软件工程概要设计2.pdf

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1、文档编号：006 版本号：2.0 文档名称：概要设计 项目名称：图书馆里系统 项目负责人：段明伟 项目组长:段明伟 程序录入:张露、冯丽荣 需求分析:张露、冯丽荣、高春芳、韩苗苗 软件测试:.段明伟、曹凌云 开发单位：西邮 07 级科技班软件开发 3 小组 引言 编写目的:本说明是任务管理项目软件铲平的总体设计和实现说明，记录了系统整体实现上技术层面上的考虑，并且以说明作为依据，同时该文档将作为产品实现、特性要求和控制的依据。软件开发小组的每一位参与开发成员应该阅读本说明，以清除产品在技术方面的要求和实现策略，本手册将进行技术评审和技术的可行性检查，同时为下一步的详细设计说明提供框架。项目背景

2、 系统名称：图书管理系统 项目功能：本系统完成后是针对个人事务管理的产品，是面向那些需要管理个人日常任务的广大计算机使用人员的。本系统将是独立的系统，目前不为其 他的系统后操作系统提供特别的接口，所产生的输出都是独立的。1.图书信息管理,管理图书信息;2.借阅信息管理,管理图书的借阅和归还;3.读者信息管理,管理读者信息;4.系统、图书管理系统用户的添加,删除和修改.项目任务提出者：周元哲 项目组长：段明伟 程序录入：张露、冯丽荣 需求分析：高春芳、冯丽荣、韩苗苗、张露 软件测试：段明伟、曹凌云 本系统的用户：用户，管理员 承办单位：西邮科技 0701班第三小组 参考资料：实用软件工程 Les

3、zekA.Maciaszek Bruc LeeLiong著机械工业出版社 软件工程导论第 5 版 张海藩编著 清华大学出版社 定义 模块：是数据说明、可执行语句等程序对象的集合，它是单独命名的而且可通过名字来访问。耦合：是对一个软件结构内不同模块之间互联程度的度量。耦合强弱取决于 模块件间接口的复杂程度，进入或访问一个模块的点，以及通过接口的数据。耦合的类型包括：数据耦合、控制耦合、公共环境耦合和内容耦合。其中数据耦合是最低程度的耦合，内容耦合是最高程度的耦合，应尽量使用数据耦合，少用控制耦合，限制公共环境耦合的范围，完全不用内容耦合。图书管理系统(TLMS):图书管理是帮助图书馆管理人员对图

4、书信息进行管理的软件。使用汉语编程语言，独立完成其功能。（The Library Management Systems）客户：与我们签定合同，要求购买产品的人。软件的开发以他们的需要为基础。用户：使用这个软件的所有人。服务器(Server)：一台共享信息的主机，配置比一般微机高，主要起监管网络，提供数据信息的作用。客户机(Client)：是相对于服务器(Server)的名词，与客户没有关系，是用户运行图书馆管理软件的一台微机。C/S结构：软件的一种结构，前提是有一个局域网，一台角色为数据库服务器，安装数据库管理软件，其他为客户机，安装管理系统软件，起操作平台的作用，数据保存在远程数据库服务器上

5、。项目需求规 1 对功能的规定 功能概述 用户：浏览功能：浏览所有的书籍、查找所有的书籍及用户信息。挂失功能：在用户图书卡丢失或密码遗忘时区任何一个图书室均可 使用挂失功能。激活功能：在管理员或任何一个书库均可激活。管理员：增加图书：对图书种类进行增加。修改功能：对图书信息进行修改及用户信息的修改。删除图书：对图书种类进行删除。查看图书：对图书信息进行查看。注册功能：对用户注册。条件与约束 资金、时间约束：本软件为毕业设计需要而设计，未拨专项资金；本软件从 2009 年 9 月 7日开始开发，研制时间为 3 个月，2009 年 12 月 20 日交付使用。技术约束：要求采用 C/S 结构，数据

6、库采用 SQL serve2000，界面要求使用汉字。标准约束：编程规范、界面风格规范。2 对性能的规定：1)数据精确度 a)数量值：精确到小数后一位；b)时间值：精确到日，并以 yyyy/mm/dd的形式表示；c)价格值：精确到分，并以.XX的形式表示。2)时间特性 a)页面响应时间：不超过 10 秒 b)更新处理时间：不超过 15 秒 c)数据转换与传输时间：不超过 30 秒。3)适应性 开发基于的平台要考虑向上兼容性，如操作系统，数据库等要考虑更高版本的兼容性。当需求发生变化时系统应具有一定的适应能力，要求系统能够为将来的变更提供以下支持：能够在系统变更用户界面和数据库设计，甚至在更换新

