图书馆管理系统设计大学论文.doc

图书馆管理系统
软件设计说明书

目录
1 介绍 4
1.1 目的 4
1.2 范围 4
1.3 定义、缩写词 4
1.4 内容概览 4
2 体系结构表示方法 4
3 系统要达到的目标和限制 4
4 用例视图 5
4.1 系统用例图 5
4.2 图书类别 6
4.3 检索图书 6
4.4 图书详细 7
4.5 读者注册 8
4.6 修改注册信息 9
4.7 查看借阅信息 10
4.8 读者登录系统 11
4.9 读者退出系统 12
4.10 续借图书 13
4.11 预借图书 14
4.12 管理员登录系统 15
4.13 管理员退出系统 16
4.14 修改读者借阅信息 17
4.15 图书信息修改 18
4.16 管理信息修改 19
4.17 用例简述 19
4.18 查看读者个人信息 20
5 逻辑视图 21
5.1 总览 21
主要Package的介绍 22
6 过程视图 23
6.1 用户注册 23
6.2 查询图书信息 24
6.3 添加图书信息 24
6.4 更新图书信息 25
6.5 删除图书信息 25
7 接口设计 26
7.1 外部接口 26
7.2 内部接口 26
8 软件测试的基本模型 26
9 数据实体结构描述 27
9.1 数据库的设计原理 27
9.2 数据库结构设计 27
10 运行设计 29
10.1 运行模块的组合 29
10.2 运行控制 29
10.3 运行时间 29
11 出错处理设计 29
11.1 出错输出信息 29
11.2 出错处理对策 29
12 安全保密设计 30
13 系统维护设计 30
14 规模和性能 30
15 系统管理和改进 30
16 质量 31

软件设计说明书
1 介绍
1.1 目的
系统实现后，方便了读者快速的查找，借阅图书，还可以提前预约图书。也方便了管理员对图书的管理。大大提高了图书馆的利用率，降低了在借阅图书时发生的错误率。
1.2 范围
介绍了图书馆管理系统的登录系统、注册系统、查询图书系统、续借系统、预借系统。
1.3 定义、缩写词
缩写词：
TSGL:图书管理系统
SQL : Structure Query Language。
PC:Personal Computer。
1.4 内容概览
² 登录系统
读者如果要进行查询、借阅操作，需要输入正确的用户名和密码，如果输入错误，则停留在登录页；
² 注册系统
读者如果从来没有在本网站进行登录，需要注册一个读者账号；
² 浏览图书系统
进入图书馆管理系统后，读者必须知道有关的图书信息，可以得到图书的名称、位置、剩余量、借阅信息等各种属性信息，并能根据需要输入相关信息进行搜索；
² 续借系统
当读者想继续借阅即将借阅到期的图书，可进行相应操作对该图书进行续借。
² 欲借系统
当预借的图书没有库存时，可对图书进行预借操作，当图书被归还后做出提醒。
2 体系结构表示方法
这篇文档使用一系列视图反映系统架构的某个方面；
用例视图：概括了架构上最为重要的用例和它们的非功能性需求；
数据视图：描述了数据流、持久性数据模式、对象与持久性数据之间的模式映射、对象到数据库、存储过程以及触发器的映射机制(使用类图描述数据模型，活动图表示数据流)。
3 系统要达到的目标和限制
Ø 目标
读者可以正确登录，在登录页面输入信息时能够在输入错误的同时看到错误提示；正确登录后可以看到图书的列表，点击其中一条信息后可以看到某个图书的详细信息，看中后可以很方便的进行借阅，如果看到的图书么有库存则可以做出预借操作。
读者在首页可以很方便地进行注册，输入的注册信息要进行验证，验证正确后将信息存入数据库。
管理员正确登录后可以修改用户信息，图书信息。
Ø 限制
读者和管理员的界面分开，读者不能修改逻辑上不能修改的信息；
管理员不能修改用户密码，还有同级别的管理员的信息。
4 用例视图
图书馆管理系统主要用例有：图书类别，检索图书，图书详细，读者注册，修改注册信息，查看借阅信息，读者登录系统，读者退出系统，续借图书，预借图书，管理员登录系统，管理员退出系统，修改读者借阅信息，图书信息修改，管理员信息修改，查看读者个人信息。
4.1 系统用例图
系统用例图见图4.1：

