 技术可行性分析 技术上的可行性分析主要分析现有技术条件能否顺利完成工作，硬件软件配置能否满足开发者的要求、需要，各类技术人员的数量.水平.来源等。图书管理系统的工作主要是在读者和图书馆之间架起一座桥梁，能相互沟通信息和出路信息。这一特点分厂适合计算机特点，通过网络技术，发挥计算机的信息传输速度

6、快.准确度高的优势。同时计算机硬件和软件技术的飞速发展，为系统的建设提供了技术条件。3.2 经济可行性分析 作为图书馆这样的商业性质较小的场所，起经济成分比重相对较少，主要是支出的费用：其中包括设备购置费、软件开发费用、管理和维护费、人员工资和培训费。由于各个图书馆实行统一操作，系统共享，其设备购置，人员工资，维护费用相对较少，前期的资金投入主要集中于购置图书上。建立信息中心，可将来自各方面的信息集中管理，提高图书管理的计划性和可见性，快速地反馈市场信息。3.3 操作可行性分析 在当前信息技术飞速发展的大环境下，计算机技术和软件技术的更新时，图书馆完全有可能也有能力采用这样先进的管理技术。随着

7、图书馆管理系统的不断发展，图书馆管理系统对图书馆带来了巨大的影响，同时对传统的管理概念也有强烈的冲击，可能引起管理层的变动和人员的调动。对图书馆工作人员的要求提高，使图书馆在一定的可能下进行机构精简，迫使工作人员继续学习新的知识，拓宽图书 2 馆在市场环境下的生存空间。三、需求分析 1.图书馆管理系统综合要求 1.1 系统的功能需求 1.1.1 图书馆日常工作管理：包括借书管理、还书管理。1.1.2 管理员管理工作：包括图书资料管理、读者资料管理 1.1.3 查询工作管理：包括图书资料查询、借阅者资料查询。1.1.4 系统管理：包括管理员登录、借阅者登录。1.2.系统性能要求 1.2.1系统安

8、全、可靠；1.2.2功能齐全；1.2.3 操作方便、界面友好；1.2.4 易于维护和扩充。1.3 可靠性和可用性需求 可靠性需求定量地制定系统的可靠性。本系统可靠性需求可描述为图书馆管理系统中在两个月内不能出现 3 次以上故障。可用性与可靠性密切相关，它量化了用户可以使用系统的程度。本系统可用性可描述为，在任何时候主机或备份主机上的图书馆管理系统应该至少有一个是可以用的，而且在两个月内任何一台计算机上该系统不可用的时间不能超过总时间的 2%。2 1.4 出错处理需求 出错处理需求说明系统对环境错误应该怎样响应。在某些情况下，“出错处理”指的是当应用系统发现它自己犯下一个错误时所采取的行动。应该

9、有选择地提出这列出错处理需求。我们的目的是开发出正确的系统，而不是无休止的出错处理代码掩盖自己的错误。总之，对应用系统本身错误的检测应该仅限于系统的关键部分，而且应该尽可能少。1.5 接口需求 接口需求描述应用系统与它的环境通信的格式。硬件接口：软件较小除硬盘外，基本没有与外界硬件的联系，不过考虑到数据库大量数据的备份等要求可以保持与磁带机和光盘刻录机的接口，这点较易实现。软件接口：在这里主要考虑软件与操作系统的接口，考虑到文档处理的需要有可能可以包括与较常用的办公软件的接口。例如microsoft 的 office 系列等。2 规格说明 2.1 引言 2.1.1 编写规格说明目的 编写规格说

10、明的目的是明确本系统的详细需求，供使用用户确认系统的功能和性能，并作为软件设计人员的设计依据和使用单位的验收标准，图书馆管理系统也是为了能满足读者和图书的图书馆实现 2 日常操作信息化和后台统计电算化的系统。它能够帮助图书馆管理人员处理基本的管理项目，图书馆满足信息化的需要，并且有操作简单，易上手，错误较少等优点。2.1.2 项目背景 随着社会的进步，信息技术的广泛应用，数字化管理的优势日趋显著。针对中小型图书馆或图书室管理落后的情况，设计实现一个图书信息管理系统。通过与计算机的结合使用对中小型图书馆或图书室的各种图书信息进行管理可以给管理员和用户带来以下不同的方便：检索迅速、查找方便、可靠性

