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實(shí)驗題目：

圖書(shū)館管理系統

 

實(shí)驗目的：

1、掌握面向對象分析與設計的思想與方法。

2、使用UML進(jìn)行系統的面向對象分析與設計：用例圖，類(lèi)圖，順序圖，狀態(tài)圖，活動(dòng)圖，組件圖等。

3．系統功能用Java或C++語(yǔ)言實(shí)現，并與后臺數據庫連接，實(shí)現系統的基本功能。

 

實(shí)驗設備及環(huán)境：

硬件：多媒體計算機

軟件：Windows7操作系統、Rational Rose建模工具

 

實(shí)驗內容及要求：

工資管理：在取得授權的情況下，有關(guān)人員要進(jìn)行如下工作。

（1）書(shū)籍信息錄入

圖書(shū)管理員錄入書(shū)籍的書(shū)號、名稱(chēng)，修改錄入的出錯（維護），形成圖書(shū)表。

（2）讀者信息錄入

系統管理員錄入讀者的個(gè)人信息，修改錄入的出錯（維護），形成讀者表。

（3）借閱情況的錄入

圖書(shū)管理員在讀者借閱圖書(shū)時(shí)錄入信息，修改錄入的出錯（維護），形成借閱表和歷史借閱表。

（4）計算扣款金額

圖書(shū)管理員按讀者借書(shū)時(shí)間、還書(shū)時(shí)間和借閱時(shí)長(cháng)判斷讀者是否需要扣費，然后生成信息到歷史借閱表中。 

（5）讀者、圖書(shū)管理員及圖書(shū)信息的查詢(xún)

讀者可以根據自己的讀者號查詢(xún)自己的個(gè)人信息；圖書(shū)管理員可以根據自己的管理員號查詢(xún)自己的個(gè)人信息（包括工資）；所有人都可以登錄之后無(wú)條件查詢(xún)圖書(shū)的信息包括館藏冊數。

 

完成步驟和要求：

完成用戶(hù)需求的分析，找出系統的執行者、用況，畫(huà)出用況模型圖（包括用例描述）。

找出系統的概念類(lèi)，建立基本模型。

建立系統順序/通信圖，找出系統與外界交互的消息。

建立系統活動(dòng)圖，找出系統的主要業(yè)務(wù)流程與關(guān)鍵操作流程。

建立系統中主要對象的狀態(tài)機圖，找出對象在其生存期內因響應事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列。

給出系統的問(wèn)題域部分設計的思路，結合2建立類(lèi)設計模型圖。

給出系統的關(guān)鍵界面設計圖，并予以說(shuō)明。

給出數據管理部分的設計結果。

給出控制驅動(dòng)部分的設計思路。（可選）

設計系統的構件圖和部署圖。（可選）

 

四、實(shí)驗結果及分析

1. 根據用戶(hù)的需求畫(huà)出用況圖：

 

在本系統中一共包含了三個(gè)參與者：

其中讀者的主要用例包括查詢(xún)讀者賬戶(hù)（即查詢(xún)自己的個(gè)人信息以及查詢(xún)自己的賬戶(hù)和借閱情況）、借書(shū)、還書(shū)和查詢(xún)圖書(shū)信息。

圖書(shū)管理員的主要用例是查看讀者的賬戶(hù)，包括讀者的個(gè)人信息以及讀者的賬戶(hù)和借閱情況。在對書(shū)籍的信息進(jìn)行管理的時(shí)候能夠查看并添加添加圖書(shū)的各種信息，修改圖書(shū)的信息，以及刪除圖書(shū)的信息。在對借書(shū)記錄和還書(shū)記錄進(jìn)行管理時(shí)圖書(shū)管理員可以判斷讀者的借書(shū)情況是否超期，根據超期的情況決定是否需要罰款。

系統管理員有五個(gè)用例，管理借閱者信息，包括添加新生信息和刪除畢業(yè)生信息。在對圖書(shū)的信息進(jìn)行管理的時(shí)候，也能夠添加新書(shū)的信息和刪除已損壞圖書(shū)的信息。同時(shí)，系統管理員也可以查詢(xún)現有所有圖書(shū)的信息，來(lái)決定是否需要引進(jìn)新書(shū)。系統管理員也可以管理借書(shū)記錄和還書(shū)記錄，主要是當圖書(shū)管理員遇到問(wèn)題時(shí)，系統管理員也可以實(shí)現借還書(shū)的功能。