图4.1 系统用例图
4.2 图书类别
4.2.1 用例简述
读者浏览图书类别，系统返回此类别下的子类别或图书的一览。
4.2.2 基本事件流
1 读者：在图书类别页面，选择某个类别；
2 系统：根据读者选择的图书类别，返回此类别下所有的大类别信息；
3 读者：在图书小类别页面，选择某个小类别；
4 系统：根据读者选择的图书类别，返回此类别下所有的图书信息；
5 用例结束。
4.2.3 活动图
图书类别的活动图见图4.2

图4.2 图书类别的活动图
4.3 检索图书
4.3.1 用例简述
读者输入图书相关的关键词，系统检索相关的图书，并显示这些图书的信息。
4.3.2 基本事件流
1 读者：在图书检索页面，输入图书检索条件，提交检索请求；
2 系统：在系统中检索与输入条件相符的图书数据；
3 系统：把检索条件相符的图书数据显示在页面上；
4 用例结束。
4.3.3 活动图
检索图书的活动图见图4.3

图4.3 检索图书的活动图
4.4 图书详细
4.4.1 用例简述
读者点击图书一览页面上的某个图书，获得该图书的详细介绍信息。
4.4.2 基本事件流
1 读者：点击图书一览页面上的某个图书；
2 系统：在图书详细页面上显示图书的详细介绍信息；
3 系统：用例结束。
4.4.3 活动图
查看图书的活动图见图4.4

图4.4 查看图书的活动图
4.5 读者注册
4.5.1 用例简述
读者在图书馆网站上输入注册信息。
4.5.2 基本事件流
1 读者：在注册画面，输入用户编号、密码、用户姓名、电子邮件地址和联系电话等信息，提交注册请求；
2 系统：对读者的信息进行检查；
3 系统：读者的信息被系统保存；
4 系统：显示注册完了画面，提示读者注册成功；
5 用例结束。
4.5.3 活动图
读者注册的活动图见图4.5

图4.5 读者注册的活动图
4.6 修改注册信息
4.6.1 用例简述
读者修改自己的注册信息。
4.6.2 基本事件流
1 读者：进入在会员信息画面；
2 系统：显示此读者的用户编号、密码、用户姓名、电子邮件地址等信息，其中除读者编号外，其他都是可修改项目；
3 读者：编辑能够被修改的项目；
4 系统：检查读者输入的信息；
5 系统：读者输入的信息被系统保存；
6 系统：显示注册信息更新完了画面，提示读者注册信息更新成功；
7 用例结束。
4.6.3 活动图
修改注册信息的活动图见图4.6

图4.6 修改注册信息的活动图
4.7 查看借阅信息
4.7.1 用例简述
读者可以查看自己的借阅信息。
4.7.2 基本事件流
1 读者：点击会员页面上的借阅信息；
2 系统：在借阅信息一览页面上显示和该会员相关的所有借阅信息的一览信息；
3 读者：在借阅信息一览页面上点击某条借阅信息；
4 系统：在借阅信息详细页面上显示该借阅信息的详细信息；
5 用例结束。
4.7.3 活动图
查看借阅信息的活动图见图4.7

图4.7 查看借阅信息的活动图
4.8 读者登录系统
4.8.1 用例简述
读者输入合法的用户编号和密码后，登录系统。
4.8.2 基本事件流
1 读者：在读者登录页面上，输入用户编号和密码；
2 系统：根据用户编号和密码检索系统，获得读者信息；
3 系统：在会员信息页面上，显示欢迎读者登录系统，读者身份由游客变为会员；
4 结束用例。
4.8.3 活动图
读者登录系统的活动图见图4.8

图4.8 读者登录系统的活动图
4.9 读者退出系统
4.9.1 用例简述
读者退出系统。
4.9.2 基本事件流
1 读者：提交退出系统的请求；
2 系统：注销读者，并使读者的状态由会员变成游客。
4.9.3 活动图
读者退出系统的活动图见图4.9

图4.9 读者退出系统的活动图
4.10 续借图书
4.10.1 用例简述
读者对在借图书进行续借。
4.10.2 基本事件流
1 读者：在自己借阅信息页面，提交相应图书的续借；
2 系统：检查图书是否有效；
4 系统：将图书借阅信息修改；
5 系统：显示续借成功；
6 用例结束。
4.10.3 活动图
续借图书的活动图见图4.10

图4.10 图书放入购物车的活动图
4.11 预借图书
4.11.1 用例简述
读者对无库存的图书进行预借申请。
4.11.2 基本事件流
1 读者：查看图书信息提交预借图书请求；
2 系统：一个月内能否进行预借
3 系统：修改图书信息（借出时间，到期时间）；
4系统：显示预借成功；
5 用例结束。
4.11.3 活动图
预借图书的活动图见图4.11

