图书馆管理系统的方案设计书与实现.docx
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图书馆管理系统的方案设计书与实现
1.1研究背景
面对庞大的图书信息，以及众多的借阅人员，要想使图书馆的各项功能得以有条不紊的实现，就必须要有相应的管理系统。
这个管理系统必须能实现图书信息存档管理，新书入库的信息添加，图书分类等功能。
此外本系统还添加了和用户互动的模块，即用户留言管理模块和公告栏管理模块。
1.2研究意义
以往传统的人工方式管理图书馆都存在效率低、出错率高、成本高和保密性能差等缺点。
每天都会耗费大量的人力物力浪费在数据记录和统计汇总的工作上，而时间长了，随之的记录文件就会越来越多，不便与以后的存储和查找工作，另外，手写字迹也会模糊而难以辨认。
随着计算机技术的发展，越来越多的行业都受益匪浅，其强大的信息存储和计算功能非人力所及，软件技术的发展更使其功能日益繁多。
图书馆管理所面对的各种问题多可以运用计算机技术加以解决，相应的就是图书馆管理系统软件的诞生了。
图书馆管理系统软件能很好地解决诸多传统管理所存在的问题，能让管理员的工作更加高效、轻松。
1.3图书馆管理系统现状分析
良好的图书馆管理系统可以帮助图书馆减少资产浪费和出错率，以及提高管理员的工作效率，同时也使阅读者更方便的借阅自己所需的图书，极大的实现图书馆的功能。
有些软件还能实现与用户间的信息沟通，如留言模块、公告栏模块等，这就让用户能很方便地把自己的读书需求反馈给管理员，以便管理员做出回应，这样可以更好地发挥图书馆的本职功能。
图书馆管理软件就是为图书馆管理员对繁重的管理任务而实现的一种智能软件。
它的功能全面，能很好的胜任各种管理工作，辅助管理员有序的完成管理。
管理员只需要熟悉软件的操作和各项功能就可以高效的实现管理任务，而不需要像以前的人工管理那样花大量的精力和时间去做记录工作。
同时每本图书信息也都收录在本系统中，方便管理员去查找、修改。
软件管理还具有很强的保真性和低差错性。
以往的人工记录往往是用手写的，出错率较高，保存时间长了可能会出现些字迹模糊难任等情况。
而软件管理用计算机硬盘来存储数据，容量大、出错率低，同时也节省了大量的纸张花费。
1.4论文框架
第一部分：
绪论部分。
这一部分主要叙述本课题的研究背景、研究意义和内容简介。
第二部分：
分析了系统的可行性，并叙述了系统业务流程和数据流程，同时也列出了系统所需的开发工具。
第三部分：
系统总体设计部分。
包括了系统总体的目标设计，系统数据结构的设计和数据库表的设计这三部分。
第四部分：
界面设计思想和详细的界面设计。
界面设计包括了登录界面，系统主界面，系统功能界面的设计。
第五部分：
系统测试。
包括了整体系统的简述，系统测试的内容、方法，系统测试的测试环境以及对系统的评价和总结。
2系统需求分析
软件需求分析是软件开发过程中重要的一项工作，也是整个软件能否成功实现的前提。
经过系统的需求分析，能够把软件所要实现的功能和性能描述为具体的需求规格。
软件需求分析的过程是一个一步步具体化软件工作域的过程，得出各种不同的软件元素，并找到这些元素的解决方法。
图书馆的日常管理工作是一个繁重的系统工程，本系统软件主要帮助图书馆管理员轻松地完成图书馆的日常工作任务，使繁琐的工作任务系统化、简单化，从而节省时间，提高管理员的工作效率。
2.1需求分析
2.1.1性能需求
本系统能兼容各种常用Windows系统，能很好地在各操作系统下运行。
此外，本系统采用登陆功能来使管理权限具体化，让管理者能更大程度的对图书馆藏书的管理一体化，排除以前管理系统的一些分工不明的弊端。
2.1.2功能需求
软件分析过程中，我们对图书馆的各项工作进行一步步分析，得出了其功能需求。