另外，圖書(shū)管理員和系統管理員都繼承于圖書(shū)館內部人員這個(gè)父類(lèi)。

 

2.根據用況圖建立本系統的類(lèi)圖：

 

本系統一共設計了七個(gè)類(lèi)：    。

讀者類(lèi)：屬性包含（1）讀者證號 （2）密碼 （3）最大借書(shū)數量

方法包括（1）借書(shū) （2）還書(shū) （3）查看用戶(hù)賬戶(hù) （4）查看借書(shū)數量 （5）登錄系統

    （5）查詢(xún)圖書(shū)信息 （6）交罰款

    圖書(shū)管理員類(lèi)：屬性包含（1）管理員賬號 （2）密碼

方法包括（1）查詢(xún)圖書(shū)信息（2）修改圖書(shū)信息

    書(shū)架類(lèi)：屬性包含（1）書(shū)架號 （2）類(lèi)型（3）位置（4）存放數量

方法只有 存放圖書(shū)

圖書(shū)類(lèi)：屬性包含（1）書(shū)號（2）書(shū)名（3）數量（4）價(jià)格（5）出版社

    （6）館藏冊數（7）在館冊數

系統管理員類(lèi)：屬性包含 值班時(shí)間

     方法包括（1）查看用戶(hù)個(gè)人信息（2）修改用戶(hù)個(gè)人信息

后臺系統類(lèi)：屬性包含（1）級別（2）配置

     方法包括（1）存儲用戶(hù)個(gè)人信息（2）存儲圖書(shū)信息（3）存儲借閱信息

Item類(lèi)：屬性包含 id

     方法包括（1）創(chuàng )建（2）銷(xiāo)毀（3）更新（4）顯示圖書(shū)信息（5）顯示借閱次數

其中，圖書(shū)管理員類(lèi)和系統管理員類(lèi)是工作人員類(lèi)的子類(lèi)，圖書(shū)管理員在繼承了其父類(lèi)的屬性和操作以外還自己添加了管理員賬號和密碼這兩個(gè)屬性，添加了查詢(xún)圖書(shū)信息和修改圖書(shū)信息這兩個(gè)操作。系統管理員在繼承了父類(lèi)的基礎以外還添加了值班時(shí)間這個(gè)屬性，以及查看用戶(hù)個(gè)人信息和修改用戶(hù)個(gè)人信息這兩個(gè)操作。

另外，讀者類(lèi)和工作人員類(lèi)是Person類(lèi)的子類(lèi)，讀者在繼承了其父類(lèi)的屬性和操作以外還自己添加了讀者證號、密碼和最大借書(shū)數量這幾個(gè)屬性，添加了借書(shū)、還書(shū)、查看用戶(hù)賬戶(hù)、查看借書(shū)數量、登錄系統、查詢(xún)圖書(shū)信息和交罰款這些操作。工作人員在繼承了其父類(lèi)的屬性和操作以外還自己添加了工資和管理范圍這兩個(gè)屬性，添加了登錄賬戶(hù)、查詢(xún)用戶(hù)借閱信息、管理借書(shū)記錄、管理還書(shū)記錄、查看用戶(hù)賬戶(hù)這些操作。

Person類(lèi)是讀者類(lèi)和工作人員類(lèi)的父類(lèi)，它包含了所有人都有的三個(gè)屬性：姓名、性別和年齡。讀者類(lèi)和工作人員類(lèi)繼承于Person類(lèi)，這就簡(jiǎn)化了這兩個(gè)子類(lèi)的屬性。

類(lèi)之間的關(guān)系先從圖書(shū)管理員講起，圖書(shū)管理員能夠為讀者提供服務(wù)，因此，二者之間應該是服務(wù)與被服務(wù)的關(guān)系。另外，圖書(shū)管理員能夠管理書(shū)架和圖書(shū)，而且書(shū)架與圖書(shū)之間是存放與被存放的關(guān)系，所有的圖書(shū)都被存放于圖書(shū)館的書(shū)架中。最后，圖書(shū)管理員還能夠查看Item，Item類(lèi)有點(diǎn)類(lèi)似于超市中在購物后產(chǎn)生的小票，當讀者在完成整個(gè)借閱的操作之后，后臺系統會(huì )自動(dòng)生成一個(gè)Item，因此，在類(lèi)圖中Item與后臺系統之間是一種聚合的關(guān)系，而讀者也可以查看Item，因為當讀者在完成借閱之后，Item便可以證明借書(shū)是否成功以及后臺系統是否發(fā)生故障。

