图书馆管理信息系统设计方案与开发.docx
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图书馆管理信息系统设计方案与开发
业
论
文
论文题目
图书馆管理信息系统设计与开发
院（系）名称
计算机与信息工程学院
专业名称
计算机信息管理
班级
07级计信管一班
学生姓名
卢亚亚
学号
2007043201023
指导教师姓名
李义强
2010年4月完成
内容摘要：
随着科学技术的发展，计算机技术在图书馆领域得到广泛应用，逐步实现了自动化管理应用系统，在图书馆中发挥着越来越重要的作用。
利用现代计算机技术和网络通讯技术，对图书信息进行科学的管理、有效的开发、实现资源共享、实现图书馆的现代化管理，是图书馆的重要内容之一。
本系统以面向对象方法为指导思想，依托VisualStudio.NET开发平台，C#这种全新的面向对象语言，相信开发过程会变得如此有趣、方便。
同时，SQLServer2005将给我们提供强大的后台数据支持，而我们不必担心数据溢出、数据安全性、和前台程序的兼容性等问题。
对于问题的分析过程，UML（统一建模语言）将为我们提供直观、科学的软件分析手段。
相信此工程的实施会让我们获取宝贵的经验。
关键词：
图书馆管理C#SQLUML
Abstract：
WiththedevelopmentofscienceandtechnologyDe,computertechnologyfieldsinthelibrarywidelyusedprogressiverealizationoftheautomatedmanagementapplicationsystem,playinganincreasinglyimportantlibrary'srole.Usingmoderncomputertechnologyandnetworkcommunicationtechnology,informationofbooksonscientificmanagement,YouXiaodevelopment,toachieveresourcesharing,toachievethelibraryofmodernmanagement,animportantpartofthelibrary.
Inthissystem,object-orientedapproachastheguidingideology,relyingonVisualStudio.NETdevelopmentplatform,C#thisnewobject-orientedlanguage,Ibelievethatthedevelopmentprocesswillbecomesofunandconvenient.Atthesametime,SQLServer2005willprovideuswithastrongbackgroundofsupportingdata,butwedonotworryaboutthedataoverflow,datasecurity,andtheforegroundprogramcompatibilityissues.Theproblemanalysisprocess,UML（UnifiedModelingLanguage）willprovideuswithanintuitive,scientificsoftwareanalysistools.Ibelievetheimplementationofthisprojectwillenableustogainvaluableexperience.
Keywords:
librarymanagementC#SQLUML
1.绪论
1.1引言
正如本课题题目《面向对象的图书馆管理信息系统设计与开发》所言，面向对象软件开发方法将是本系统分析、开发贯穿始终的指导思想。
图书管理是一个十分复杂和繁琐的过程，面对现代图书馆海量的图书信息，一套行之有效的解决方案将使此过程变得尤为简单，这就是图书馆管理系统。
在以下的分析设计中，我们将以此为模型展开研究。
《图书馆管理系统》能够高效的完成图书管理员的基本业务需求和系统管理员的管理需求，并能根据需要，完成读者所提出的需求。
是图书馆日常管理不可或缺的管理系统。
用户类型
业务类型
具体操作
读者
申请服务
借阅图书
归还图书
预定图书
图书管理员
基本业务
借阅图书
归还图书
预定图书
系统管理员
图书管理
新书入库
更新图书信息（修改、删除）
查询图书信息
读者管理
读者登记
更新读者信息（修改、注销）
查询读者信息
系统设置
查询统计、基本设置等
表1-1《图书管理系统》主要功能描述
本着以用户需求为目标的开发原则，以面向对象软件开发方法为指导思想，以最新的.NET为开发平台，C#为开发语言，UML建模的直观描述以及SQLServer2005的强大后台数据库管理等方法、技术为依托。
“图书馆管理系统”的开发过程将以模块化的开发方法，将系统分为图书管理、读者管理、图书借阅、图书归还和图书预定等模块，在完成基本功能的前提下逐步完善。
相信本工程的开发和设计将让我们获益匪浅。
1.2面向对象软件开发
1.2.1面向对象编程
面向对象软件开发的原理已经出现很多年了，实质上在高级编程语言使用以来就存在了。
