图书管理系统的分析与设计软件软件工程概论课程设计本科论文.docx
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图书管理系统的分析与设计软件软件工程概论课程设计本科论文
软件学院
课程设计报告书
课程名称软件工程概论课程设计
设计题目图书管理系统的分析与设计
专业班级
学号
姓名
指导教师
2015年1月
目录
1设计时间1
2设计目的1
3设计任务1
4设计内容1
4.1项目概述1
4.1.1系统开发计划1
4.1.2业务流程描述2
4.2需求分析3
4.2.1总体目标3
4.2.2具体目标3
4.2.3系统数据建模4
4.2.4系统功能建模6
4.2.5数据字典9
4.3总体设计11
4.3.1总体设计HIPO技术11
4.3.2数据库设计13
4.3详细设计14
4.3.1用户管理模块详细设计14
4.3.2图书管理模块详细设计15
4.3.3借阅管理模块详细设计16
4.3.4查询模块详细设计17
4.3.5统计模块详细设计19
5总结与展望19
参考文献21
成绩评定21
1设计时间
2015年1月26日—2015年1月29日
2设计目的
图书馆管理系统是图书馆管理工作中不可缺少的部分，它的内容对于图书馆的管理者和使用者来说都至关重要，所以图书管理系统应该能够为管理者或用户提供充足的信息和快捷的数据处理手段。
随着校园网的发展，各高等院校的图书馆都开始使用“图书管理系统软件”开展工作。
由于目前市场上的软件大多只是一些条框，没有形成特定环境下工作的图书管理系统。
特别是各图书馆之间、图书馆与读者及管理者之间要互连互通，共享信息资源。
本软件就是基于这种背景而开发设计的。
3设计任务
要求运用软件工程的思想，严格按照软件生命周期各阶段的目的和任务，完成对系统的分析和设计。
本项目开发的目标主要是完成用户管理，图书管理，借阅管理，其中用户管理包括用户挂失、注销、添加、修改、查询用户信息等；图书管理包括图书入库，图书删除，图书修改，图书查询等；图书借阅管理主要包括图书的借阅登记、还书登记、图书续借、图书丢失等。
4设计内容
4.1项目概述
4.1.1系统开发计划
1.项目目的
本项目的设计目标旨在方便图书管理员的操作，减少图书管理员的工作量并使其能更有效的管理书库中的图书，实现传统的图书管理工作的信息化建设。
2.项目背景
图书馆收藏着大量的文献信息资源，积极地开发，广泛地利用这些文献资源是图书馆的重要职能之一，它也是图书馆承担各种职能的基础。
由于当今社会文献的生产数量大、增长快；社会文献的类型复杂、形式多样；文献的时效性强；文献的传播速度加快；文献的内容交叉重复；文献所用语种在扩大,质量下降等特点,使人们普通感到利用起来十分不容易。
随着现代信息科技的发展，软件产业对提高企事业单位效率起到了很大作用，实现了很多业务上的自动化和半自动化。
而图书管理系统对图书管理事业的高效发展起着决定性的作用，社会迫切需要一款更优化的图书来提高图书馆的自动化程度。
3.项目工作内容
按照需求分析中对软件的要求，使用如下配置编写程序，并编写使用说明书，指导图书管理员的操作。
4.产品
图书管理系统软件和使用说明书
5.程序
程序分为用户管理，图书管理，借阅管理，查询和统计五大模块。
用户管理模块实现对用户的添加，用户的注销，用户的修改，用户的查询，借书证的挂失和解挂失；图书管理模块实现对图书的入库，图书的出库，图书的信息修改，图书的查询；借阅管理模块实现借书登记，还书登记，续借登记，遗失登记和交付罚款；查询和统计分别为方便图书管理员的工作而设计，提供迅速而准确地信息搜索和统计功能。
4.1.2业务流程描述
1.用户管理
为了实现用户的图书借阅功能，需要建立一张用户表来管理用户信息。
只有注册过的用户且用户状态为正常状态才可以进行图书的借阅。
用户表中可以增加借阅用户、可以对注册用户的信息进行修改、可以注销用户、可以查询用户。
用户的信息必须包含用户名称、身份证号、性别、联系方式（手机号码）等重要识别信息。