除了圖書(shū)管理員之外，同樣繼承于工作人員的系統管理員類(lèi)也與其他類(lèi)有著(zhù)很多聯(lián)系，比如說(shuō)系統管理員同樣與圖書(shū)類(lèi)有著(zhù)維護與被維護這樣的關(guān)系，但與圖書(shū)管理員不同的是，系統管理員只負責通過(guò)從后臺系統中的添加、修改或者刪除來(lái)管理圖書(shū)，而不是像圖書(shū)管理員一樣去管理實(shí)體的圖書(shū)。另外，系統管理員可以管理后臺系統，控制后臺系統中所存儲的信息以及當后臺系統在發(fā)生一些故障時(shí)，系統管理員能夠提供及時(shí)的維修。

 

 

3.用戶(hù)登錄的時(shí)候的時(shí)序圖：

    借書(shū)過(guò)程的時(shí)序圖：

上圖表示了讀者在進(jìn)行借閱操作時(shí)的一系列變化，讀者在進(jìn)行借書(shū)操作之前，首先需要輸入自己的信息包括賬號和密碼，顯示器將這些信息發(fā)送給數據庫，在數據庫中將讀者的賬號和密碼進(jìn)行比對，進(jìn)行身份驗證，并將驗證的結果返回給讀者。如果身份驗證成功則用戶(hù)登錄成功，反之讀者登錄失敗。

然后，讀者可以向圖書(shū)管理員發(fā)送借閱請求，圖書(shū)管理員在收到消息后可以向后臺系統輸入借閱信息，后臺系統查看對應圖書(shū)的館藏冊數，并根據館藏信息，返回該圖書(shū)是否可借閱。若可借閱，則圖書(shū)管理員可在此時(shí)修改后臺系統的借閱信息，將需要借閱圖書(shū)的讀者信息添加到后臺數據庫的借閱表中，并且后臺系統自動(dòng)計算當前對應的借閱時(shí)間。

此時(shí)，后臺系統調用其Item功能，當圖書(shū)管理員修改完借閱表之后，后臺系統生成一張紙質(zhì)書(shū)單，即類(lèi)似于超市購物時(shí)的小票，圖書(shū)管理員得到小票確認無(wú)誤后將紙質(zhì)小票返回給借閱者，借閱者可以得到實(shí)體的圖書(shū)，整個(gè)借閱過(guò)程結束。

 

還書(shū)過(guò)程的時(shí)序圖：

用戶(hù)在還書(shū)的時(shí)候也需要登錄，在登錄的時(shí)候，首先需要輸入自己的信息包括賬號和密碼，顯示器講這些信息發(fā)送給數據庫，在數據庫中將用戶(hù)的賬號和密碼進(jìn)行比對，進(jìn)行身份驗證，并將驗證的結果返回給用戶(hù)。如果身份驗證成功則用戶(hù)登錄成功，反之用戶(hù)登錄失敗。

借閱者在登錄成功之后，可以向圖書(shū)管理員發(fā)送還書(shū)請求，圖書(shū)管理員在接收到還書(shū)請求之后，需要進(jìn)入后臺系統查看該借閱者是否超期借閱，后臺系統返回超期的信息，若借閱者還書(shū)的時(shí)間超過(guò)了應還的時(shí)間，后臺系統則自動(dòng)生成一張扣款賬單，由圖書(shū)管理員返回給借閱者。

之后借閱者需要支付扣款的金額，支付完畢后，圖書(shū)管理員需要修改借閱信息，即進(jìn)入后臺數據庫的借閱表刪除這條借閱信息，后臺系統自動(dòng)將刪除的借閱信息添加到后臺數據庫的歷史借閱表中。另外，后臺系統還需要修改圖書(shū)的館藏冊數，將所還圖書(shū)的館藏冊數加一，并返回館藏信息。

最后，借閱者可以歸還實(shí)體的圖書(shū)，圖書(shū)管理員將會(huì )請求生成一張還書(shū)書(shū)單，后臺系統啟用其Item功能生成一張還書(shū)書(shū)單并返回給讀者，整個(gè)還書(shū)操作結束。

 