7、的 DBMS后，系统的现有设计和编码能够最大程度的重用，以保护现阶段的投资和保证软件系统能够在较少后续投入的情况下适应系统的扩展和更新。在设计中最好列出针对变更所需要重新设计的模块部分 4）灵活性 服务器端 因为系统是采用 C/S设计模式开发的，在需求发生变化时，本系统的对这些变化的适应能力相对而言是比较强的。系统是采用 VB 语言开发的，所有拥有跨平台的能力，能够很好的适应不同的操作系统。客户端 系统是采用/S 模式开发的，所以客户端只要有浏览器就能够对进行使用。3 输入输出规定：图书卡：学号（number）；姓名(username)；密码（password）；班级（class）;图书（bo

8、ok）：图书 ID(id)；图书名称(book name)；图书数量(amount);图书种类（kind）；管理员（admin）：用户 ID（id）；用户名(username)；密码（password）；项目功能需求 查看图书 能够对所有的图书进行查找及查看。注册功能 管理员能够对所有的用户注册。登录功能 验证登录用户是否为数据库中的合法用户，判断登陆的用户是一般用户还是管理员。续借功能 登陆验证后对够对为续借过的图书进行续借许借。借阅功能 用户（已借的书未超过本）可以借阅任何书籍在管理员处。管理功能 管理员能够对图书进行增、删、改、查以及用户信息进行增、删、改、查。同时也可以添加新的用户以及

9、修改当前登录用户的密码以及能够对管理员进行增、删、改、查。也可实现登录用户的重新登录和退出。1)性能需求 为了保证系统能够长期、安全、稳定、可靠、高效的运行，图书管理系统应该满足以下的性能需求：1系统处理的准确性和及时性 系统处理的准确性和及时性是系统的必要性能。在系统设计和开发过程中，要充分考虑系统当前和将来可能承受的工作量，使系统的处理能力和响应时间能够满足企业对信息处理的需求。由于图书管理系统的查询功能对于整个系统的功能和性能完成举足轻重，作为系统的很多数据来源，其准确性很大程度上决定了图书管理系统的成败。在系统开发过程中，必须采用一定的方法保证系统的准确性。2系统的开放性和系统的可扩充

10、性 图书管理系统在开发过程中，应该充分考虑以后的可扩充性。例如图书管理系统的方式的改变（网上借阅），用户查询的需求也会不断的更新和完善。所有这些，都要求系统提供足够的手段进行功能的调整和扩充。而要实现这一点，应通过系统的开放性来完成，既系统应是一个开放系统，只要符合一定的规范，可以简单的加入和减少系统的模块，配置系统的硬件。通过软件的修补、替换完成系统的升级和更新换代。3系统的易用性和易维护性 图书管理系统是直接面对使用人员的，而使用人员往往对计算机并不是非常熟悉。这就要求系统能够提供良好的用户接口，易用的人机交互界面。要实现这一点，就要求系统应该尽量使用用户熟悉的术语和中文信息的界面；针对用

11、户可能出现的使用问题，要提供足够的在线帮助，缩短用户对系统熟悉的过程。图书管理系统中涉及到的数据是图书馆的相当重要的信息，系统要提供方便的手段供系统维护人员进行数据的备份，日常的安全管理，系统意外崩溃时数据的恢复等工作。4系统的标准性 系统在设计开发使用过程中都要涉及到很多计算机硬件、软件。所有这些都要符合主流国际、国家和行业标准。例如在开发中使用的操作系统、网络系统、开发工具都必须符合通用标准。如规范的数据库操纵界面、作为业界标准的 TCP/IP 网络协议及 ISO9002 标准所要求的质量规范等；同时，在自主开发本系统时，要进行良好的设计工作，制订行之有效的软件工程规范，保证代码的易读性、

12、可操作性和可移植性。5系统的先进性 目前计算系统的技术发展相当快，在系统的生命周期尽量做到系统的先进，充分完成企业信息处理的要求而不至于落后。这一方面通过系统的开放性和可扩充性，不断改善系统的功能完成。另一方面，在系统设计和开发的过程中，应在考虑成本的基础上尽量采用当前主流并先进且有良好发展前途的产品。6系统的响应速度 图书管理系统系统在日常处理中的响应速度为秒级，达到实时要求，以及时反馈信息。在进行统计分析时，根据所需数据量的不同而从秒级到分钟级，原则是保证操作人员不会因为速度问题而影响工作效率。2)数据库信息要求 1 数据录入和处理的准确性和实时性 数据的输入是否准确是数据处理的前提，错误

