圖書管理系統(tǒng)面向?qū)ο笤O(shè)計

1、. 第一章 緒論1.1 工程研究方向本課題的研究方向是力圖通過對分層架構(gòu)思想、軟件工程、.NET平臺以及Web2.0思想等知識的研究，尋找一種合理、簡練、通用、易用、平安、具有良好的可維護(hù)性和可擴(kuò)展性并且融入最新技術(shù)元素的基于.NET平臺的分層架構(gòu)模式，最后通過一個完整的系統(tǒng)實例展現(xiàn)出來。1.2 圖書管理系統(tǒng)簡介圖書管理系統(tǒng)是為在校師生借閱圖書設(shè)計的一個高效和便捷的網(wǎng)上平臺。在操作性方面，采用圖形用戶界面技術(shù)，使系統(tǒng)能夠以盡可能多的圖形窗口和豐富便利的操作界面，通過鼠標(biāo)或鍵盤的操作，為用戶提供最簡潔的使用方法。1.3 工程研究過程本工程實現(xiàn)總的路線是：收集需求、提出方案、設(shè)計實現(xiàn)和驗證效果。在

2、分析階段從整體到局部，對整個分層架構(gòu)體系各個需求進(jìn)展收集，明確各部件的職責(zé)；然后，針對其職責(zé)，提出幾種設(shè)計方案，并進(jìn)展設(shè)計實現(xiàn)；最后，從耦合度、可擴(kuò)展性和可維護(hù)性等多方面對方案進(jìn)展驗證。第二章 開發(fā)環(huán)境及主要技術(shù)簡介2.1 開發(fā)工具的介紹VisualStudio概述VisualStudio是微軟公司推出的開發(fā)環(huán)境，是當(dāng)前最流行的Windows平臺應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境。目前已經(jīng)開發(fā)到9.0版本，也就是VisualStudio2008。VisualStudio可以用來創(chuàng)立Windows平臺下的Windows應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序，也可以用來創(chuàng)立網(wǎng)絡(luò)效勞、智能設(shè)備應(yīng)用程序和Office插件。本工程采用的

3、VisualStudio版本為VisualStudio2008 SP3，并安裝了這個擴(kuò)展用于.NETFramework3.5應(yīng)用程序的設(shè)計。.NET平臺介紹.NET這個名稱涵蓋了微軟的主要開發(fā)平臺。這個主題十分廣泛，包含了許多規(guī)，如編程語言、標(biāo)準(zhǔn)類庫和工具等。它主要包括一下容。.NETFramework包括：monLanguageRuntimeCLR，通用語言運行環(huán)境，這是用于運行和加載應(yīng)用程序的軟件組件；根底類庫是用于實現(xiàn)根本的輸入輸出，對根底數(shù)據(jù)構(gòu)造的支持，對線程管理的支持等。中間層類庫是用戶可以使用這些類庫完成數(shù)據(jù)庫操作、*ML文件操作和網(wǎng)絡(luò)通信等通用任務(wù)。.NET開發(fā)工具包括：Visu

4、al Studio用來開發(fā)和測試應(yīng)用程序；E*pression Studio用來設(shè)計各種應(yīng)用的展現(xiàn)層。ASP.NET用來創(chuàng)立動態(tài)的Web容和Web效勞器應(yīng)用程序，這些都將采用諸如HTML、*ML和SOAP等Internet協(xié)議和數(shù)據(jù)格式。.NET Framework的組成如圖2.1所示。圖2.1 .NET Framework構(gòu)造圖2.1.3 ASP.NET簡介ASP.NET是統(tǒng)一的Web應(yīng)用程序平臺，它提供了為建立和部署企業(yè)級Web應(yīng)用程序所必需的效勞。ASP.NET為面向任何瀏覽器或設(shè)備的平安的、強(qiáng)大的、可升級的和穩(wěn)定的應(yīng)用程序提供了新的編程模型和根底構(gòu)造。ASP.NET是Microsoft