功能需求分析是软件分析重要的组成部分，它是软件的结构设定的关键因素。
综上，本系统所要满足的基本要求如下：
（1）登录功能模块
本系统是专为管理员设计的管理系统，所以其他人员无权限操作本系统，设置登录模块是实现这一特点。
管理员通过获得初始的密码对本系统进行操作，设置安全工程，以达到对本系统的操作权限。
（2）基础设置模块
本模块是管理员对本系统进行的基础操作模块，主要包括图书信息收录等。
（3）日常处理模块
本模块是管理对每天的日常出现的事务进行管理，比如用新书上架的信息添加、公告栏管理和用户留言管理等日常的一些图书馆工作项。
（4）报表模块
本模块提供一些图书信息表和用户信息表的查看、打印功能，方便于管理员分析处理信息，以期完成更好地管理。
2.1.3界面需求
本系统要求界面设计应该美观、简洁，能让使用人员舒心；系统的设计要求图书的信息查询灵活、方便、准确，能够让使用人员更加方便地使用本系统。
公告栏模块、留言管理模块是信息交流模块，要求界面设计主题以柔和、轻松为主，以增强界面的亲和力，营造良好的沟通氛围。
2.2可行性分析
为了使图书馆管理员能够很好地对图书馆进行管理，并保证图书馆各项功能得到有效的发挥，开发了一套基于C/S模式的图书馆管理系统。
下面对本系统的几个方面进行可行性分析。
2.2.1技术可行性分析
本系统是基于.NET平台开发的，开发工具是MicrosoftVisualStudio.NET2008，后台数据库服务器是SQLServer2005,用ASP.NET编写服务器程序,使用ADO.NET组件访问数据库,系统的开发思想是三层架构思想,这可以降低各层之间的耦合关系。
.NET是一个面向对象并且提供了很多控件的集成开发环境。
采用该技术不仅能使开发相对容易而且开发速度相当快，还更易于创建客户端页面，便于后期的维护、扩展和移植。
2.2.2经济可行性分析
对以往的人工管理的花费，开发本系统所需花费及使用后所节约的花费这三者关系进行花费计算，得出本系统在经济上是十分可行的。
2.2.3管理可行性分析
随着计算机技术的普及，人们越来越能熟练的操作计算机。
作为图书馆的管理员，去熟练地掌握计算机技术也是有必要的。
另外，本系统的操作方便、易理解，这也大大提高了管理的可行性。
所以，图书馆管理系在技术上是完善的，在管理上是高效的，在经济和管理上是可行的。
因此开发本系统是可行的。
2.3业务流程图
图书馆管理系统主要是对图书馆藏书和用户留言管理、公告栏的管理，使图书馆能实现其本身目的，提供书籍供人们阅读，更能方便交流，极大化地满足用户需求。
本系统的业务流程图如图2.1所示。
图2.1图书馆管理的业务流程图
2.4程序流程图
本系统只接受管理员登录。
管理员登录后，可对系统的数据进行管理和维护。
图书馆管理系统的程序流程如图2.2所示。
图2.2图书馆管理的程序流程图
2.5系统数据流程图
数据流程图（DFD）是对数据流和转换信息系统建模技术的表示。
根据系统功能的需求和业务分析，可以得到系统的各级数据流程图。
图书馆管理系统的数据流程图如下所示：
第1层DFD如图所示。
图2.3图书馆管理系统第1层DFD
第2层DFD如图所示。
图2.4图书馆管理系统第2层DFD
3系统概要设计
3.1.NET介绍
.NET是美国微软开发研发的一个面向网络并支持各种用户终端的开发平台。
它代表着一个集合、一个环境和一个可以作为平台支持的可编程结构。
.NET的一个很关键特性是它独立于任何特定语言或平台。
.NET统一了编程类库，它对下一代网络通信标准--可扩展标记语言（ExtensibleMarkupLanguage，XML）有着全面的支持，这就使得应用程序的开发变得更加容易[14]。
.NET语言由.NETFramework、.NET编程语言、.NET开发工具构成，详细说明如下：