在20世纪80年代和90年代，面向对象编程开始广为流行，这在很大程度上是因为C++和Java这样的编程语言的发展。
它现在已经成为商业软件开发的主流方法。
面向对象方法最吸引人的特征之一就是对象可以用来非常有效地表示真实世界中的实体。
比如，我们可以使用一个软件对象来表示公司的员工。
我们为每个员工创建一个对象，每个都具有我们需要表示的行为和特征。
用这种方法，面向对象编程允许我们在程序和程序表示的实际环境之间建立映射。
也就是说，面向对象方法使解决问题变得容易，这是编写程序的第1要点。
1.2.2面向对象软件原理
面向对象编程最终需要牢固理解下列术语：
●对象
●属性
●方法
●类
●封装
●继承
●多态
1．对象（object）是程序中的基本元素。
一个软件对象通常表示了我们问题域中的一个真实对象。
每个对象都有一个状态（state）和一个行为（behavior）的集合。
“状态”是指当前定义对象的基本特征。
一个对象的行为是和对象相关的活动。
除对象之外，C#程序也管理原始数据。
原始数据（primitivedata）包括了基本的值，比如数字和字符。
对象通常表示了更有趣或者更复杂的实体。
对象的属性（attribute）是它内部存储的值，可以表示为原始数据或者其他对象。
方法（method）是给定名称的一组程序语句。
当方法触发时执行它的语句。
一组方法和一个对象相关联。
对象的方法定义了它的潜在的行为。
归纳起来就是：
每个对象有一个状态，通过它的属性定义；还有一组行为，通过它的方法定义。
2．通过类（class）来定义。
类是一个模型或者蓝图，对象从其中创建。
类是对象的蓝图。
它建立了数据的类型，这种类型的对象将保持和定义了代表这类对象行为的方法。
但是，类不是对象，正如蓝图是设计模型而不是房子一样。
一般来说，类不包括存储数据的空间。
每个对象有它自己的数据的空间，这也是为什么每个对象可以有它自己的状态。
定义了一个类之后，可以从这个类创建多个对象。
类是对象的抽象，对象是类的实例。
3．对象应该被封装（encapsulate），这意味着它保护和管理自己的信息。
也就是说，对象可以自我管理。
一个对象的状态的唯一改变应该由这个对象的方法来完成。
我们应该将对象设计成为其他对象不能“接触”和改变它的状态。
类可以通过使用继承（inheritance）从其他类中创建。
也就是说，一个类的定义可以基于已经存在的另外一个类。
继承是软件重用（softwarereuse）的一种形式，利用了我们想要创建的不同种类的类之间的相似性。
一个类可以用来派生多个类。
派生的类可以用于派生更多的类。
这创建了类的继承关系表，定义在一个类中的属性和方法可以由它的孩子们继承，而相应地它的孩子们又可以将这些传递给它们的孩子，以此类推。
多态（polymorphism）是指我们可以在不同时间用相同的方式使用相关对象的多个类型。
它赋予我们为和多个对象相关的问题设计强大和优美的解决方案的能力。
1.2.3面向对象分析（OOA,Object-OrientedAnalysis）
面向对象分析是软件开发过程中的问题定义阶段，是抽取和整理用户需求并建立问题域精确模型的过程。
OOA强调直接针对问题域中客观存在的各种事物建立OOA模型中的对象，用对象的属性和服务分别描述事物的静态特征和行为。
OOA需要完成两个任务：
一是形式地说明所面对的应用问题，最终成为软件系统基本构成的对象，还有系统所必须遵从的，由应用环境所决定的规则和约束。
二是明确地规定构成系统的对象如何协同合作，完成指定的功能。
1.2.4面向对象设计（OOD,Object-OrientedDesign）
OOD则是针对系统的一个具体的实现运用面向对象的方法。
其中包括两方面的工作：
一是把OOA模型直接搬到OOD（不经过转换，仅作某些必要的修改和调整），作为OOD的一部分；二是针对具体实现中的人机界面、数据存储、任务管理等因素补充一些与实现有关的部分。
OOD有一些准则，它们是：
模块化、抽象化、信息隐蔽和封装、对象的高类聚和弱耦合、可扩充性、可重用性等。
1.3VisualStudio.NET集成开发环境
软件开发环境是指用于创建、测试和修改程序的工具集。
一些环境被称为集成开发环境（integrateddevelopmentenvironment,IDE），因为它们将不同的工具集成到一个软件程序中。
它将极大地简化开发过程，加快生成有用的程序的过程。
VisualStudio.NET是一个集成开发环境，是.NET平台下最为强大的开发工具，无论是软件服务商，还是企业应用程序的部署与发布，VisualStudio.NET都可以提供近乎完美的解决方案。
VisualStudio.NET提供了包括设计、编码、编译调试、数据库联接操作等基本功能和基于开放架构的服务器组件开发平台、企业开发工具和应用程序重新发布工具以及性能评测报告等高级功能。
（具体请参看MSDN或微软中国VisualStudio.NET开发中心网站）。
1.4C#编程语言
C#是编程世界中最近出现的，英文读音为：
CSharp，由Microsoft开发，既可以开发基于Web的程序，也可以开发单独运行的程序。
Microsoft从C++语言中提取了最新的面向对象技术，并将其和它的VisualBasic语言的易用性一起集成到C#中。
C#的语法和它的面向对象的本质也类似与SunMicrosystems开发的Java语言。