2.图书管理
图书馆中的书籍是会发生量的变化的，图书管理中需要包含对图书内容的增加、删除、修改和查询功能。
3.借阅管理
图书馆中的书籍被借阅时需要进行登记。
如果书籍归还之后，需要将借阅的状态改成归还。
图书管理员可以按照书记名称、借阅名称、借阅日期等做为查询条件来对借阅信息进行管理。
如图4-1业务流程图如下：
图4-1图书管理系统业务流程图
4.2需求分析
4.2.1总体目标
本项目的设计目标旨在方便图书管理员的操作，减少图书管理员的工作量并使其能更有效的管理书库中的图书，实现传统的图书管理工作的信息化建设。
本系统的服务对象为图书馆流通部门的工作人员，用户界面友好，不需计算机专业的专门训练即可使用本系统。
软件主要分为用户管理，图书管理，借阅管理，统计与查询五大模块。
用户管理包括用户的添加删除，修改，查询以及借书证的挂失与解挂。
图书管理包括对图书的入库，出库，信息修改和查询。
借阅管理则主要包括借书，还书，续借，丢失图书处理及违章后赔偿处理。
4.2.2具体目标
主要包括以下几点：
1.用户借书，管理员将用户信息，图书信息输入系统，系统则根据这些信息生成借阅单，存入借阅表。
2.用户还书，管理员将图书信息输入系统。
若未超期，系统根据图书信息将相应借阅单标记为已还和完结，若已超期，将相应借阅单标记为已还，管理员要求罚款。
用户交钱后，借阅单标记为完结，系统将超期信息记录到超期表。
3.用户要续借某书，管理员将书号和用户名输入系统，若相应借阅单允许续借，标记为已续借，否则，不予续借。
4.用户将书丢失，管理员将丢失信息输入系统，系统执行丢失操作，并要求用户赔偿。
5.管理员对图书进行录入，删除，修改，查询操作，系统根据信息对图书表进行改变。
6.管理员对用户进行添加，删除，修改，查询操作，系统根据信息对用户表进行改变。
7.系统提供借出记录查询，未还记录查询，超期记录查询，罚款记录查询，丢失记录查询。
8.系统提供图书统计，用户统计，用户借阅统计，罚款统计来方便管理员的管理工作。
4.2.3系统数据建模
E-R图也称为实体-联系图，提供了表示实体类型、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。
E-R图如下所示：
图4-2总体E-R图
图4-3用户分E-R图
图4-4用户类型分E-R图
图4-5图书分E-R图
图4-6罚款记录分E-R图
图4-7借阅记录分E-R图
4.2.4系统功能建模
功能建模的思想是用抽象模型的概念，按照软件内部数据传递、变换的关系，自顶向下逐层分解，直到找到满足功能要求的所有可实现的软件为止。
功能模型用数据流图来描述。
数据流图如下所示：
图4-80层数据流图
用户管理
图4-9P11层数据流图
图4-10P21层数据流图
记录
图4-11P31层数据流图
图4-12P41层数据流图
图4-13P51层数据流图
图4-14P12层数据流图
图4-15P22层数据流图
图4-16P32层数据流图
4.2.5数据字典
数据字典是关于数据库中数据的描述，即元数据，而不是数据本身。
数据本身将存放在物理数据库中，由数据库管理系统管理。
数据字典有助于这些数据的进一步管理和控制，为设计实现和运行阶段控制有关数据提供依据。
1.数据流分量：
数据流图中数据项的数据结构中的数据项说明，数据项是不可再分的数据单位。
数据项描述={数据项名，数据项含义说明，别名，数据类型，长度，取值范围，取值含义，与其他数据项的逻辑关系，数据项之间的联系}。
2.数据流数据流图中流线的说明。
数据流是数据结构在系统内存。
对数据流的描述通常包括如下内容：
{数据流名，说明，编号，数据流来源，数据流去向，组成（数据结构）}
3.数据存储数据的存储特征说明。
数据存储是数据结构停留或保存的地方，来源和去向之一。
可以是手工文档或手工凭单，也可以是计算及文档。
一般而言，应包括如下内容：