（1）.NETFramework：
.NET开发平台的基础，分为公共语言运行库（CLR）和.NETFramework类库构两部分。
（2）.NET编程语言：
可支持多种语言:
VB、VC++、C#、Jscript、python。
（3）.NET开发工具：
包括.NET编程语言和.NET集成开发环境。
.NET框架是.NET战略的核心，通过.NET框架执行应用程序和web服务。
从某种意义上来说，可以将.NET框架看成.NET应用程序运行的虚拟机环境，它为.NET应用程序提供编译、运行、内存管理、垃圾收集、安全等服务。
.NET的框架是生成、部署和运行Web服务及应用程序于一体的平台。
NET框架主要由两部分组成，分别是公共语言运行库（CommentLanguageRuntime，CLR）和类库（ClassLibrary）。
其中，CLR是管理程序执行的系统，通过CLR可以保证程序的安全性和可靠性；类库可以提供创建应用程序所需的功能。
3.2SQLServer2005数据库
数据库技术在计算机软件领域中一直占据着非常重要的地位，诞生于60年代，经历了50多年的迅速发展，已经逐渐形成较为完善的理论体系和一大批实用系统。
数据库有很多类型，例如：
SQLServer，Access，Oracle，My
损失查询请求
设备损失情况
设备损失
SQL，DB2等等。
本系统采用了SQLServer2005作为数据库软件。
SQLServer2005是由Microsoft公司开发的一个多用户数据库管理系统，提供了强大的管理工具和开放式的系统体系结构，是当前主流的关系数据库管理系统。
企业管理器提供了一种全面管理SQLServer的交互界面，查询分析器提供了一种交互执行SQL语句的图形工具。
SQL是一门高级的编程语言，它是数据库服务器和客户端沟通的重要渠道，提供用户在高层数据结构上工作的平台。
SQLServer2005还为用户提供了强大的界面工具，更降低了把移动设备连接到企业数据系统并在多平台上创建、部署、管理和使用企业数据的复杂性。
SQLServer2005的体系结构如下所示：
图3.1SQLServer2005的体系结构
MicrosoftSQLServerManagementStudio是SQLServer2005提供的一种新的集成环境，用于对SQLServer所有的组件的访问、配置、控制、管理和开发。
MicrosoftSQLServerManagementStudio将一组多样化的图形编辑工具与多种功能齐全的脚本编辑器组合在一起，这就为开发人员对SQLServer的访问打开方便之门。
3.3C#语言
C#是.NET平台上最重要的语言之一。
它源自于C、C++和Java语言，采三家之所长并增加了自己的新特性，是微软为.NET平台专门开发的新一代面向对象语言。
C#是.NET开发中最好的语言，它是唯一从头到尾为.NET设计的语言。
作为专门为.NET设计的语言，C#不但结合了C++语言的强大灵活和JAVA语言简洁的特性，还吸取了Delphi和VisualBasic所具有的易用性[11]。
因此C#语言具有功能强大且表达能力丰富的特点，而且它简单，十分易于编写。
它可以提高程序开发的效率，同时也能十分有效地消除编程过程中可能产生的一些错误。
C#是完全面向对象的，包含强大的预建组件类库，进一步提供了对面向组件（component-oriented）编程的支持。
它与使用新的.NETFramework的其他许多语言兼容。
C#是专为.NETFramework设计的一种语言，所以它符合.NETFramework标准，它的运行也离不开.NETFramework平台。
C#语言的特点：
（a）语法简洁，C#不需要指针，只保留了常见的字符类型定义形式。
（b）良好的面向对象设计方法，C#具有面向对象语言的特性，封装、继承和多态等。
