1、課 程 名 稱 面向對象程序設計 學 生 姓 名 胡金星 專 業 班 級 10級軟件一班 【課程設計名稱】圖書館管理系統的分析與設計【課程設計目的】1.掌握UML建模的基礎知識和其應用；2.熟悉Rational Rose環境及功能,能夠設計出完整系統?！菊n程設計要求】1.對系統功能進行必要的描述；2.繪制系統的主要模型圖； 3.模型圖要有說明性文字解釋?！菊n程設計內容】1. 圖書館管理系統的需求分析； 2. 圖書館管理系統UML建模。一：圖書館管理系統的需求分析1、系統功能需求(1) 讀者管理：讀者信息的制定、輸入、修改、查詢，包括種類、性別、借書數量、借書期限、備注等。 (2) 書籍管理：書

2、籍基本信息制定、輸入、修改、查詢，包括書籍編號、類別、關鍵詞、備注。 (3) 借閱管理：包括借書，還書，預訂書籍，續借，查詢書籍，過期處理和書籍丟失后的處理。(4)系統管理：包括用戶權限管理，數據管理和自動借還書機的管理 滿足以上需求的系統主要包含有一下幾個子系統（1）基本業務功能子系統：該系統中主要包含了借書還書和預訂等功能。（2）基本數據錄入功能子系統：該子系統主要包含有書籍信息和讀者信息錄入功能。（3）信息查詢子系統：包含了多功能的查詢書籍信息和讀者信息。（4）數據庫管理功能子系統：主要包含了借閱信息管理功能，書籍信息管理功能和預訂信息管理功能。（5）幫助功能子系統。下圖為該圖書館管理系

3、統的主要功能模塊圖：2、基本業務模塊（1） 借書。處理借書業務。（2） 還書。處理還書業務。（3） 書籍預訂。借閱者可以通過網絡進行書籍預訂。3、基本數據錄入模塊書籍信息錄入。處理書籍個類信息錄入業務。借閱者信息錄入。對讀者信息進行錄入。4、信息查詢模塊書籍信息查詢。負責書籍信息的查詢。讀者信息查詢。負責數據信息的查詢。5、數據庫管理模塊借閱信息管理。書籍借閱信息包括所借書的書名、ISBN以及借書的時間等。書籍信息管理。書籍信息包括書籍的名字、ISBN、作者、入庫時間以及書籍在相應書目下的編號等。預訂信息管理。負責管理書籍預訂信息。二: 系統的UML建模1、 系統的用例圖創建用例圖之前首先需要

4、確定參與者在圖書管理系統中，必不可少的是讀者，讀者可以進行借書，還書，續借書，修改登錄密碼等等操作。其次系統需要不定時維護更新，讀者也需要管理，所以管理者也是必不可少的一個參與者。（1）系統用戶參與的總的用例圖系統用戶參與的總的用例圖如圖所示。從圖中可以清楚地看到泛化關系與各個參與者所參與的用例。（2）讀者參與的用例圖讀者參與的用例圖如下圖所示。讀者所包含的用例有:（1） 登錄系統(Login)。（2） 借書(Borrow books)：進行借書業務。（3） 還書(Return books)：讀者具有的還書業務。（4） 書籍查詢(Books inquires)：包含對個人信息和書籍信息的查詢業

5、務（5） 預訂(Books scheduled)：讀者對書籍的預訂業務。（6） 逾期處理（Overdue processing）：就是書籍過期后的繳納罰金等。（7） 書籍丟失處理(Books lost processing)：對書籍丟失后的不同措施進行處理。（8） 查詢讀者信息（query readers information）:讀者可以查看自己的狀態。（9） 密碼修改（password changing）:讀者可以根據自我喜好修改自己的密碼。（3）管理者參與的用例圖管理者參與的用例圖如下所示。（1） 登錄系統(Login)。（2） 借書(Borrow books)：管理讀者借書業務。（3）

6、 還書(Return books)：管理讀者還書業務。（4） 書籍查詢(Books inquires)：包含對個人信息和書籍信息的查詢業務（5） 預訂(Books scheduled)：管理讀者對書籍的預訂業務。（6） 逾期處理（Overdue processing）：管理讀者所借書籍過期后的繳納罰金等。（7） 書籍丟失處理(Books lost processing)：對書籍丟失后的不同措施進行處理。（8） 讀者管理（Reader management）:對讀者執行的帳號操作進行處理，并可對讀者增刪改。2、 系統的時序圖時序圖是顯示對象之間交互的圖，這些對象是按時間順序排列的。該圖書館管理系

7、統主要含有以下幾個重要的順序圖，其他對象的順序圖和這些也類似。（1） 借書順序圖（2） 還書順序圖（3） 罰款順序圖2.1.借書順序圖【順序圖說明】（1） login（）：登錄系統。（2） checkstu_card():對讀者信息進行驗證，檢查是否符合本圖書館借書條件。（3） showinformation（）：顯示該讀者的基本信息函數。（4） borrow（）：讀者借書函數。（5） getreaders（）：取得讀者信息函數。看該讀者是否符合借書條件，若符合，則返回可借信息。（6） gettitle（）:取得書目信息。（7） getreservation（）：檢驗書籍是否被預訂函數。（8）