图4.11 管理购物车的活动图
4.12 管理员登录系统
4.12.1 用例简述
管理员输入有效的用户编号和密码后，登录系统。
4.12.2 基本事件流
1 管理员：在管理员登陆页面上，输入用户编号和密码，提交登录系统的要求；
2 系统：查询系统，获得管理员的信息，并将赋予管理员相应的权限；
3 系统：根据登录管理员的权限，在管理机能页面上显示相应的管理页面的入口；
4 用例结束。
4.12.3 活动图
管理员登录系统的活动图见图4.13

图4.13 管理员登录系统的活动图
4.13 管理员退出系统
4.13.1 用例简述
管理员退出系统。
4.13.2 基本事件流
1 管理员：提交退出系统的请求；
2 系统：注销管理员；
3 系统：显示管理员登录页面，提示此管理员已经退出系统；
4 用例结束。
4.13.3 活动图
管理员退出系统的活动图见图4.14

图4.14 管理员退出系统的活动图
4.14 修改读者借阅信息
4.14.1 用例简述
管理员管理图书，借阅信息，会员等相关的业务数据，对读者借阅信息进行相应的新增，更新，删除，查询。
4.14.2 基本事件流
1 管理员：对读者借阅信息进行相应的新增，更新，删除，查询操作；
2 系统：判断是否有权限。
2 系统： 在系统中实现管理员相应操作；
3 用例结束。
4.14.3 活动图
修改读者借阅信息的活动图见图4.15

图4.15 管理业务数据的活动图
4.15 图书信息修改
4.15.1 用例简述
管理员对图书信息（借阅情况，详细介绍，库存）的修改。
4.15.2 基本事件流
1 管理员：对系统中的图书信息进行修改，添加，删除；
2 系统：判断是否有权限
3 系统：保存修改后的图书信息；
4 用例结束。
4.15.3 活动图
管理员管理系统权限的活动图见图4.16

图4.16 管理员管理系统权限的活动图
4.16 管理信息修改
4.17 用例简述
系统管理员管理管理员的数据，对管理员信息进行操作。
4.17.1 基本事件流
1 管理员：对系统中的管理员数据进行新增，更新，删除，检索操作。并赋予管理员系统的某些权限；
2 系统：在系统中实现相关的操作；
3 用例结束。
4.17.2 活动图
管理信息修改的活动图见图4.17

图4.17 管理信息修改的活动图
4.18 查看读者个人信息
4.18.1 用例简述
管理员可以查看注册读者个人信息，以便管理。
4.18.2 基本事件流
1 管理员：选择要查看已注册的读者；
2 系统：验证管理员是否有足够权限；
3 系统：显示选择的注册读者个人信息；
6 用例结束。
4.18.3 活动图
查看读者个人信息的活动图见图4.18

图4.18 查看读者个人信息的活动图

5 逻辑视图
逻辑视图部分主要叙述了设计阶段的工作。
5.1 总览
图5.1的领域模型是TSGL图书馆管理系统的设计实体及其之间的关系；

图5.1 领域模型
主要Package的介绍
图书馆管理系统Package图见图5.2

图5.2 图书馆管理系统Package图
² Tsgl
Tsgl包包含了show、interface包，它们属于显示层的代码，主要使用struts框架。
² conttrol
conttrol包包含了book，information包，它们属于控制层的代码。、
² data
data包包含了数据库Tsgl.db，用于接收读者和管理员对图书管理系统进行更新，添加，删除，查询数据
² admin
admin包管理员对图书馆管理系统的操作：更新，添加，删除，查询。
² reader
readerr包读者对图书馆管理系统的操作：更新，添加，删除，查询。