11、高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。这些优点能够极大地提高工作效率，也是图书馆等部门管理科学化、正规化的重要标志之一。而且计算机管理的成本不断降低。因此，开发一套这样的中小型图书管理软件已经很有必要，并且实现研究服务于实践的原则。2.1.3 定义 图书管理系统对于现代图书馆而言，是能否发挥其教学科研的作用的至关重要技术平台。对于读者和图书管理员来说，是能否方便快速获取信息的关键。所以，图书管理系统应该能够为用户提供充足的信息和快捷方便的操作手段。2.2 确定对系统的综合要求 在图书管理系统中，管理员要为每个读者建立借阅账户，账户内存储读者的个人信息和借阅记录信息。持有 ID 卡的读者可以

12、通过管理员借阅、归还图书，不同类别的读者可借阅图书的范围、数量和期限不同，可通过图书馆内查询终端查询图书信息和个人借阅情况，以 2 及续借图书（系统审核符合续借条件）。借阅图书时，扫描所借阅图书的条形码，系统查阅图书信息数据库，显示图书的基本信息，供管理员核对。最后提交借阅请求，若被系统接受则存储借阅纪录，并修改可借阅图书的数量。归还图书时，输入读者 ID 卡号和图书号，系统验证是否有此借阅纪录以及是否超期借阅，无则提示，有则显示读者和图书的基本信息供管理员人工审核。如果有超期借阅，先转入过期罚款。然后提交还书请求，系统接受后删除借阅纪录，并登记并修改可借阅图书的数量。图书管理员定期或不定期对

13、图书信息进行入库、修改、删除等图书信息管理以及注销（不外借），包括图书类别和出版社管理。2.2.1 功能需求描述(1)借书管理：主要功能是记录借阅证编号和图书编号，进行借书过程。在数据库中插入一条借书记录，该记录包括读者编号、图书编号、借出日期、还书期限、操作员编号。(2)还书管理：主要功能是输入借阅证编号、图书编号，在借阅登记表中找到相应的记录，将该记录的相应数据插入到还书记录中，同时将借书记录删除，并保存在借阅历史记录表中。(3)图书资料维护：包括新书的入库，以及现有书籍资料的修改和删除。(4)读者资料维护：包括新读者的资料入库，以及现有读者资料的修改和删除 2 (5)图书资料查询：根据相

14、应的图书信息对所有书籍进行锁需要的查询,此查询包括：书名作者，图书编号，出版社，出版日期，尚能借出。(6)借阅者资料查询：根据相应的读者资料进行所需查询，包括读者编号，图书编号，借出时间，借书时间，操作员编号。(7)管理员登录：包括用户名和密码。(8)借阅者登录：包括读者编号和密码。2.2.2 性能需求描述(1)数据精确度 查询时应保证查全率，所有相应域包含查询关键字的记录都应能查到；查询时应保证查准率，查到的记录应与给定的单项或组合查询条件不完全匹配的模糊查询；录入数据合法性的检验应当精确；密码允许输入 6-8 个字母或者数字：用户输入查询信息应不区分大小写。(2)时间特性 由于此开发项目针

15、对图书馆，使用频度较高，使用性要求比较高。为防止对信息资料和管理程序的恶意破坏，要求有较为可靠的安全性能。总之，要求稳定、安全、便捷，易于管理和操作。查询速度：不超过 10 秒；其它所有交互功能反应速度：不超过 3 秒；可靠性：平均故障间隔时间不低于 200 小时。响应时间：应在 12 秒内，对软磁盘和打印机的操作，以及数据的 2 导入和导出也应在可接受的时间内完成。(3)适应性 能快速恢复系统和故障处理，方便系统升级和扩充，故障恢复时间不超过 5 小时。(4)灵活性 当用户需求，如操作方式，运行环境，结果精度，数据结构与其他软件接口等发生变化时，设计的软件要做适当调整,灵活性非常大。(5)保

16、密性 本软件作为教学管理辅助设备,它的规模比较小,不需要保密技术；限定一个 程序中某些区域的规约，给不同的模块分配不同的功能。(6)可维护性 本软件的组成程序为汉语成语设计语言，组构均较简单,直观意义上的较独立。因此,给予电子化的所构成的硬件的简单可维护的特点,决定了该软件的简单可维护性。2.2.3 可靠性和可用性需求描述 本系统可靠性要求图书馆管理系统中在两个月内不能出现 3 次以上故障。本系统可用性要求，在任何时候主机或备份主机上的图书馆管理系统应该至少有一个是可以用的，而且在两个月内任何一台计算机上该系统不可用的时间不能超过总时间的 2%。2.2.4 出错处理需求 要求图书馆管理系统失效