5、.NET Framework的一局部，是一種可以在高度分布的Internet環(huán)境中簡化應(yīng)用程序開發(fā)的計算環(huán)境。.NET Framework包含公共語言運行庫，它提供了各種核心效勞，如存管理、線程管理和代碼平安。另一個重要組成局部.NET Framework類庫為開發(fā)人員創(chuàng)立面向?qū)ο髴?yīng)用程序提供了強(qiáng)大了根底構(gòu)造支持。ASP.NET提供了下面的優(yōu)點：可管理性、平安、易于部署、增強(qiáng)的性能、靈活的輸出、移動設(shè)備支持、擴(kuò)展性和可用性、跟蹤和調(diào)試、與.NET Framework集成以及與現(xiàn)有ASP應(yīng)用程序的兼容性。2.1.4 AJA*簡介AJA*Asynchronous JavaScript and *M

6、L技術(shù)是近幾年的熱門技術(shù)，可以說是對傳統(tǒng)Web技術(shù)的革命，AJA*是使用客戶端腳本與Web效勞器交換數(shù)據(jù)的Web應(yīng)用開發(fā)方法。這樣，Web頁面不用打斷交互流程進(jìn)展重新加裁，就可以動態(tài)地更新。AJA*的核心是對象*ML HTTPRequest。該對象在Internet E*plorer 5中首次引入，它是一種支持異步請求的技術(shù)。簡而言之，*ML HTTPRequest使您可以使用向效勞器提出請求并處理響應(yīng)，而不阻塞用戶。AJA*應(yīng)用程序所用到的根本技術(shù)及其功能是：HTML用于建立Web表單并確定應(yīng)用程序其他局部使用的字段；代碼是運行AJA*應(yīng)用程序的核心代碼，幫助改良與效勞器應(yīng)用程序的通信。AS

7、P.NET AJA*是對傳統(tǒng)ASP.NET框架的一個擴(kuò)展。作為擴(kuò)展保存了原有ASP.NET應(yīng)用程序特點。傳統(tǒng)ASP.NET是一個支持同步訪問模型為主的Web框架，雖然其也原生支持異步訪問特性，但其并不能給展現(xiàn)層帶來一個脫胎換骨的變化。ASP.NET AJA*正是為解決這一問題出現(xiàn)的解決方案，其從效勞器端與客戶端兩個方面擴(kuò)展了ASP.NET創(chuàng)立異步展現(xiàn)層的能力。使用效勞器端編程與客戶端編程各有優(yōu)劣，后文有詳細(xì)介紹，及本工程采用的方案的選擇的說明。ASP.NET AJA*主要的設(shè)計目標(biāo)有兩點：第一，對現(xiàn)有的ASP.NET效勞器端模型進(jìn)展擴(kuò)展，讓其可以生成實現(xiàn)富客戶端的JavaScript代碼。第二

8、，為ASP.NET增加客戶端編程模型，讓純粹的客戶端編程變得更加簡單。這樣，ASP.NET AJA*的特性就可以相應(yīng)地分為效勞器端和客戶端兩個局部。2.2 IIS環(huán)境配置IIS(InternetInformationServer)是Internet信息效勞的簡稱，它是一種WindowsWeb效勞，可以使用它非常輕松地在Internet上發(fā)布信息。本系統(tǒng)使用IIS 7.0版本。安裝步驟：(1)將IIS安裝軟件放在桌面上，單擊“開場，單擊“控制面板，雙擊“添加或刪除程序啟動“添加或刪除程序應(yīng)用程序。(2)在“添加或刪除程序?qū)υ捒蜃髠?cè)的列中，單擊“添加/刪除Windows組件。出現(xiàn)“Windows組