6 过程视图
过程视图部分叙述几个主要子系统的处理流程。
6.1 用户注册
用户注册的系统顺序图见图6.1

图6.1 用户注册的系统顺序图

6.2 查询图书信息
查询图书信息的系统顺序图见图6.2

图6.2 查询图书信息的系统顺序图
6.3 添加图书信息
添加图书信息的数据的系统顺序图见图6.3

图6.3 添加图书信息的数据的系统顺序图
6.4 更新图书信息
更新图书信息的系统顺序图见图6.4

图6.4 更新图书信息的系统顺序图
6.5 删除图书信息
删除图书信息系统的系统顺序图见图6.5

图6.5 删除图书信息的系统顺序图
7 接口设计
7.1 外部接口
7.1.1 用户界面
在用户界面部分，根据需求分析的结果，用户需要一个用户友善界面。在界面设计上，应做到简单明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，应突出的显示重要以及出错信息。外观上也要做到合理化，考虑到用户多对WINDOW 风格较熟悉，应尽量向这一方向靠拢。在设计语言上，已决定使用.NET C# 进行编程，向WINDOWS 风格靠近。 其中服务器程序界面要做到操作简单，易于管理。在设计上采用下拉式菜单方式.
总的来说，系统的用户界面应作到可靠性、简单性、易学习和使用。
7.1.2 软件接口
服务器程序可使用C#提供的对 SQL SERVER 的接口，进行对数据库的所有访问。
服务器程序上可使用SQL SERVER 的对数据库的备分命令，以做到对数据的保存。
在网络软件接口方面，使用一种无差错的传输协议，采用滑动窗口方式对数据进行网络传输及接收。
7.1.3 硬件接口
在输入方面，对于键盘、鼠标的输入，可用C#的标准输入/输出，对输入进行处理。
在输出方面，打印机的连接及使用，也可用C#的标准输入/输出对其进行处理。在网络传输部分，在网络硬件部分，为了实现高速传输，将使用高速ATM。
7.2 内部接口
内部接口方面，各模块之间采用函数调用、参数传递、返回值的方式进行信息传递。具体参数的结构将在下面数据结构设计的内容中说明。接口传递的信息将是以数据结构封装了的数据，以参数传递或返回值的形式在各模块间传输。
8 软件测试的基本模型

9 数据实体结构描述
9.1 数据库的设计原理
数据库的设计分为以下6个阶段：
需求分析：是整个设计过程的基础。任务是通过详细调查现实世界要处理的对象，充分了解原系统工作概况，明确用户的各种需求，然后在此基础上确定新系统的功能。
概念结构设计：将需求分析得到的用户需求抽象为信息结构即概念模型的过程就是概念结构设计。设计概念结构通常有四种方法：自顶向下、自底向上、逐步扩张、混合策略。
逻辑结构设计：任务就是把概念结构设计阶段设计好的基本E-R图转换为与选用DBMS产品所支持的数据模型相符合的逻辑结构。设计逻辑结构时一般分3步进行：（1）将概念结构转换为一般的关系、网状、层次模型。（2）将转换来的关系、网状、层次模型向特定DBMS支持下的数据模型转换。（3）对数据模型进行优化。
物理结构设计：为一个给定的逻辑数据模型选取一个最合适应用要求的物理结构的过程就是数据库的物理设计。分为两步：（1）确定数据库的物理结构，在关系数据库中主要指存取方法和存储结构。（2）对物理结构进行评价，评价的重点是时间和空间效率。
数据库实施：包括两个重要的工作：一项是数据的载入，另一项是应用程序的编码和调试。
数据库运行和维护：运行数据库应用程序，执行对数据库的各种操作，测试应用程序的功能是否满足设计要求。由于应用环境在不断变化，数据库运行过程中物理存储也会不断变化，对数据库设计进行评价、调整、修改等维护工作是一个长期的任务，也是审计工作的继续和提高。
9.2 数据库结构设计
² 图书信息表（book）
字段
类型
长度
格式
约束
采集方式
图书编号
文本
20

主键，必须输入
人工采集
图书名称
文本
50

必须输入
人工采集
图书类别编号
文本
20

必须输入
人工采集
作者
文本
20

人工采集
出版社编号
文本
20

人工采集
出版时间
时间/日期

人工采集
总数量
数值

人工采集
借阅次数
数值

自动采集
内容简介
文本
200

人工采集
备注
文本
50

人工采集

² 读者信息表（membe）
字段
类型
长度
格式
约束
采集方式
读者姓名
文本
10

必须输入
人工采集
读者类别编号
文本
20

必须输入
人工采集
读者性别
文本
2

人工采集
出生日期
时间/日期

人工采集
已借图书数量
数值

自动采集
用户密码
文本
10

人工采集
预借图书
文本
50

人工采集

² 借阅信息表（jyxxb）
字段
类型
长度
格式
约束
采集方式
图书编号
文本
20

主键，必须输入
人工采集
图书名称
文本
50

自动采集
读者编号
文本
20

主键，必须输入
人工采集
读者姓名
文本
10

自动采集
图书价格
数值

自动采集
借阅日期
时间/日期

自动采集
应还日期
时间/日期

自动采集
续借次数
数值

自动采集
预借操作
文本
10

自动采集

² 图书类别表（booklb）
字段
类型
长度
格式
约束
采集方式
图书类别编号
文本
20

主键，必须输入
人工采集
图书类别名称
文本
20

必须输入
人工采集
备注
文本
50

人工采集

10 运行设计
10.1 运行模块的组合
客户机程序在有输入时启动接收数据模块，通过各模块之间的调用，读入并对输入进行格式化。在接收数据模块得到充分的数据时，将调用网络传输模块，将数据通过网络送到服务器，并等待接收服务器返回的信息。接收到返回信息后随即调用数据输出模块，对信息进行处理，产生相应的输出。
服务器程序的接收网络数据模块必须始终处于活动状态。接收到数据后，调用数据处理/查询模块对数据库进行访问，完成后调用网络发送模块，将信息返回客户机。