17、后能给出错误信息，提示用户采取适当 2 手段处理故障。在使用本图书馆管理系统时可能出现如下故障情况：1）输入用户名不存在：说明数据库无此用户名，需要注册用户。2）登录密码错误：说明用户名和密码不匹配或者密码有误。弹出警告信息后需重新输入密码。3）由于管理员没有及时保存数据造成的数据丢失：可通过数据还原，还原成最近的数据备份。4）由于用户操纵不当造成的损失：由用户自行承担。2.2.4 接口需求描述(1)用户接口需求 向用户提供命令 软件回答信息 检索书目 匹配检索关键字的书目信息 修改用户资料 修改后新的用户资料 借阅图书 借阅成功的图书信息 归还图书 归还成功的图书信息(2)硬件接口和软件接口

18、 接口 传递信息 硬件接口 与打印机接口 图书信息，用户信息，借阅信息 与读条码机接口 图书 ISBN，借阅号 软件接口 与数据库接口 图书信息，用户信息，借阅信息 2(3)内部接口 接口 传递信息 维护图书资料 添加图书 图书信息（书名，ISBN，定价，出版社，数量，是否可借）维护图书资料 修改图书信息 图书信息（书名，ISBN，定价，出版社，数量，是否可借）维护图书资料 删除图书信息 图书信息（书名，ISBN，定价，出版社，数量，是否可借）维护用户资料 添加新用户 用户信息（ID，姓名，年龄，性别）维护用户资料 修改用户资料 用户信息（ID，姓名，年龄，性别）维护用户资料 删除用户资料 用

19、户信息（ID，姓名，年龄，性别）用户主模块 更新用户资料 用户信息（ID，姓名，年龄，性别）用户主模块 借阅图书 借阅信息（ID，ISBN，数量，借出日期）用户主模块 归还图书 借阅信息（ID，ISBN，数量，借出日期）3.系统的数据要求 分析系统的数据要求通常采用建立数据模型的方法。复杂的数据 2 由许多基本的数据元素组成，数据结构表示数据元素之间的逻辑关系。利用数据字典可以全面准确的定义数据。为了提高可理解性，常常利用图形工具辅助描绘数据结构。常用的图形工具有层次方框图等。3.1 层次方框图 层次方框图用树形结构的一系列多层次的矩形框庙会数据的层次结构。树形结构的顶层是一个单独的矩形框，它

20、代表完整的数据结构，下面的各层矩形框代表这个数据的子集，最底层的各个框代表组成这个数据的实际数据元素。3.2 数据字典 数据字典是关于数据的信息的集合，也就是对数据流图中包含的所有元素的定义的集合。数据流图和数据字典共同构成系统的逻辑模型，没有数据字典数据流图就不严格，然而没有数据流图数据字典也图书馆管理系统 图书日常管理 管理员工作 查询管理 系统管理 借书管理 还书管理 图书资料查询读者资料维护 系统登录 权限管理 图书资料维护 读者资料维护 2 难于发挥作用。只有数据流图和对数据流图中每个元素的精确定义放在一起，才能共同构成系统的规格说明。名字 描述 定义 位置 图书名称 图书馆图书书名

21、 10（字符）10 图书信息 图书编目 图书馆图书编号 10字符10 图书信息 作者信息 每本图书的作者的信息 100字符100 图书信息 出版社 图书出版社信息 100字符100 图书信息 出版日期 图书出版日期 10（字符）10 图书信息 可借数目 图书还可以借出的最大数量 1数字100 图书信息 读者姓名 借阅图书的学生或老师的姓名 10（字符）10 读者信息 读者编号 借阅图书的学生的ID 卡号或老师的证件号 100（数字）100 读者信息 借书时间 学生或老师借书的时间 10字符10 图书信息 还书时间 学生或老师还书的时间 10字符10 图书信息 借阅量 每个读者借阅图书的数目 1

22、数字10 读者信息 违约记录 学生或老师的违约情况记录 100字符100 读者信息 书评 学生和老师对图书馆图书的评价 100字符100 图书信息 借阅记录 每本书的借阅历史记录 100字符100 图书信息 2 4.系统的逻辑模型 4.1 数据模型（ER 图）为了数据要求清楚、准确地描述出来，我们通常建立一个概念性的数据模型（也成为信息模型）。概念性数据模型是一种面性问题的数据模型，是按照用户的观点对数据建立的模型。它描述了从用户角度看到的数据，反映了用户的现实环境。数据模型中包含 3 中相互关联的信息：数据对象（实体）、数据对象的属性（属性）及数据对性彼此间相互联系的关系（联系）。图书 书名