（c）C#的属性方法是C#类机制中最好的特性之一。
（d）具有Delphi的可视化控件编程的一些特点。
（e）具有与C++类似的功能，可以将运算符重载为自定义类型。
（f）不错的灵活性和兼容性。
虽然简化了语法，但C#仍然保留了它的灵活性。
3.4基于C/S的三层架构体系
微软为三层架构定义了三个层：
表现层，业务逻辑层，和数据访问层。
三层架构实现的关键是对业务逻辑层和数据访问层的分析和设计。
一个拥有良好设计的业务逻辑层会在用户界面上直接反映，体现在使用方便并且功能实用。
一个设计良好的数据访问层能使业务逻辑层的实现过程快捷方便，因为数据访问层封装了对底层数据库的访问，从而使整个系统的层次分明、易于扩展。
三层架构体系各层功能如下：
（1）表现层
表现层是直接和用户进行交互的部分，通过信息界面表示信息和数据的收集并对用户的操作进行响应。
在本系统中，表现层使用winform窗体作为界面。
（2）业务逻辑层BBL
业务逻辑层是实际业务以及数据处理的执行部分。
业务逻辑层主要实现用户通过表现层发出的业务请求，起到了承上启下的作用。
（3）数据访问层DAL
数据访问层主要功能就是访问数据库。
实现对数据表的Select，Insert，Update，Delete等操作，以便获取数据库的数据或保存数据到数据库。
三层C/S结构的优点如下:
（1）将系统分为不同的逻辑块，逻辑上保持相对独立，使整个系统的逻辑结构更加清晰，提高系统和软件的可维护性和扩展性，降低了系统开发和维护的成本。
（2）可以灵活有效地选则相应的平台和硬件系统，并且这些平台和各个组成部分具有良好的可升级性和开放性。
（3）三层结构的各层可以并行开发。
使每一层的处理逻辑的开发变得容易。
（4）三层C/S结构有较强的交互性，一般面向固定的用户群，系统安全性能可以得到保证。
（5）C/S架构的系统具有很快的响应速度。
4系统详细设计
本系统采用C/S架构实现，系统分别由BLL业务逻辑层、显示层、DAL数据访问层三部分构成。
采用模块化设计的思想，系统采用自顶向下的模式进行设计，把系统拆分成若干个模块，逐层深入，然后对每一个模块进行设计。
4.1软件模块设计
4.1.1系统研究方向
本系统在图书馆对外流通计算机上实现，因此需要侧重于交流平台的设计。
通过对系统调研与分析，系统主要应完成的功能如下：
藏书信息管理、公告栏管理和留言管理等。
4.1.2软件结构设计
图书馆管理系统包含图书采编、读者管理、流通、查询、公告栏的管理和用户留言管理等功能。
该系统执行时，先输入数据，然后根据输入的数据选择执行路径。
图书馆管理系统属于事务型系统。
系统示意图如下图所示。
图4.1图书馆管理系统示意图
系统结构图示意如下。
图4.2图书馆管理系统结构图
4.2数据库设计
本系统采用了SQLServer2005数据库。
用SQLServerManagementStudio建立一个数据库，将该数据库命名为library，共需要2张表格。
数据库表概要说明如表4.1所示。
表4.1数据库表
数据表名称
说明
tb_managerLogin
管理员信息表
tb_booksInfo
图书信息表
4.2.1数据库的概念设计
E-R图是由实体型、实体的属性、和实体之间的联系这三要素构成的。
本系统采用了4个实体，分别为管理员信息实体、图书信息实体、公告栏管理实体、用户留言管理实体。
（1）管理员信息实体图
管理员信息主要包括管理员账号、密码。
管理员信息实体如图4.2所示。
图4.2管理员信息实体图
（2）图书信息实体图
图书信息包括ISBN、图书名称、价格、作者、出版社等。
图书信息实体图如图4.3所示。
图4.3图书信息实体图
（3）公告栏管理实体图
公告栏管理基本信息包括修改公告和浏览公告。