4.進(jìn)行還書(shū)操作時(shí)的活動(dòng)圖：

讀者在進(jìn)行借書(shū)操作時(shí)，可以向圖書(shū)管理員發(fā)送借閱請求，圖書(shū)管理員在收到消息后可以向后臺系統輸入借閱信息，并查看對應圖書(shū)的館藏信息，并根據館藏信息，產(chǎn)生一個(gè)分支判斷。若館藏冊數為0，則不可借閱，返回錯誤信息并拒絕讀者的借閱，之后結束整個(gè)借書(shū)操作。若館藏冊數不為0，則可借閱，后臺系統返回可借閱信息。

圖書(shū)管理員在后臺系統返回可借閱信息之后修改后臺系統的借閱信息，將需要借閱圖書(shū)的讀者信息添加到后臺數據庫的借閱表中，并且后臺系統自動(dòng)計算當前對應的借閱時(shí)間，與此同時(shí)，后臺系統調用其Item功能，當圖書(shū)管理員修改完借閱信息之后，后臺系統生成一張紙質(zhì)書(shū)單。

完成這兩個(gè)操作之后，借閱者可以得到實(shí)體的圖書(shū)，整個(gè)借閱過(guò)程結束。

 

5.讀者從未登記到還書(shū)成功時(shí)的狀態(tài)圖：

讀者在進(jìn)行借書(shū)與還書(shū)操作之前首先需要通過(guò)注冊來(lái)驗證身份，學(xué)校中的圖書(shū)館借閱者以學(xué)生為主，學(xué)生在登記學(xué)生信息之后一直處于未注冊的狀態(tài)。通過(guò)圖書(shū)館管理員對其進(jìn)行注冊操作，讀者的狀態(tài)才由未注冊轉向已注冊。另外，讀者在已注冊的狀態(tài)下也可以修改個(gè)人信息，此時(shí)借閱者的狀態(tài)不變。

注冊完之后的讀者在身份驗證成功之后就可以進(jìn)入到系統，進(jìn)行圖書(shū)信息和自己個(gè)人信息的查詢(xún)。已注冊的讀者此時(shí)處于可借閱的狀態(tài)，若讀者借書(shū)數量小于等于10本時(shí)，在辦理借閱手續之后就可以對圖書(shū)館中的圖書(shū)進(jìn)行借閱。在取完實(shí)體書(shū)之后，借閱者便進(jìn)入一個(gè)未還書(shū)的狀態(tài)。

若借閱者處于未還書(shū)狀態(tài)超過(guò)2個(gè)月，則借閱者進(jìn)入欠款狀態(tài)，若借閱者處于未還書(shū)狀態(tài)不超過(guò)2個(gè)月，則借閱者依舊處于未欠款狀態(tài)。當借閱者在欠款狀態(tài)時(shí)，需要進(jìn)行還款，還款之后返回到未欠款狀態(tài)。通過(guò)還書(shū)，借閱者進(jìn)入已還書(shū)的狀態(tài)。

此時(shí)可選擇繼續借閱或者是直接結束，若是通過(guò)繼續借閱返回，則需要進(jìn)行判斷，當讀者借書(shū)數量小于等于10本時(shí)，才可以繼續借閱，若是讀者借書(shū)數量大于10本，則直接結束，無(wú)法再借。

 

6.系統的界面設計：

系統的頁(yè)面包括主界面、錄入界面、查詢(xún)所有學(xué)生界面和查詢(xún)單個(gè)學(xué)生界面。

主界面：是所有分界面的總和，所有的分界面都展示在主界面上。

 

 

錄入界面：將新入學(xué)的學(xué)生錄入到圖書(shū)管理系統中，同時(shí)注冊自己的賬號，用賬號登錄到系統后，即可以查詢(xún)自己的借書(shū)記錄。

 

 

查詢(xún)所有學(xué)生界面：圖書(shū)管理員可以通過(guò)“查詢(xún)所有”這個(gè)界面來(lái)查詢(xún)所有借閱者的信息以及借書(shū)的數量。

 

 

 

查詢(xún)單個(gè)學(xué)生界面：通過(guò)輸入單個(gè)借閱者的姓名來(lái)查詢(xún)對應借閱者的借閱信息。

 

 

7、后臺數據庫管理部分的設計結果

主要設計了7個(gè)表，具體表結構如下：

圖書(shū)表

 

讀者表

 

讀者類(lèi)型表

 

正借閱表

 

已還表

 

書(shū)架表

 

工作人員表