10.2 运行控制
运行控制将严格按照各模块间函数调用关系来实现。在各事务中心模块中，需对运行控制进行正确的判断，选择正确的运行控制路径。
在网络传方面，客户机在发送数据后，将等待服务器的确认收到信号，收到后，再次等待服务器发送回答数据，然后对数据进行确认。服务器在接到数据后发送确认信号，在对数据处理、访问数据库后，将返回信息送回客户机，并等待确认。
10.3 运行时间
在软体的需求分析中，对运行时间的要求为必须对作出的操作有较快的反应。网络硬件对运行时间有最大的影响，当网络负载量大时，对操作反应将受到很大的影响。所以将采用高速ATM 网络，实现客户机与服务器之间的连接，以减少网络传输上的开销。其次是服务器的性能，这将影响对数据库访问时间即操作时间的长短，影响加大客户机操作的等待时间，所以必须使用高性能的服务器，建议使用 Pentium III 以上处理器。硬件对本系统的速度影响将会大于软件的影响。

11 出错处理设计
11.1 出错输出信息
程序在运行时主要会出现两种错误：1、由于输入信息，或无法满足要求时产生的错误，称为软错误。2、由于其他问题，如网络传输超时等，产生的问题，称为硬错误。
对于软错误，须在借阅操作成功判断及输入数据验证模块由数据进行数据分析，判断错误类型，再生成相应的错误提示语句，送到输出模块中。
对与硬错误，可在出错的相应模块中输出简单的出错语句，并将程序重置。返回输入阶段。
出错信息必须给出相应的出错原因。

11.2 出错处理对策
所有的客户机及服务器都必须安装不间断电源以防止停电或电压不稳造成的数据丢失的损失。若真断电时，客户机上将不会有太大的影响，主要是服务器上：在断电后恢复过程可采用 SQL SERVER 的日志文件，对其进行ROLLBACK 处理，对数据进行恢复。
在网络传输方面，可考虑建立一条成本较低的后备网络，以保证当主网络断路时数据的通信。
在硬件方面要选择较可靠、稳定的服务器机种，保证系统运行时的可靠性。
12 安全保密设计
考虑到不同用户的权限不同，当用户登录系统时，只有当用户名和密码相匹配时才能进入该用户权限所允许做的操作界面。如图书管理员可以借、还书、所有信息管理和查询等操作，普通读者用户只能进行一般的查询，续借和预借。具体权限在系统投入使用前由使用单位自行规定。
防止恶意攻击和病毒直接使用现有的成熟产品，本软件不涉及。
13 系统维护设计
(1)系统应用程序维护。系统的业务处理过程是通过应用程序的运行而实现的，一旦程序发生问题或业务发生变化，就必然地引起程序的修改和调整，因此系统维护的主要活动室对程序进行维护。 　
(2)数据维护。定期地对数据库的数据进行备份，周期性地把磁盘的信息记录到另外的设备上，以防止数据的丢失。　
(3)代码维护。随着系统应用范围的扩大，应用环境的变化，系统中的各种代码都需要进行一定程度的增加、修改、删除，以及设置新的代码。
14 规模和性能
Ø 满足的规模
能够满足1000人同时在线浏览网页，100人同时进行有关数据库的操作。
Ø 满足的性能
能够满足让读者可以认同的相应时间。
15 系统管理和改进
本系统的维护主要包括以下内容：
(1)权限维护：系统维护人员或经授权的高级别管理员需要对低级别管理员和读者的用户名、密码和权限进行维护。
（2）所有信息要实时备份。发生系统失败后，能快速及时恢复。备份技术采用增量转储的数据恢复技术，一旦出现故障使得数据库失效时，首先采取离故障最近的后备副本来恢复数据库，然后，再利用故障恢复点与该后备副本之间的增量转储，来恢复更新数据，原理如下图。

备份计数原理图

16 质量
系统正式使用时，登录、注册、查看图书、产生借阅信息的流程正常。