9、件向?qū)Ш?，單擊“下一步?3)在“Windows組件列表中選中“Internet信息效勞，單擊“下一步，按照提示完成安裝。翻開Internet信息效勞管理器：(1)從“開場菜單，選擇“設(shè)置，然后選擇“控制面板。(2)翻開“管理工具。(3)翻開“Internet效勞管理器。2.3 UML的介紹UMLUnified Modeling Language，統(tǒng)模語言的定義包括UML語義和UML表示法兩個局部。(1)UML語義，即描述基于UML的準(zhǔn)確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡單、一致和通用的定義性說明，使開發(fā)者能在語義上取得一致，消除了因人而異的最正確表達(dá)方法所造成的影響。

10、(2)UML表示法，即定義UML符號的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是UML元模型的實例。UML正是通過各種不同的圖以及這些圖之間的聯(lián)系來更好地描述了軟件系統(tǒng)開發(fā)的過程。標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML由九種圖組成，如圖2.2所示：圖2.2 UML九種模型圖及其聯(lián)系這九種模型圖可以分為以下五類：第一類是用例圖，從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。第二類是靜態(tài)圖，包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)構(gòu)造。不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴和聚合等，也包括類的部構(gòu)造類的屬性和操作

11、。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系，在系統(tǒng)的整個生命周期都是有效的。包圖由包或類組成，表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于描述系統(tǒng)的分層構(gòu)造。第三類是行為圖，描述系統(tǒng)的動態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系。其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常，狀態(tài)圖是對類圖的補充。在實用上并不需要為所有的類畫狀態(tài)圖，僅為那些有多個狀態(tài)其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動圖描述滿足用例要求所要進(jìn)展的活動以及活動間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動。第四類是交互圖，描述對象間的交互關(guān)系。其中順序圖顯示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時顯示對象之間的交互；合作圖描

12、述對象間的協(xié)作關(guān)系，合作圖跟順序圖相似，顯示對象間的動態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外，合作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時間和順序，則使用順序圖；如果強(qiáng)調(diào)上下級關(guān)系，則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。第五類是實現(xiàn)圖。其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理構(gòu)造及各部件之間的依賴關(guān)系。一個部件可能是一個資源代碼部件、一個二進(jìn)制部件或一個可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。構(gòu)件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。第三章 基于UML的需求分析基于UML的需求分析大致分為以下步驟：第一步：利用用例及用例圖表示需求。從業(yè)務(wù)需求描述出發(fā)獲取系統(tǒng)用戶的工作流程；確定系統(tǒng)用戶與用例、用例與用例圖之

13、間的關(guān)系，生成用例圖。第二步：利用包圖及類圖表示目標(biāo)軟件系統(tǒng)的總體框架構(gòu)造。3.1 系統(tǒng)分析 可行性分析1. 經(jīng)濟(jì)可行性由于這個系統(tǒng)是一個小的操作軟件，在利用計算機(jī)和操作人員是可以進(jìn)展的，所以花費的資金不是太多，一般的小型企業(yè)是完全可以承受的2. 技術(shù)可行性利用現(xiàn)有的VisualStudio和MicrosoftSQLSEVER的數(shù)據(jù)庫是可以進(jìn)展代碼書寫和軟件的編輯，技術(shù)的難度不是很大，自己是完全可以進(jìn)展的。3. 運行可行性在現(xiàn)有的WINDOWS操作系統(tǒng)是完全可以運行的，不需要對計算機(jī)進(jìn)展另外的升級不過最好的是使用最新的WINDOWS操作系統(tǒng)，這樣可以最好的發(fā)揮該系統(tǒng)的操作性。4. 法律可行性由

14、于該系統(tǒng)是自己開發(fā)的一個學(xué)習(xí)的綠色軟件，不存在于涉及到其他問題的事情的發(fā)生。綜上所述，此系統(tǒng)開發(fā)目標(biāo)已明確，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等方面都可行。因此系統(tǒng)的開發(fā)是完全可行的。3.2 圖書管理系統(tǒng)功能分析 圖書管理系統(tǒng)涉及讀者信息管理、借閱信息管理、圖書信息管理等多方面的信息管理，系統(tǒng)的使用對象為圖書管理員和讀者。他們在使用系統(tǒng)時，各擁有不同的權(quán)限，以完成各自需要的工作。下面對圖書管理系統(tǒng)中主要的業(yè)務(wù)流程進(jìn)展簡要分析：在圖書管理系統(tǒng)中，圖書管理員要為每個讀者建立借閱賬戶，記錄讀者的個人信息和圖書借閱信息。讀者個人賬戶建立成功后，給讀者發(fā)借閱卡，可以通過圖書管理員借閱、歸還圖書，也可以通過相應(yīng)的終端查詢個人的

