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實(shí)驗(yàn)題目：

圖書(shū)館管理系統(tǒng)

 

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

1、掌握面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)的思想與方法。

2、使用UML進(jìn)行系統(tǒng)的面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)：用例圖，類(lèi)圖，順序圖，狀態(tài)圖，活動(dòng)圖，組件圖等。

3．系統(tǒng)功能用Java或C++語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)，并與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)連接，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的基本功能。

 

實(shí)驗(yàn)設(shè)備及環(huán)境：

硬件：多媒體計(jì)算機(jī)

軟件：Windows7操作系統(tǒng)、Rational Rose建模工具

 

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求：

工資管理：在取得授權(quán)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(hào)、名稱(chēng)，修改錄入的出錯(cuò)（維護(hù)），形成圖書(shū)表。

（2）讀者信息錄入

系統(tǒng)管理員錄入讀者的個(gè)人信息，修改錄入的出錯(cuò)（維護(hù)），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(cuò)（維護(hù)），形成借閱表和歷史借閱表。

（4）計(jì)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(zhǎng)判斷讀者是否需要扣費(fèi)，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(jù)自己的讀者號(hào)查詢(xún)自己的個(gè)人信息；圖書(shū)管理員可以根據(jù)自己的管理員號(hào)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(cè)數(shù)。

 

完成步驟和要求：

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

找出系統(tǒng)的概念類(lèi)，建立基本模型。

建立系統(tǒng)順序/通信圖，找出系統(tǒng)與外界交互的消息。

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

建立系統(tǒng)中主要對(duì)象的狀態(tài)機(jī)圖，找出對(duì)象在其生存期內(nèi)因響應(yīng)事件所經(jīng)歷的狀態(tài)序列。

給出系統(tǒng)的問(wèn)題域部分設(shè)計(jì)的思路，結(jié)合2建立類(lèi)設(shè)計(jì)模型圖。

給出系統(tǒng)的關(guān)鍵界面設(shè)計(jì)圖，并予以說(shuō)明。

給出數(shù)據(jù)管理部分的設(shè)計(jì)結(jié)果。

給出控制驅(qū)動(dòng)部分的設(shè)計(jì)思路。（可選）

設(shè)計(jì)系統(tǒng)的構(gòu)件圖和部署圖。（可選）

 

四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

1. 根據(jù)用戶(hù)的需求畫(huà)出用況圖：

 

在本系統(tǒng)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(duì)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(duì)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(jù)超期的情況決定是否需要罰款。

系統(tǒng)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(duì)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(tǒng)管理員也可以查詢(xún)現(xiàn)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(tǒng)管理員也可以管理借書(shū)記錄和還書(shū)記錄，主要是當(dāng)圖書(shū)管理員遇到問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)管理員也可以實(shí)現(xiàn)借還書(shū)的功能。

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

 

2.根據(jù)用況圖建立本系統(tǒng)的類(lèi)圖：

 

本系統(tǒng)一共設(shè)計(jì)了七個(gè)類(lèi)：    。

讀者類(lèi)：屬性包含（1）讀者證號(hào) （2）密碼 （3）最大借書(shū)數(shù)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(shù)量 （5）登錄系統(tǒng)

    （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(hào) （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(hào) （2）類(lèi)型（3）位置（4）存放數(shù)量

方法只有 存放圖書(shū)

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

    （6）館藏冊(cè)數(shù)（7）在館冊(cè)數(shù)

系統(tǒng)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(tái)系統(tǒng)類(lèi)：屬性包含（1）級(jí)別（2）配置

     方法包括（1）存儲(chǔ)用戶(hù)個(gè)人信息（2）存儲(chǔ)圖書(shū)信息（3）存儲(chǔ)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(shù)

其中，圖書(shū)管理員類(lèi)和系統(tǒng)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(hào)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(tǒng)管理員在繼承了父類(lèi)的基礎(chǔ)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(hào)、密碼和最大借書(shū)數(shù)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(shù)量、登錄系統(tǒng)、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?yàn)樽x者提供服務(wù)，因此，二者之間應(yīng)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(gòu)物后產(chǎn)生的小票，當(dāng)讀者在完成整個(gè)借閱的操作之后，后臺(tái)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)Item，因此，在類(lèi)圖中Item與后臺(tái)系統(tǒng)之間是一種聚合的關(guān)系，而讀者也可以查看Item，因?yàn)楫?dāng)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(tái)系統(tǒng)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(tǒng)管理員類(lèi)也與其他類(lèi)有著很多聯(lián)系，比如說(shuō)系統(tǒng)管理員同樣與圖書(shū)類(lèi)有著維護(hù)與被維護(hù)這樣的關(guān)系，但與圖書(shū)管理員不同的是，系統(tǒng)管理員只負(fù)責(zé)通過(guò)從后臺(tái)系統(tǒng)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(tǒng)管理員可以管理后臺(tái)系統(tǒng)，控制后臺(tái)系統(tǒng)中所存儲(chǔ)的信息以及當(dāng)后臺(tái)系統(tǒng)在發(fā)生一些故障時(shí)，系統(tǒng)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(hào)和密碼，顯示器將這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中將讀者的賬號(hào)和密碼進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)行身份驗(yàn)證，并將驗(yàn)證的結(jié)果返回給讀者。如果身份驗(yàn)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(qǐng)求，圖書(shū)管理員在收到消息后可以向后臺(tái)系統(tǒng)輸入借閱信息，后臺(tái)系統(tǒng)查看對(duì)應(yīng)圖書(shū)的館藏冊(cè)數(shù)，并根據(jù)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(tái)系統(tǒng)的借閱信息，將需要借閱圖書(shū)的讀者信息添加到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的借閱表中，并且后臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前對(duì)應(yīng)的借閱時(shí)間。