{数据存储名，说明，编号，输入的数据流，输出的数据流，组成（数据结构），数据量，存取频度，存取方式}。
数据字典如下所示：
数据元素
系统名称：
图书管理系统
条目名：
借书证号（别称：
F4）
属于数据流：
F5
属于数据存储:
D1，D4
定义：
职工编号=10{数字}10
数据元素：
数字=[0|1|2|3|4|5|6|7|8|9]
简要说明：
唯一标示了用户
修改记录：
编写：
日期：
审核：
日期：
图4-17数据元素条目数据字典卡片
数据流
系统名称：
图书管理系统
条目名：
图书表（别名：
D3）
来源：
F3，F7
去向：
F9
数据结构：
图书表=书号+书名+作者+出版社+ISBN号+定价+是否在库+是否丢失+入库时间+图书分类+架号
简要说明：
记录了所有图书的信息
修改记录：
编写：
日期：
审核：
日期：
图4-18数据流条目数据字典卡片
数据存储
名称：
用户表（编号:
D1）
描述：
对所有注册用户信息的记录
相关处理：
有P1写入，读取数据的输出有F1，F2
数据结构：
用户表=借书证号+姓名+身份证号+联系方式+用户类型+用户状态+职业
安全要求：
数据项
数据类型
长度
是否为空
描述
JSZH
Char
10
借书证号
XM
Int
5
姓名
XB
Char
4
性别
SFZH
Char
18
身份证号
LXFS
Char
11
联系方式
YHLX
Char
10
用户类型
YHZT
Char
10
用户状态
ZY
Char
20
职业
图4-19数据存储条目数据字典卡片
4.3总体设计
4.3.1总体设计HIPO技术
1.系统层次图:
系统层次图如图4-20所示，主要分为三个层次。
图4-20系统层次图
2.系统IPO图，如图4-21到图4-24所示：
IPO图
系统：
图书管理系统作者：
XXX
模块：
用户管理编号：
P2
被调用：
系统主模块
调用：
用户挂失，用户注销，用户添加，用户修改，用户查询
输入：
F1、F2、F7
输出：
F8、D1、D2
处理：
负责对用户信息的管理，包括添加、修改、注销、挂失和查询
备注：
图4-21用户管理模块IPO图
IPO图
系统：
图书管理系统作者：
XXX
模块：
图书管理编号：
P2
被调用：
系统主模块
调用：
图书添加，图书修改，图书删除，图书查询
输入：
F3、F7
输出：
F9、D3
处理：
负责对图书信息的管理，包括添加、修改、删除和查询
备注：
图4-22图书管理模块IPO图
IPO图
系统：
图书管理系统作者：
XXX
模块：
查询编号：
P2
被调用：
系统主模块
调用：
借出查询，未还查询，超期查询，罚款查询，丢失查询
输入：
D1、D2、D3、D4、D5
输出：
F11、F12、F13、F14、F15
处理：
责对借阅的管理，包括借书登记，还书登记，图书续借，图书丢失
备注：
图`4-23查询模块IPO图
IPO图
系统：
图书管理系统作者：
XXX
模块：
统计编号：
P2
被调用：
系统主模块
调用：
图书统计，读者统计，读者借阅统计，罚款统计
输入：
D1、D2、D3、D4、D5
输出：
F16、F17、F18、F19
处理：
负责对读者和图书的统计，包括图书统计，读者统计，读者借阅统计，罚款统计
备注：
图4-24统计模块IPO图
4.3.2数据库设计
用户表（借书证号，姓名，身份证号，联系方式，用户类型，用户状态，职业）
图书表（书号，书名，作者，出版社，ISBN号，定价，是否在库，是否遗失，入库时间，图书分类，架号）
借阅表（借阅号，借书证号，书号，借出日期，归还日期）
罚单表（罚单号，罚款金额，罚款原因，借阅号，是否交钱）
个人信息表（姓名，性别，身份证号，联系方式，职业）
挂失信息表（姓名，性别，身份证号，联系方式，职业）
借书证信息（借书证号）
借书证信息（书号）
如以下表4-1至表4-5所示：
表4-1用户表
列名
数据类型
长度
允许空
文字描述
jszh
char
10
借书证号
xm
char
5
姓名
xb
int
4