因为C++和Java都是以C为原型，C#语言也保留了很多这些早期语言的结构。
这使得熟悉Java、C或者C++的程序员可以很快适应C#。
C#是一种面向对象编程语言（object-orientedprogramminglanguage）。
对象是组成程序的基本元素。
C#语言和.NET平台为开发程序提供了大量类型的功能和工具。
这个软件常称为命名空间（namespace），提供了创建图形、网络通信以及数据库交互的能力和很多其他功能。
1.5UML概述
统一建模语言（UnifiedModelingLanguage,UML）是一种直观化、明确化、构建和文档化软件系统产物的通用可视化建模语言。
它捕捉了被构建系统的有关决策和理解，用来理解、设计、浏览、配置、维护以及控制系统的信息。
UML可以与所有的开发方法、生命阶段、应用领域和媒介一同使用。
它意图统一过去建模技术的经验，将当前软件最佳实践合并至标准的方法。
UML包括语义概念、标记符号和指南，具有静态、动态、环境上的和组织性的部分。
它可以被具有代码产生和报表生成的交互式可视建模工具所支持。
UML规范没有定义标准过程，但可用于迭代的开发过程，并支持现有的大多数面向对象的开发过程。
UML捕捉系统静态结构和动态行为的信息。
系统建模成独立对象的集合，它们互相交互以实现功能，从而最终使外部使用者获益。
静态结构定义了对系统具有重要意义的各种对象和实现，以及它们之间的关系。
动态行为定义了对象时间上的历史和为达成目标对象间的通讯。
从不同但是相关的视角来对系统建模，允许了多种角度对系统的理解。
1.6SQLServer2005简介
数据库是事务处理、信息管理等应用系统的核心和基础，数据库管理系统通过将大量的数据按一定的数据模型组织起来，提供存储、维护和检索数据的功能，使应用系统可以以统一的方式方便、及时、准确地从数据库中获取所需信息。
Microsoft公司推出的SQLServer2005数据库管理系统以其强大的功能在各领域得到广泛应用。
它是基于客户机/服务器（client/server）模型的关系型数据库管理系统（DBMS），其在电子商务、数据仓库和数据库解决方案等应用中起着重要的核心作用，为企业的数据管理提供强大的支持。
2．需求规格说明书
2.1编写目的
需求分析的任务简略的说就是弄清用户的需求，确定系统必须完成哪些工作，也就是对目标系统提出完整、准确、清晰、具体的要求，建立系统的逻辑模型。
具体步骤为：
1）验证可行性研究阶段得到的结果
2）分析系统的主要要求
3）得到系统的逻辑模型
4）修正系统的开发计划
5）验证软件需求
2.2定义
用例（usecase）：
用例是系统单元提供的外部可感知的功能单元，表达成系统单元和与之间交互的一个或多个活动者的消息序列，用例的目的是定义清晰的行为块而不解释系统的内部结构。
用例视图（usecaseview）：
用例视图从外部用户的角度捕获系统、子系统或类的行为，
它将系统功能划分为对活动者（系统的理想用户）具有意义的事务。
这些功能块称为用例。
2.3任务概述
2.3.1目标
图书馆管理系统针对的用户主要是各院校图书馆，藏书的种类和数量较多，读者的数量和来源有一定的限制。
相应的需求有：
1．能够存储一定数量的图书信息,并方便有效的进行相应的图书数据操作和管理，这主要包括：
1）图书信息的录入、删除及修改。
2）图书信息的多关键字检索查询。
3）图书的出借、返还和资料统计。
２．能够对一定数量的读者进行相应的信息存储与管理，这其中包括：
1）读者信息的登记、删除及修改。
2）读者资料的统计与查询。
３．能够对需要的统计结果提供打印输出。
４．能够提供一定的安全机制，提供数据信息授权访问，防止随意删改，同时提供信息备份的服务。
2.4数据描述
2.4.1静态数据
●系统中要用到的数据表
基本表1：
【管理表（tb_admin）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
varchar
主键
2
name
varchar
3
pwd
varchar
基本表2：
【出版社资料（tb_library）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
tb_library）
varchar
主键
2
Libraryname
varchar
3
curator
varchar
4
tel
varchar
5
address
varchar
6
Email
varchar
7
url
varchar
8
createDate
smalldatetime
9
introduce
text
基本表3：
【借阅者信息（tb_reader）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
varchar
主键
2
name
varchar
3
sex
varchar
4
type
varchar
5
birthday
smalldatetime
6
paperType
varchar
7
paperNum
varchar
8
tel
datetime
9
email
datetime
10
createDate
smalldatetime
11
oper
varchar
12
remark
text