13、的输入会导致系统输出的不正确和不可用，从而使系统的工作失去意义。数据的输入来源是手工输入。手工输入要通过系统界面上的安排系统具有容错性，并且对操作人员要进行系统的培训。在系统中，数据的输入往往是大量的，因此系统要有一定的处理能力，以保证迅速的处理数据。2 数据的一致性与完整性 由于系统的数据是共享的，在不同的客户端机中，图书信息和借阅者信息是共享数据，所以如何保证这些数据的一致性，是系统必须解决的问题。要解决这一问题，要有一定的人员维护数据的一致性，在数据录入处控制数据的去向，并且要求对数据库的数据完整性进行严格的约束。对于输入的数据，要为其定义完整性规则，如果不能符合完整性约束，系统应该拒绝

14、该数据。3 数据的共享与独立性 整个图书管理系统的数据是共享的。然而，从系统开发的角度上看，共享会给设计和调试带来困难。因此，应该提供灵活的配置，使各个分系统能够独立运行，而通过人工干预的手段进行系统数据的交换。这样，也能提供系统的强壮性。4.图书管理系统的数据字典：数据项：=书名：为非空，可变字符类型 书号：非空，整型类型，字长为 16 字节 作者：非空，可变字符类型 出版社：非空，可变字符类型 数量：整型数据类型，范围 07 可借阅数量：非空，整形类型，最大借阅量为 7，范围 07 借书证号：非空，整形类型，约束条件在数据库中有记录数据 性别：非空，约束范围为“男”，“女”姓名：非空，可变

15、数据类型 所在系：非空，可变数据类型，约束范围为在校 21 个院系 职业：非空，可变数据类型，约束范围为“学生”或“老师”借阅者：可空类型 日期：可空类型，非空是范围 07 天 编号：非空，整型数据类型 电话：非空，整型 地址：非空，可变字符 数据结构：=借阅者，表明借阅着基本情况，组成（借书证号，姓名，班级）图书，表明图书基本情况，组成（书号，书名，作者，出版社名称，数量，位置，在观否）出版社，表明入馆图书基本情况及借阅情况，组成（编号，名称，地址，电话）数据流：=购入，购回图书的入馆，采购，输入，组成二维表，1000本，借阅，读者借走图书，借阅，更改借阅记录表，组成（二维表），7 本/卡

16、归还，归还借走图书，换书，归还记录表（借阅记录表），数据存储=入馆记录，入馆（数据流），图书入馆表（输出），组成二维表，1 次/每季度（存储频度）手工录入，批处理，更新（存储方式）借阅记录，借阅，借阅记录表，组成二维表，0-7 本/卡，联机处理，更新，随机检索，归还记录，归还，归还记录表，组成二维表，0-7 本/天，联机处理，更新，随机检索 处理过程=借阅，输入：借阅，输出：借阅记录表，处理：记录图书借阅情况，要求实时响应 购入，输入：购入，输出：图书入馆表 ，处理：记录图书入馆情况，可进行批处理，集中进行录入 归还，输入：归还，输出：归还记录表 ，处理：记录图书归还情况，并相应修改借阅记录表

17、，实时响应 3)图书管理系统数据库信息要求 书名：为非空，可变字符类型 书号：非空，整型类型，字长为 16 字节 作者：非空，可变字符类型 出版社：非空，可变字符类型 位置：可空 在馆否：非空，约束条件为“是”或“否”数量：整型数据类型，范围 07 可借阅数量：非空，整形类型，最大借阅量为 7，范围 07 借书证号：非空，整形类型，约束条件在数据库中有记录数据 姓名：非空，可变数据类型 班级：非空，可变数据类型，约束范围为在校 21 个院系 借阅者：可空类型 日期：可空类型，非空是范围 07 天 编号：非空，整型数据类型 电话：非空，整型 地址：非空，可变字符 说明：图书馆数据库操作系统为多用