15、借閱信息，檢索圖書。讀者借閱圖書時，先輸入借閱證卡號、密碼，驗證借閱證的有效性及是否可續(xù)借，無效則向讀者提示原因，如“卡號不對、“密碼不對、“已借滿，不能再借等；有效則顯示讀者的根本信息，例如讀者的個人資料、已經(jīng)借閱的圖書信息等；讀者通過圖書管理員向系統(tǒng)提出借閱請求，管理員操作管理終端，登記讀者新借閱圖書的相關(guān)信息。相應(yīng)地，讀者歸還圖書時，也需驗證借閱卡號、密碼等信息，驗證借閱證的有效性，假設(shè)不對，系統(tǒng)給出相關(guān)的提示；通過系統(tǒng)驗證后，顯示讀者根本信息及圖書借閱信息；讀者向圖書管理員遞交歸還的圖書，管理員驗證無誤后，刪除讀者該書的借閱信息；假設(shè)讀者超期歸還，則先向管理員遞交圖書滯納費用，歸還圖書

16、；另外，圖書館圖書資料變更，如新購進(jìn)圖書或圖書被損毀不能再使用時，圖書管理員要相應(yīng)的將圖書信息入庫或注銷；同理，假設(shè)有新增讀者或需要注銷讀者的，圖書管理員應(yīng)通過系統(tǒng)管理終端進(jìn)展記錄。綜上所述，一個典型的圖書管理系統(tǒng)應(yīng)包含圖書信息管理、借閱信息管理、讀者信息管理三局部數(shù)據(jù)管理，其中圖書管理員可實現(xiàn)如下操作：(1)增加、刪除圖書；(2)增加、刪除讀者；(3)借出、歸還圖書記錄；(4)查詢讀者信息、圖書信息；普通讀者可以實現(xiàn)如下操作：(1)修改個人信息(如登陸密碼，或其他個人信息等)(2)查詢個人借閱信息和檢索圖書；如以下圖1示，簡要的表達(dá)了上述圖書管理系統(tǒng)的根本功能。圖書管理系統(tǒng)圖書借閱管理讀者信

17、息管理書籍信息管理借出超期丟失增加讀者刪除讀者新書入庫注銷圖書正常歸還圖1 圖書管理系統(tǒng)整體功能圖示第四章 圖書管理系統(tǒng)重要用例的實現(xiàn)Use Case圖即用例圖，是從外部用戶的角度來描述系統(tǒng)功能的一種需求表達(dá)方式。一個系統(tǒng)常常包含了眾多的用例，每個用例表達(dá)了用戶對系統(tǒng)的一項需求或描述了人們使用系統(tǒng)*項功能的途徑。使用系統(tǒng)的不同功能，其操作的場景不同。而使用一樣的功能，其場景則相似。將同一用例的場景用文字描述出來就得到了系統(tǒng)用例描述。完整的描述用例，通常包括用例名稱、參與執(zhí)行者、前置條件、事件流、后置條件等。假設(shè)用UML圖形機(jī)制表達(dá)，便是系統(tǒng)的用例圖。通常，我們將二者相結(jié)合，能清晰的表達(dá)出系統(tǒng)的