13
borrownum
varchar
14
num
int
基本表4：
【图书信息（tb_bookinfo）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
bookcode
varchar
主键
2
bookname
varchar
3
type
varchar
4
author
varchar
5
translator
varchar
6
pubname
varchar
7
price
money
8
page
int
9
bcase
datetime
10
storage
bigint
11
inTime
smalldatetime
12
oper
varchar
13
borrownum
int
基本表5：
【借阅者分类（tb_readertype）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
varchar
主键
2
Name
varchar
3
number
int
基本表6：
【图书分类（tb_booktype）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
int
主键
2
typename
varchar
3
days
int
基本表7：
【借阅权限（tb_purview）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
varchar
主键
2
sysset
bit
3
readset
bit
4
bookset
bit
5
borrowback
bit
6
sysquery
bit
基本表8：
【借阅记录（tb_borrowandback）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
int
主键
2
readerid
varchar
3
bookcode
varchar
4
borrowTime
smalldatetime
5
ygbackTime
smalldatetime
6
sjbackTime
smalldatetime
borrowoper
varchar
backoper
varchar
isback
bit
基本表9：
【书架信息（tb_bookcase）】
字段
字段名
数据类型
字段长度
约束
备注
1
id
varchar
主键
2
name
varchar
2.4.2数据库介绍
本数据库采用SQLServer2005数据库管理系统开发，
定义如下：
系统名称：
LibraryMS（LibraryManagementSystem）
数据库名称：
db_LibraryMS
基本表及其具体表述：
1.管理表（tb_admin）：
描述图书管理员的用户名、密码
2.出版社资料（tb_library）：
记录出版社预定信息
3.借阅者信息（tb_reader）：
描述借阅者的基本信息
4.借阅者分类（tb_readertype）：
描述借阅者分类信息
5.图书信息（tb_bookinfo）：
描述图书的基本信息
6.图书分类（tb_booktype）：
描述图书的种类
7.借阅权限（tb_purview）：
描述图书管理员的操作权限
8.借阅记录（tb_borrowandback）：
描述借阅信息，包括读者和图书的借阅信息
9.书架信息（tb_bookcase）：
记录书架预定信息
2.4.3动态数据
输入数据：
鼠标对按钮的点击；
查询方式、查询关键字；
新建图书项、读者项；
图书项、读者项相应纪录更改；
备份数据恢复所需的数据备份文件；
借阅、返还、丢失注销时的图书序号、读者借阅证号；
受限操作所需的密码；
输出数据：
查询关键字确定的数据库记录的子集；
统计结果及其格式化文件；
信息录入、删改结果（成功或失败）；
图书借阅、返还、丢失注销等操作结果；
数据备份输出的数据备份文件；
内部数据：
查询操作建立的索引；
2.5功能需求
2.5.1功能划分
图书馆管理系统可分为如下模块：
1.图书管理模块
1）新书入库
2）修改图书信息
3）删除图书信息
4）查询图书信息
2.读者管理模块
1）读者登记
2）修改读者信息
3）注销读者信息
4）查询读者信息
3.基本业务模块
1）借书模块
2）还书模块
3）图书预定模块
4.系统模块
1）信息查询统计
2）管理员信息维护
3）系统设置
2.5.2功能描述
●系统的功能需求主要包括以下几个方面：
①借阅者能够借阅书籍、还书和预定书籍。
②图书管理员能够处理借阅者的借阅和还书请求。
③系统管理员可以对系统的数据进行维护，如增加、删除和更新图书信息，增加、删除和更新借阅者信息。
1.借阅者的用例图：
图2-1借阅者的用例图
2.图书管理员的用例图：
图2-2图书管理员的用例图
3.系统管理员的用例图：
图2-3系统管理员的用例图
4.管理员登录、信息维护的用例：
范围：
图书馆管理系统（LibraryManagementSystem,LibraryMS）应用
级别：
用户级别
主要参与者：
图书管理员（Librarian），系统管理员（Administrator）
涉众及其关注点：
系统管理员：
希望能顺利登录系统，系统给出其相关操作权限，实现对信息包括管理员信息维护的操作。
升级会员 