8、 getnoreservation（）：書籍沒被預訂或取消預訂函數。（9） create（borrower，item）：創建書籍外借函數。借書時，讀者先將書拿予管理員，管理員對書籍和讀者進行檢驗，若書籍和讀者都符合借書條件，則借書成功。2.2還書順序圖圖5：圖書館管理系統還書順序圖【順序圖說明】（1） login（）：登錄系統。（2） getitem():取得書籍條目信息。（3） update（）：對圖書館書籍條目和借閱者信息進行更新條目。還書時，讀者先將書交給管理員，由管理員掃描書籍，若書籍沒有過期等違規現象，則對書目和讀者借閱信息進行更新，同時還書成功。2.3.罰款順序圖【順序圖說明】管理

9、員對書籍進行掃描，若發現書籍已經超過了圖書館規定的還書期限，則按每天一定金額進行罰款，過期天數和罰款金額由系統自動計算。用戶交完罰金后，則對讀者借閱信息進行更新。3、 系統的協作圖3.1、系統管理員添加書籍的協作圖3.2、系統管理員刪除書籍的協作圖3.3、系統管理員處理借書的協作圖3.4、系統管理員處理還書的協作圖3.5、借閱者預留書籍的協作圖4、 系統的狀態圖：4.1、圖書館的書籍狀態圖如圖所示?！緺顟B圖說明】書籍在未變成圖書館在庫書籍時，為新加書籍狀態。書籍處于在庫狀態時既可以預訂也可以外借，外借后變為借出狀態。處于預訂狀態時也可以外借，超出預訂時間期限則從預訂狀態直接轉為可用狀態。借閱者

10、在規定的預訂時間內也可以考慮取消預訂，取消預訂后書籍的狀態轉為可用。外借書籍歸還后變為可用狀態。4.2、借閱者的狀態圖5、 系統的活動圖：活動圖描述的是某流程中的任務的執行，活動圖描述活動是如何協同工作的，當一個操作必須完成一系列事情，而又無法確定以什么樣的順序來完成這些事情時，活動圖可以更清晰地描述這些事情。在本圖書館管理系統中，我們主要描述了圖書館系統的借書、還書和預訂的活動圖。5.1、借閱者的活動圖【借書活動圖說明】管理員首先要掃描讀者的借書證，檢驗證件是否符合圖書館借書條件，若該讀者的借書數量還未達到最大規定數量，并且其所借書籍均未屬于過期范圍，則符合借書條件。則再掃描書籍條形碼，檢查

11、書籍是否是不可借書籍或者已經被預訂，若被預訂，則取消預訂，方可借書。在這些條件都符合時則更新書籍信息和讀者的借閱信息，記錄好借書的時間。5.2、還書活動圖【還書活動圖說明】圖書管理員對書籍進行掃描，若書籍已經過期，則要求讀者還請欠款才能還書，讀者繳應交罰款后，更新書目信息和讀者信息。5.3、預訂圖書活動圖【預訂書籍活動圖說明】讀者先進入系統查詢自己所需要的書籍，顯示書籍信息，檢驗書籍是否屬于可預訂書籍，若符合條件則檢查書籍是否已經被預訂或已經被外借，若都未成立，則讀者登錄系統，并對該書籍進行預訂。6、 系統中的類【類圖說明】（1） Reader類是借閱者的類，它的屬性很多，包括借閱者的賬戶ID

12、（reader_id）、姓名（reader_Name）、地址（Address）、班級（class）、所借書籍的書目（borrowed）等。其中主要操作有借書（addborrowed）和還書(deleteborrowed)和預訂(reservation)等。（2） Admin類是管理員類，他有編號和姓名屬性，操作主要是書籍的增刪改和讀者的增刪改等等。（3） Books類是記錄書目信息的類，包括書籍的名字（name）、作者（author）、book_id等屬性。（4） Item 類是具體某本書的類，屬性包括書籍號（id）。操作包括預訂（reserve）、按書目查找（find_on_title）等。

13、（5） Borrow類是某本書的借閱信息類，包括所借閱書籍的ISBN、借閱的時間（date）等。（6） Reservation類是預訂信息類，每個預訂信息包括預訂日期（date）、所預訂書籍的ISBN、預訂書籍的用戶ID（UserID）等屬性。(7) Persistent_store類是書籍永久的存儲類，在數據庫中的存儲數據，其他對與書籍有關的活動都要經過其存儲類。7、 系統的組件圖圖書館管理系統的組件圖如下，組成該系統的程序主要包括：借書部分（Borrow.java）、書籍類別（Item.java）、書籍部分（books.java）、讀者部分（Reader.java）、預借部分（Resera

14、tion.java）、管理員部分(Amin.java)、數據庫管理部分（Persistent_store.java）。8、 系統的配置圖配置圖主要是用來說明如何配置系統的軟件和硬件。圖書館管理系統的應用服務負責保存整個管理系統的應用程序，數據庫是負責數據庫管理。此外還有很多終端，如：網頁應用、商業開發、信息維護的應用客戶端。系統配置圖如下圖：【小結】在建模的過程中，關鍵是對整個圖書館管理系統的程序結構沒有一個好的構想，導致中間畫時序圖和協作圖的時候出現了思路混亂的情況，經過上網查看相關設計范例和翻看有關書籍，才有了一個簡單的勾畫。圖書館管理系統是一個經典的程序范例，更是一個學習UML的經典項目。它能讓學生在設計UML中掌握編程的設計思想和實現方法，通過這個作業，我學會了不少東西。最大的收獲是掌握了用Rational Rose和Microsoft Office Visio 2007兩個軟件開發工具熟練的繪制UML圖形的方法，同時也讓我了解了UML統一建模語言，它可以用需求模型簡化業務領域，用分析模型驗證用例的正確性，一致性，完備性，可行性；用設計模型標識解決方