18、用例。下面將對圖書管理中常見的借書、還書、新增入庫書、注銷圖書、新增讀者、刪除讀者等典型的用例進(jìn)展詳細(xì)描述，并給出用例圖。4.1借閱圖書用例借閱圖書用例描述從圖書館借閱圖書，是圖書館提供的一項根本效勞。在圖書館里系統(tǒng)的建模過程中，將這一行為抽象為一個用例。在不考慮軟件的具體實現(xiàn)細(xì)節(jié)根底上，給出如下的用例描述。Use Case 名稱借書執(zhí)行者讀者前置條件讀者通過系統(tǒng)驗證后，成功登陸借閱系統(tǒng)事件流A輸入讀者的借閱證號； 假設(shè)輸入不正確，則提示“您輸入的借閱證有誤，請重新輸入！ 輸入正確，則提示“請您輸入您的密碼!B輸入借閱證密碼； 假設(shè)輸入不正確，則提示“您輸入的密碼有誤，請重新輸入！ 成功登陸系

19、統(tǒng)后，顯示讀者已借閱圖書信息，提示超期未歸還的圖書；C輸入要借閱圖書的； 假設(shè)讀者已借滿，提示“您已借滿，請先歸還局部圖書再來借，！ 假設(shè)讀者可以正常借閱，提示“您確定要借閱這本書嗎？是，請點確定！D. 讀者點擊“確定，借閱證號增加一條借閱信息記錄； 讀者點擊“放棄，回到步驟C.重新選擇圖書；E. 借閱完成，點擊“退出，退出系統(tǒng)。后置條件讀者成功借閱圖書，圖書管理系統(tǒng)保存借閱記錄并修改庫存圖書數(shù)量，讀者借出數(shù)量。借閱圖書用例圖根據(jù)4.1.1的用例描述，畫出借閱圖書用例圖，見圖2。圖2 借閱圖書用例圖4.2歸還圖書用例4.2.1歸還圖書用例描述如同借閱圖書一樣，歸還圖書同樣是圖書館的一項業(yè)務(wù)，將

20、其抽象為一個用例，并對此用例的外部實現(xiàn)過程進(jìn)展描述。Use Case 名稱還書執(zhí)行者讀者前置條件讀者通過系統(tǒng)驗證后，成功登陸借閱系統(tǒng)事件流A輸入讀者的借閱證號； 假設(shè)輸入不正確，則提示“您輸入的借閱證有誤，請重新輸入！ 輸入正確，則提示“請您輸入您的密碼!B輸入借閱證密碼； 假設(shè)輸入不正確，則提示“您輸入的密碼有誤，請重新輸入！ 成功登陸系統(tǒng)后，顯示讀者已借閱圖書信息，提示超期未歸還的圖書；有超期未還的圖書，調(diào)用“計算超期罰款金額 喪失圖書，調(diào)用“計算喪失罰款金額C輸入要還的圖書； 假設(shè)輸入錯誤，提示“您未借閱該圖書！ 假設(shè)輸入正確，提示“您確定要歸還這本書嗎？D讀者點擊“確定，讀者借閱的圖書

21、信息記錄消失； 讀者點擊“放棄，返回到步驟C.E完成還書，點擊“退出，退出系統(tǒng)；后置條件假設(shè)讀者成功完成還書，在圖書管理系統(tǒng)中刪除借閱記錄，并修改圖書庫庫存圖書數(shù)量和讀者借出數(shù)量。歸還圖書用例圖基于4.2.1的用例描述，畫出其用例圖，見圖3示。圖3 歸還圖書用例圖4.3新增入庫圖書用例新增入庫圖書用例描述圖書館里的圖書根據(jù)館藏需求進(jìn)展更新是一項日常業(yè)務(wù)，因此在設(shè)計圖書管理系統(tǒng)時，也要為此設(shè)計用例。Use Case 名稱新增圖書入庫執(zhí)行者管理員前置條件管理員成功登陸圖書管理系統(tǒng)的書籍信息管理子系統(tǒng)事件流A.點擊“新增；B.登記圖書的信息，作者，； C.給圖書進(jìn)展，并記錄條形編碼信息；D.貼“條形