性别
sfzh
char
18
身份证号
lxfs
char
11
联系方式
yhlx
char
10
用户类型
yhzt
char
10
用户状态
zy
char
20
Y
职业
表4-2用户类型表
列名
数据类型
长度
允许空
文字描述
yhlx
char
10
用户类型
zcjq
char
10
最长借期
zdjycs
char
4
最大借阅册书
zcxq
int
4
最长续期
表4-3图书表
列名
数据类型
长度
允许空
文字描述
sh
char
10
书号
sm
char
50
书名
zz
char
20
作者
cbs
char
30
出版社
isbn
char
30
ISBN号
dj
double
8
定价
sfys
bool
1
是否丢失
rksj
date
10
入库时间
tsfl
char
10
Y
图书分类
表4-4借阅表
列名
数据类型
长度
允许空
文字描述
jyh
char
10
借阅号
jszh
char
10
借书证号
sh
int
10
书号
jcrq
date
10
借出日期
ghrq
date
10
Y
归还日期
yhrq
date
10
Y
应还日期
sfwj
bool
1
是否完结
表4-5罚单表
列名
数据类型
长度
允许空
文字描述
fdh
char
10
罚单号
fkje
double
8
罚款金额
fkyy
char
50
Y
罚款原因
jszh
char
10
借书证号
fkrq
date
10
罚款日期
4.3详细设计
4.3.1用户管理模块详细设计
1.模块定义
负责对用户信息的管理，包括添加，修改，注销，挂失和查询，并根据这些信息来维护用户表和用户类型表。
2.输入项目
F1：
个人信息表F2：
挂失信息表F7：
查询请求
3.输出项目
F8：
某用户信息D1：
用户表D2：
用户类型表
4.程序过程设计
图4-25用户管理模块流程图
5.测试要点
（1）边界测试，测试用户输入框中的数值的最大数和最小数，以及为空时的情况。
（2）非法测试，例如在输入数字的地方输入字母。
（3）跟踪测试，跟踪一条数据的流程,保证数据的正确性。
（4）在开始测试时应保证数据的正确性，然后在从系统中找出各种BUG。
（5）接口测试，程序往往在接口的地方很容易发生错误，此模块测试勿掉以轻心。
4.3.2图书管理模块详细设计
1.模块定义
负责对图书信息的管理，包括添加，修改，删除和查询，并根据信息来维护图书表。
2.输入项目
F3：
发书清单F7：
查询请求
3.输出项目
F9：
某图书信息D3：
图书表
4.程序过程设计
图4-26图书管理模块系统流程图
5.测试要点
（1）边界测试，测试用户输入框中的数值的最大数和最小数，以及为空时的情况。
（2）非法测试，例如在输入数字的地方输入字母。
（3）限制输入框的数据格式。
（4）在开始测试时应保证数据的正确性，然后在从系统中找出各种BUG。
（5）接口测试，程序往往在接口的地方很容易发生错误，此模块测试勿掉以轻心。
4.3.3借阅管理模块详细设计
1.模块定义
负责对借阅的管理，包括借书登记，还书登记，图书续借，图书丢失，保持借阅表的最新状态
2.输入项目
F4：
借书证条形码信息F5：
图书条形码信息
3.输出项目
F10：
收据D1：
用户表D4：
借阅表D5：
罚单表
4.程序过程设计
图4-27借阅管理模块系统流程图
5.测试要点
（1）代码重用测试，在开发过程中有些模块功能几乎相同，程序员在重用代码时可能忘记在原有代码上修改或修改不全面，而造成的错误。
（2）突发事件测试，服务器上可能发生意外情况的测试。
（3）外界环境测试，有些系统在开发时依赖于另外一个系统,当另外一个系统发生错误时,这个系统所受到的影响的情况。
4.3.4查询模块详细设计
1.模块定义
负责对借阅记录的查询，包括借出查询，未还查询，超期查询，罚款查询，丢失查询。
2.输入项目
D1：
用户表D2：
用户类型表D3：
图书表D4：
借阅表D5：
罚单表