用户基本信息实体图如图4.4所示
图4.4公告栏管理实体图
（4）用户留言管理实体图
用户留言管理信息包括添加留言和读取留言等。
用户留言管理实体图如图4.5所示。
图4.5用户留言管理实体图
4.2.2数据库表的设计
根据上面的数据库分析可以得到，图书馆管理系统共中有2张表，这2张表的详细结构如下所示。
（1）管理员信息表tb_managerLogin
本表存放管理员的用户名和密码，修改密码也要访问此表。
表的结构如表4.1所示。
表4.2管理员信息表
字段名
数据类型
可否为空
说明
用户名
nchar（30）
否
管理员账号（主键）
密码
nchar（20）
否
管理员密码
（2）图书信息表tb_bookInfo
本表用来存放图书的基本信息。
表的结构如表4.2所示。
表4.3图书信息表
字段名
数据类型
可否为空
说明
图书名称
nchar（60）
否
图书名（主键）
作者
nchar（30）
否
作者
出版社
nchar（50）
否
出版社
出版日期
nchar（20）
否
书的出版日期
ISBN
nchar（50）
否
书的唯一ISBM编号
价格
nchar（10）
否
书的价格
5系统界面设计
系统界面设计是本系统的重要组成部分，它的好坏直接关系到系统质量，因此要尽心尽责去完成。
图书馆的管理系统是一个典型的信息管理系统，对系统界面设计的要求比较突出。
首先各个模块的划分要明确，并在显眼的位置显示出来。
其次，各个界面的设计也要求简洁、美观。
系统界面的设计更要覆盖系统的应有功能，方便于实现系统目的。
5.1界面设计思想
图书馆管理系统界面要求简洁、美观，关键是便于操作。
本系统的功能不多，但各项工作分工明确，这就要求界面的设计能清楚的分出各类操作功能，以便很好地实现各功能。
5.2详细界面设计
本系统界面主要分登录窗体、主窗体以及各项管理窗体等。
设计前要考虑好各窗体的功能，由功能来确定各窗体的排版。
各模块详细界面设计如下。
5.2.1登录窗体
登录窗体是管理员进入系统的第一个窗体，因以简洁为主。
登录界面如图5.1所示。
图5.1系统登录界面
本系统的登录只是提供管理员的登录，用来保障管理员对管理系统的绝对管理权限，所以登录界面的设计以简洁为主。
色彩方面尽量采用少色调，避免刺激眼睛的色调。
5.2.2系统主界面
系统的主界面是一个系统的主要功能的呈现平台，它的好坏直接关系到系统的质量。
设计前要精心构思自己系统的各功能模块之间的关系，以确定其在主界面的排版。
系统主界面如图5.2所示。
图5.2系统主界面
管理员成功登录后就会弹出系统的主界面。
主界面包括了系统主要功能。
主界面把同类的功能合并,方面于管理员的操作，使操作更简单化。
主界面色彩如前的采用简单的色调，但把一个图书馆一角作为背景，说明了本系统的主题性、特色性。
如上所示，主界面的设计达到了系统界面设计的要求。
5.2.3图书信息操作界面
当管理员需要对图书信息作修改操作时，管理员需要如下界面。
图书操作界面如图5.3所示。
图5.3图书信息操作界面
当有新的图书上架时，管理员只需在界面中的右下区对如上界面进行操作即可。
本界面记录了新图书的基本信息，如ISBM、名称、类别、作者等，并对其编号，以方便管理。
当有管理员需要删除旧的图书信息时也可以通过本界面实现，输入所要删除的图书书名，点击删除按钮即可完成操作。
按照图书信息的重要性，由上到下排列图书信息。
色彩保持和主界面一致，淡蓝色的单色调，使整个界面简洁、明了。
5.2.4公告栏管理界面
管理员需要对所发布的公告作出操作时就需要以下窗体。
这一界面分在主模块的正上方，如图5.4所示。
图5.4公告栏管理管理界面
当管理员需要对所发布的公告栏进行修改或阅读时，在主界面的正上方的如上界面中就可以进行所需操作。
本界面操作简单、方便，大大增强了系统的功效性。