22、碼；E.檢查圖書是否入庫；F.完成，退出系統(tǒng)。后置條件新增圖書入庫成功，圖書管理系統(tǒng)可以查詢到圖書信息。新增入庫圖書用例圖基于4.3.1的用例描述，畫出用例圖，見圖4示。 圖4 新增入庫圖書用例圖4.4注銷庫存圖書用例注銷庫存圖書用例描述當(dāng)圖書館里藏書，由于受到毀損或其他意外的破壞而無法再使用的情況下，需要對館藏圖書進(jìn)展注銷。下面給出其用例描述。Use Case 名稱注銷庫存圖書執(zhí)行者管理員前置條件管理員成功登陸圖書管理系統(tǒng)的書籍信息管理子系統(tǒng)事件流A.點擊“注銷圖書B.查詢要注銷的圖書借閱信息； 假設(shè)該書借閱出庫，則暫時不能注銷，提示“該書借閱中，不能注銷； 假設(shè)該書未被借閱，提示“確定要注

23、銷此書嗎？C.點擊“確定注銷圖書； 假設(shè)不能肯定是否該注銷,點擊“放棄，返回上級界面；后置條件成功注銷圖書后，圖書管理系統(tǒng)中不能查詢到圖書信息。注銷庫存圖書用例圖基于4.4.1的用例描述，畫出用例圖，見圖5示。圖5 圖書注銷用例圖4.5 新增讀者用例新增讀者用例描述讀者第一次來辦理圖書借閱業(yè)務(wù)，應(yīng)當(dāng)辦理圖書借閱卡，圖書管理員將其讀者信息登記入讀者數(shù)據(jù)庫，便于對讀者借閱信息進(jìn)展統(tǒng)一管理，其用例描述如下。Use Case 名稱新增讀者執(zhí)行者管理員前置條件管理員成功登陸圖書管理系統(tǒng)讀者信息管理子系統(tǒng)事件流A.點擊“創(chuàng)立讀者；B.將讀者，年齡，單位，聯(lián)系等根本信息記錄；C.將以上信息存入讀者信息庫，并

24、發(fā)放借閱卡，卡上記錄讀者個人信息；D.創(chuàng)立完成，退出系統(tǒng)；后置條件成功創(chuàng)立讀者，讀者信息可以被管理員查詢到，讀者可以正常借閱圖書。新增讀者用例圖基于4.5.1的用例描述，畫出其用例圖，見圖6示。 圖6 增加讀者用例圖4.6 刪除讀者用例4.6.1刪除讀者用例描述當(dāng)讀者由于工作地點變化或其他原因，無需再使用圖書館的圖書資料時，應(yīng)當(dāng)為其辦理注銷，即從讀者數(shù)據(jù)庫中刪除其信息。對此業(yè)務(wù)抽象出用例，并給出用例描述。Use Case 名稱刪除讀者執(zhí)行者管理員前置條件管理員成功登陸圖書管理系統(tǒng)讀者信息管理子系統(tǒng)事件流A.查詢讀者的借閱信息記錄； 讀者有未歸還的圖書，提示“讀者有借閱圖書未還，暫時不能刪除B.點擊“刪除讀者； 提示“刪除讀者后，將不能借閱本館圖書，您確定嗎？C.點擊“確定刪除； 假設(shè)不確定，點擊“放棄，返回上層界面；D.注銷讀者的借閱卡；E.刪除完成，退出系統(tǒng)；后置條件成功刪除讀者，讀者信息從數(shù)據(jù)庫中刪除，不能借閱圖書。刪除讀者用例圖基于4.6.1的用力描述，畫出用例圖，見圖7示。 圖7 刪除讀者用例圖4.7整體用例框圖結(jié)合以上典型用例圖及用例圖之間的關(guān)系，畫出如下系統(tǒng)的整體框圖見圖8。圖書管理系統(tǒng)新增入庫圖書借書還書借閱情況查詢“包含“包含“包含“喪失罰款讀者管理借閱管理注銷圖書管理員超期罰款款“擴(kuò)展“擴(kuò)展“讀者圖書信息查詢刪除讀者增加讀者圖書管理“包含“圖8 圖書管理系