18、户操作系统，借阅者和图书对应借阅关系为多对多关系。图书对应数据为书名，书号，作者，出版社，位置，在馆否，数量；借阅者对应数据为：姓名，性别，职业，借书证号，所在院系。当图书在馆时，图书数据库数据为：数量为非零，位置非空，在馆否中数据为“是”，日期数据为空。当图书外借时，图书数据库中数据为：日期有借阅日期与应还日期，期间长度不超过 7 天，在馆否数据为“否”；借阅者数据中，可借阅数量为非零。3）图书管理系统数据库操作和应用要求 图书管理系统需要完成以下功能：1.借阅者的各种信息的输入，包括姓名，借书证号，班级；2.图书的各种信息的输入，包括书号，书名，作者，数量，位置，在馆否，以及出版社的相关信

19、息的输入，包括出版社名称，地址，编号和电话；3.图借阅的借出日期和应还日期信息的输入；4.图书管理各种信息的查询、修改和维护。处理方法：1.当有图书入馆时，应该将该图书的详细信息输入数据库中 2.当有人将图书借出时，应该借阅人与该书的详细信息输入数据库中，并且记录借出和应还日期 3.当有人将图书归还时，应该将借出该书时记录的信息删除 4.当有人查询某图书时，应该将该图书的详细信息输出，并且显示是否在馆，若不在馆，何时归还 4)图书管理系统的逻辑模型 图书管理系统的逻辑模型如下图所示：借阅 图书 借阅者 借书证号 应还日期 姓名 班级 借出日期 书名 书号 数量 作者 位置 在馆否 出版社名 数

20、据字典分析：借阅者（借书证号，姓名，班级）图书（书号，书名，作者，出版社名称，数量，位置，在观否）借阅（借书证号，书号，借出日期，应还日期）5）图书管理系统的关系数据模型 系统所需基本表：图书基本情况表 列名 主码 候选码 外码 被参照表 约束条件 书名 N N Y 图书入馆表 书号 YES N N NOT NULL 作者 N N N 数量 N N N 位置 N N N 在馆否 N N N 归还记录表 NOT NULL 图书入馆表 列名 主码 候选码 外码 被参照表 约束条件 书名 Y Y NOT NULL 出版社 N Y NOT NULL 数量 N N NOT NULL 作者 N N NOT

21、 NULL 借阅记录表 列名 主码 候选码 外码 被参照表 约束条件 借书证号 Y NOT NULL 书号 Y Y NOT NULL 借出日期 NOT NULL 应还日期 NOT NULL 归还记录表 列名 主码 候选码 外码 被参照表 约束条件 书号 Y Y NOT NULL 在馆标志 Y NOT NULL 归还日期 NULL 读者信息表 列名 主码 候选码 外码 被参照表 约束条件 借书证号 Y Y NOT NULL 姓名 班级 管理者：图书（书号，书名，作者，出版社名称，数量，位置）借阅（借书证号，书号，借出日期，应还日期）借阅者（借书证号，姓名，班级，借书数量）借阅者：图书（书号，书名

22、，作者，出版社名称，数量，位置，在馆否）索引：在图书管理系统中，书名，作者，出版社名称是无论管理员还是借阅者都经常使用的查询条件应该在此基础上建立索引，而对于管理员来讲为便于对借阅信息和和图书的管理有必要对借书证号和书号建立聚簇。6）性能需求 a)数据管理能力要求：本系统需要管理的文卷和记录的个数有几万几十万册左右，对可预见的增长对数据进行动态分类存储。b)故障处理要求：由于某种未知的软件及硬件故障所引起的本系统无法使用，可能会对使用该软件的用户产生一定的影响，但由于其具有较好的可维护性，使得维护人员发现情况时，立即更正，可在短时间内恢复其使用。c)其他专门要求：本系统具有较强的使用权限，使得

23、本系统具有易于维护，管理；其用户界面要求为包括简洁、易用、易懂，美观、标准，具备一定的兼容性；软件质量要求为：易用、健壮、兼容性好、运行稳定、有一定安全保障。7）运行需求 客户机 用户界面：网页的形式进行浏览。软件接口:运行于任何安装有浏览器的操作系统。故障处理：在用户的输入有错误的情况下，对于用户的输入错误应给出适当的改正提示 服务器 服务器程序部分 发送数据 准备数据包 发送数据 到客户接收客户机数据 接收数据 判断类型 解开数据包 图书管理系统（服务器部分）准备 SQL 数据库操作 数据处理、查询 判断查询 准备返回数据 判断原因 准备返回数据 软件接口:图书管理系统的运行要求，图书管理