5.2.5信息查询界面
当管理员需要对某些图书进行信息查询时可使用如下界面。
图书挂失界面如图5.5所示。
图5.5信息查询界面
管理员有时需要了解某些图书的基本信息时，可以使用如上界面。
图书数量大，使用这一功能可以帮助管理员快速的找到所要找的图书，以便管理员对图书馆信息作出适当操作。
5.2.6用户留言管理界面
某些用户对图书馆的一些事项产生意见或是需求时，可以通过以下界面反馈给管理员。
用户留言管理界面如图5.6所示。
图5.6用户留言管理界面
这是一个用户与管理员交流的平台，通过这一平台，双方能得到有效的交流，使管理工作更加完善，也使用户能尽可能地享用图书资源，实现图书馆的基本职能。
6系统测试及评价
软件测试是为了保证软件的质量与可靠性，在软件投入使用前的最后一道工序。
是对软件需求分析和编码的最后的审核。
6.1测试内容
测试三个部分：
需求分析、总体设计以及编码。
输入的一些数据进行测试，并多次测试，以保证其正确性。
所以的测试程序都能正常、正确的运行并给出正确的回应。
6.2测试环境
（1）CPU：
AMDAthlon（tm）IIDual-CoreM300
内存：
2GB
硬盘：
300G
（2）软件环境
数据库支持：
SQLServer2005
软件支持：
MicrosoftVisualStudio2008
6.3测试方法
本系统在软件测试过程中，采用了黑盒测试和白盒测试。
黑盒测试又称为功能性测试，仅检查程序是否满足需求分析中所要求实现的具体功能、是否能够准确地实现添加数据、修改数据和删除数据的功能，并给出正确的数据信息、能否保持数据库或文件等外部信息的完整性，并检查本系统对异常情况的承受能力和处理能力。
白盒测试目的是对软件的细节进行细致的检查，利用程序内部的逻辑结构及相关信息，设计或选择测试用例，对程序进行测试。
黑盒测试主要测试的错误类型如下:
（1）是否有被遗漏的或者错误的功能；
（2）性能是否满足要求；
（3）数据是否出现访问错误。
白盒测试主要对如下程序模块进行检查：
（1）对程序所以模块独立性的检查；
（2）对所有逻辑判断，取“真”和“假”两种情况进行测试；
（3）测试内部数据结构的有效性。
6.4系统评价
经历了两个多月，系统设计完成了。
中间大致分为几个步骤：
基础规划、需求分析、软件设计和程序编码、软件测试。
由于本系统功能不多，但各项功能之间分类明显，这就要求系统能很好的去区分各功能。
但本系统还存在些问题未能得到解决，比如一些功能模块的划分难以确定（存在功能区域交叉）；复杂的功能难以实现等等，系统还有待改善。
6.5开发过程的总结
从选择课题到完成设计，中间经历了很多。
一开始，对C#语言的不熟悉是最大的障碍，本系统主要采用的就是C#，而自己之前的课程很少涉及到。
为了能更好的完成设计，借阅了大量的关于C#的书籍去参考，一步步的完成了设计程序编码。
另外，图书馆系统的功能模块的划分也很复杂，因为其中涉及到一些功能域的交叉，但本系统又要求划分明确，这就要设计前不断的进行规划。
参考了一些优秀的图书馆管理系统的设计，找到自己系统的不足，来完善自己的系统。
本系统还存在许多的不足，由于时间原因，一些复杂的功能难去实现。
同时虽然能完成简单的管理需求，但对处理些特殊事件还不能胜任。
结束语
设计结束了，回首下有许多总结。
从开头的功能规划，自己努力思考本系统的各项功能之间的关系和区别，加以区分和联系。
在三层构架中，业务逻辑层的确立是基于前者的。
图书馆的管理系统数据量较大，数据层与业务逻辑层的联系在本系统中花费了自己很长的时间，要去思考二者之间的协调性。
编码的编写也是很耗时的一个步骤，不断的调试、编写，本
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