23、 作者 书籍条码 出版社 出版日期 尚能借出 借阅 归还 读者 是否借书 读者编号 姓名 学院 借图书的最大量 管理员 管理 用户名 密码 管理员编号 借阅日期 归还日期 2 D1 图书馆信息 图 书 还书信息 息 信 书 图 借 书 信 息 还书信息 借书信息 登录 信息 登录 信息 D2 图书馆信息 读者信息 登录 信息 登录 信息 图书馆信息 登录信息 读 者 信 息 管 理 员 信 息 图 书 馆 信 息 图书馆信息 4.2 功能模型（数据流图）数据流图，描绘数据在软件系统中移动时被变换的逻辑过程，指明系统具有的变换数据的功能，因此，数据流图是建立功能模型的基础。数据流图（DFD）是一

24、种图形化技术，描绘信息流和数据从输入移动到输出的过程中所经受的变换。数据流图时系统逻辑功能的图形表示，是与用户之间极好的通信工具。读者 1.1 验证 2.1 借书 2.2 领取图书 读者 1.2 查询图书馆信息 3.1 还书 借书信息 4.1 修 改读 者信息 管 理员 5.1 验证 5.2 维 护 图书 馆 信息 管理员 2 4.3 行为模型（状态转换图）状态转换图（简称为状态图），指明了作为外部事件结果的系统行为。为此，状态转换图描绘了系统的各种行为模式（称为“状态”）和在不同状态间转换的方式。因此，状态转换图是行为模型的基础。状态转换图通过庙会系统的状态及引起系统状态转换的事件来表示系统

25、的行为。此外，还指明了作为特定事件的结果系统将做哪些动作（如，处理数据等）。4.3.1 还书 还书界面 do/提示用户进行条码扫描 条码扫描 还书成功 do/显示还书成功界面 初始 返回 图书 2 4.3.2 借书 初始 登陆界面 do/显 示 登录界面 输入密码 登陆成功 do/显 示 个人借书信息 选择借阅 密码 密码相符 提示信息 do/提示用户进行数目条码扫描 可借 扫描条形码 书籍 密码 书籍 提示信息 do/弹出提示信息 密码与账号不符 重 新 登 录 不可借 借阅成功 do/显示成功借阅界面 关 闭 界 面 2 4.3.3 查询 与检索条件相符 选择某一书名 显示书目详细信息 d

26、o/显示书目信息、馆藏地、可解状态 查询到相应的书目检索 查询为空 检索信息 检索信息 初态 显示检索界面 do/显示检索界面 输入检索信息 与检索条件不符 弹出信息 do/弹出出错信查询数据库 显示检索结果 do/显示相应 的检索结果 关闭浏览器 选择书目检索 重新检索 2 4.4 IPO 图 描述复杂的事物时，图形远比文字叙述优越得多，它形象直观容易理解，而 IPO 图使用的基本符号既少又简单，很容易使用和理解。IPO 图是输入、处理、输出图的简称，能够方便地描绘输入数据、对数据的处理和输出数据之间的关系。基本形式是在左边的框中列出有关的输入数据，在中间的框内列出主要的处理，在右边的框内列

27、出产生的输出数据。处理框中列出处理的次序暗示了执行的顺序，但是用这些基本符号还不足精确描述执行处理的详细情况。在 IPO 图中类似向量符号的粗大箭头清楚地指出数据通信的情况。以下 IPO 图描述了大致过程。查询 输入 处理 输出 借阅者资料 图书资料 1.校验借阅者信息 2.校验图书资料 借阅者记录 图书资料记录 2 借书 输入 处理 输出 还书 输入 处理 输出 借阅证编号 图书编号 1.核对借阅者是否超过借书期限 2.校验图书编号 3.更新图书馆图书主记录 有 效借 阅 者记录 有 效图 书 资料记录 更 新后 图 书资料记录 借阅证编号 图书编号 1.核对借阅者是否超过借书量上限 2.校验图书编号 3.更新图书馆图书主记录 有 效借 阅者 记录 有 效图 书资 料记录 更 新后 图书 资料记录