3.输出项目
F11：
借出记录查询结果F12：
未还记录查询结果F13：
超期记录查询结果F14：
罚款记录查询结果F15：
丢失记录查询结果
4.程序过程设计
图4-28查询模块系统流程图
5.测试要点
（1）错字、错词测试，如果在系统中有用词不当的地方，我想这是不应该的。
（2）系统兼容测试，例如有些程序在IE6能运行正常，到IE5下不能运行。
有些程序在WIN2000下能运行，而到WIN98却不能运行。
像一些很特别的用户去使用系统，你很有可能发现BUG。
（3）用户的易用性测试，往往用户的需求是不断的变化的，而其中一部份变化的原因，是由用户操作上不方便引起的。
4.3.5统计模块详细设计
1.模块定义
负责对用户和图书的统计，包括图书统计，用户统计，用户借阅统计，罚款统计。
2.输入项目
D1：
用户表D2：
用户类型表D3：
图书表D4：
借阅表D5：
罚单表
3.输出项目
F16：
图书统计结果F17：
用户统计结果F18：
用户借阅统计结果F19：
罚款统计结果
4.程序过程设计
图4-29统计模块系统流程图
5.测试要点
（1）缺陷验证：
在程序员刚修复Bug之后的地方,一定要在次验证、测试，往往程序员只修复报告出来的缺陷而不去考虑别的功能在修改时可能会重新造成错误。
（2）做好BUG管理工作，认真做好测试记录，在做完一天的测试记录之后,第二天再根据第一天的测试记录重复测试你会发现有未修正的错误。
5总结与展望
本次课程设计，设计项目为图书管理系统。
要求运用软件工程的思想，严格按照软件生命周期各阶段的目的和任务，完成对系统的分析和设计。
本项目开发的目标主要是完成用户管理，图书管理，借阅管理，其中用户管理包括用户挂失、注销、添加、修改、查询用户信息等；图书管理包括图书入库，图书删除，图书修改，图书查询等；图书借阅管理主要包括图书的借阅登记、还书登记、图书续借、图书遗失等。
软件工程作为一门以指导实践为中心的工程学科，必须与实际应用相结合。
任意一个项目开发都是对软件工程知识结构的一次再现，从问题定义一直到运行与维护，其中的每一个细节都值得认真推敲。
在需求分析阶段，因为对图书管理系统并无多少理解，仅仅局限于借书，还书概念上。
后来经过网上的查询和老师上课所讲述的内容，将该系统划分为五大功能模块，也才最终形成了业务流程图。
完成业务流程图后，对于图书管理系统的认识也上升了一个台阶，知道了开发该系统的目的和详细要求。
在这个基础上，设计了系统的数据模型和功能模型。
随后，设计了系统的数据字典。
在总体设计阶段，任务主要是层次图，IPO图和数据库设计。
层次图主要描绘了系统的层次和调用关系，将整个程序结构用图形表示了出来。
IPO图则针对主要模块进行了记录，包括模块间的调用关系以及输入处理输出的内容，等于是对层次图的进一步介绍。
数据库设计则是将需求分析阶段的数据模型付之应用，建立数据表。
详细设计阶段是对IPO图的加深，过程设计则描绘了程序的流程。
其中，非常重要的是测试要点的分析，因为，测试要点分析对后期工作有很大的影响，包括程序的维护和健壮性，以及性能等方面。
总而言之，通过这次实践，我对软件工程的概念有了深刻的认识，懂得了软件工程在软件开发中的重要意义。
参考文献
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清华大学出版社,2008.2
[2]杨文龙.软件工程[M].电子工业出版社.2003.2
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[5]王立福.软件工程-技术、方法与环境.北京大学出版社.2001
[6]汤庸编著.软件工程方法学及应用[M].中国三峡出版社.2002.12.
[7]韩坚华.高校人事管理信息系统的研究与开发.计算机工程与应用，1996（13）:
32-35
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