此時(shí)，后臺(tái)系統(tǒng)調(diào)用其Item功能，當(dāng)圖書(shū)管理員修改完借閱表之后，后臺(tái)系統(tǒng)生成一張紙質(zhì)書(shū)單，即類(lèi)似于超市購(gòu)物時(shí)的小票，圖書(shū)管理員得到小票確認(rèn)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(jié)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(hào)和密碼，顯示器講這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)庫(kù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中將用戶(hù)的賬號(hào)和密碼進(jìn)行比對(duì)，進(jìn)行身份驗(yàn)證，并將驗(yàn)證的結(jié)果返回給用戶(hù)。如果身份驗(yàn)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(qǐng)求，圖書(shū)管理員在接收到還書(shū)請(qǐng)求之后，需要進(jìn)入后臺(tái)系統(tǒng)查看該借閱者是否超期借閱，后臺(tái)系統(tǒng)返回超期的信息，若借閱者還書(shū)的時(shí)間超過(guò)了應(yīng)還的時(shí)間，后臺(tái)系統(tǒng)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(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的借閱表刪除這條借閱信息，后臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)將刪除的借閱信息添加到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的歷史借閱表中。另外，后臺(tái)系統(tǒng)還需要修改圖書(shū)的館藏冊(cè)數(shù)，將所還圖書(shū)的館藏冊(cè)數(shù)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(qǐng)求生成一張還書(shū)書(shū)單，后臺(tái)系統(tǒng)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(jié)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(qǐng)求，圖書(shū)管理員在收到消息后可以向后臺(tái)系統(tǒng)輸入借閱信息，并查看對(duì)應(yīng)圖書(shū)的館藏信息，并根據(jù)館藏信息，產(chǎn)生一個(gè)分支判斷。若館藏冊(cè)數(shù)為0，則不可借閱，返回錯(cuò)誤信息并拒絕讀者的借閱，之后結(jié)束整個(gè)借書(shū)操作。若館藏冊(cè)數(shù)不為0，則可借閱，后臺(tái)系統(tǒng)返回可借閱信息。

圖書(shū)管理員在后臺(tái)系統(tǒng)返回可借閱信息之后修改后臺(tái)系統(tǒng)的借閱信息，將需要借閱圖書(shū)的讀者信息添加到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的借閱表中，并且后臺(tái)系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算當(dāng)前對(duì)應(yīng)的借閱時(shí)間，與此同時(shí)，后臺(tái)系統(tǒng)調(diào)用其Item功能，當(dāng)圖書(shū)管理員修改完借閱信息之后，后臺(tái)系統(tǒng)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(jié)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(cè)來(lái)驗(yàn)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(cè)的狀態(tài)。通過(guò)圖書(shū)館管理員對(duì)其進(jìn)行注冊(cè)操作，讀者的狀態(tài)才由未注冊(cè)轉(zhuǎn)向已注冊(cè)。另外，讀者在已注冊(cè)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(cè)完之后的讀者在身份驗(yàn)證成功之后就可以進(jìn)入到系統(tǒng)，進(jìn)行圖書(shū)信息和自己個(gè)人信息的查詢(xún)。已注冊(cè)的讀者此時(shí)處于可借閱的狀態(tài)，若讀者借書(shū)數(shù)量小于等于10本時(shí)，在辦理借閱手續(xù)之后就可以對(duì)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(dāng)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(xù)借閱或者是直接結(jié)束，若是通過(guò)繼續(xù)借閱返回，則需要進(jìn)行判斷，當(dāng)讀者借書(shū)數(shù)量小于等于10本時(shí)，才可以繼續(xù)借閱，若是讀者借書(shū)數(shù)量大于10本，則直接結(jié)束，無(wú)法再借。

 

6.系統(tǒng)的界面設(shè)計(jì)：

系統(tǒng)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(tǒng)中，同時(shí)注冊(cè)自己的賬號(hào)，用賬號(hào)登錄到系統(tǒng)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(shù)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(duì)應(yīng)借閱者的借閱信息。

 

 

7、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理部分的設(shè)計(jì)結(jié)果

主要設(shè)計(jì)了7個(gè)表，具體表結(jié)構(gòu)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