24、系统中的各个子系统的硬件和软件的配置如下：1服务器端子系统的运行要求：系统软件：Window NT Server 数据库管理系统：SQL Server 硬件要求：Pentium III 450 以上,258M RAM,14G HD 2.客户端子系统的运行要求：系统软件：Window NT Workstation 数据库管理系统：SQL Server 硬件要求：Pentium 133 以上,32M RAM,4.3G HD 基本设计概念和处理流程 读者借阅信息 图书分类设置 设置借阅图书数量 增删改用户信息 读者归还信息 读者信息 读者密码修改 管理员信息修改、设置罚金 书籍信息添加 书籍信息修改

25、 管理员系统 读者信息系统 借阅信息系统 书籍信息系统 图书管理系统 系统的数据流图 书籍信息 书籍信息 读者个人信息 还书 借书 流程设计 系统流程 1顶层数据流图 2第一层数据流图 图书管理员2借还管理读者信息3图书管理4读者管理5查询6系统管理系统参数图书信息1功能选择读者图书信息读者信息检索条件检索结果图书信息 0图 书管 理 系 统读 者图 书管 理 员图 书信 息读 者 信息图 书信 息读者 信 息检 索 条 件系 统 参 数借 书 信 息检 索 结 果借阅信息管理 读者信息管理 读者 中心数据库 系统 系统管理员 书籍信息管理 系统管理员 总体结构和模块外部设计 系统采用分层的总

26、体结构思想。初步计划分为三层：最上层：界面层，主要负责接受用户数据的输入以及处理结果的显示。中间层：处理层，主要负责具体功能的实现，数据的处理，它将是软件的核心。最底层：数据库接口层，主要是被中间层调用的有关数据库操作的接口实现。简单的示意图如下：系统结构：各功能模块关系结构图 还款日期卡的补办与挂失超期处罚新生卡的办理借出日期管理借与还管理员管理图书入库图书注销图书修改读者图书 处返回处理结果 申请访问数据库 产生事务 用户界面层 理事务 数据处理层 数据库接口层（创建，备份，恢复，提供 Execute接口）程序文件（或命令文件）和数据文件一览表 书籍信息成员类型表 成员 类型 成员 类型

27、编号 数字 书籍编号 字符串 ISBM 字符串 书籍名称 字符串 书籍类别 字符串 书籍作者 字符串 出版社名称 字符串 出版日期 日期 书籍页码 数字 关键字 字符串 登记日期 日期 库存数量 数字 剩余数量 数字 备注 字符串 数据库设计 逻辑设计 建立图书信息表、借阅信息表、读者信息表。物理设计 备注:属性项目的说明 U：唯一(Unique)P：主键(Primary)N：非空(Not Null)I：索引(Index)M：必填 （一）数据库关系表 系统名称 图书管理系统 完成日期 版本 设计者 审核者 2009-2010 表名 TSGL 实体名称 图书管理系统 主键 书号 外键 索引表名称

28、 和 索引字段名称 估计纪录数（条/月）估计数据量（MB/月）图书信息表：序号 字段名称 类型 位数 属性 备注 1 Id Int N,P,I 图书编号 2 typeid Int N 图书类别 3 bookname varchar 50 N 图书名称 4 Publish varchar 50 N 出版社 5 price Int N 价格 6 count Int N 数量 读者信息表：序号 项目名称 类型 位数 属性 备注 1 Id Character 4 N,P,I 编号 2 readername Character 8 N 姓名 内部接口设计 浏览模块：由 Hibernate 所提供的接口，

29、去完成浏览的请求。借阅模块：由 Hibernate 所提供的接口，去完成由 struts 所传来的请求。查询模块：完成查询功能；修改模块：完成修改功能；增加模块：完成增加功能；删除模块：完成删除功能；维护设计 图书管理系统 软件必须按照规范的步骤进行开发，并充分考虑软件可维护性，同时必须按时认真完成相应文档资料，以利于未来版本升级即移植等二次开发。系统出错处理设计 出错信息 用一览表的方式说明每种可能的出错或故障情况出现时，系统输出信息的形式、含意及处理方法。补救措施 1.定期对数据库进行备份，安装相应的防火墙以及防病毒程序和定期对服务器进行维护。2.当原始系统数据万一丢失时启用的副本的建立和启动的技术，例如周期性地把磁盘信息记录到磁带上去就是对于磁盘媒体的一种后备技术；