面向对象设计与分析图书管理系统.docx
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面向对象设计与分析图书管理系统
华北电力大学科技学院
实验报告
实验名称图书馆管理系统的分析与设计
课程名称面向对象技术
专业班级：
学生姓名：
学号：
成绩：
指导教师：
实验日期：
一、图书管理系统需求描述
图书馆里有多种书目，每种书有多个副本，每个副本有唯一的编号。
每本图书借阅期限为60天，超期罚款，按天计算，每天0.1元。
每个借阅者在系统中建立一个账户，并发放借阅证，账户中有用户名、证号、单位、存的现金数额，用于超期罚款，用户可以续费。
持借阅证的用户可以借书、还书，但这些操作要通过图书馆馆员来实现，每个借阅者可借10本书。
每次借阅会将特定的借阅者和书籍副本联系起来。
图书管理员还负责图书的书目管理，书籍副本管理，借阅者管理。
如果借阅证丢失，借阅证持有者应到图书馆前台挂失。
借阅证持有者可以预约图书，最多可预约3本（可以设定预约有效的期限），并在图书到达后得到电话通知，图书馆为其保留图书，3日内有效。
还可以取消预约。
2、需求分析
系统的功能需求主要包括以下几个方面：
1.这是一个图书馆管理系统。
2.借阅者需预先建立一个账户（账户中有用户名、证号、单位、存的现金数额），并领取借阅证，借阅者可以续费。
3.各种书目需预先注册。
每种书目有多个副本且每个副本有唯一的编号。
3.借阅者能够通过图书馆馆员借书、还书（每个借阅者可借10本书），每次借阅或归还都更新数据库信息。
4.借阅者可以通过网络查询书籍信息。
5.借阅者可以预约图书。
当他所预约的图书归还或购进时，就通知预定人。
图书馆为其保留3日预约书籍。
当预定某书的借书者借阅该书后，系统取消预约。
6.如果借阅者还书超过期限（60天），需扣款，按天计算，每天0.1元。
7.图书馆馆员在软件系统的支持下处理借阅者的借书和还书请求。
8.系统管理员可以对系统的数据进行维护，如增加、删除和更新书目，增加和删除书籍，增加、删除和更新借阅者帐户，挂失借阅证等。
7.系统能够运行在流行的技术环境中，并应有一个良好的人机交互图形用户界面。
8.系统容易扩展新功能。
系统将通过计算机来处理图书、副本、借阅者和借书。
借阅者要求借书，出示借阅证，查询该借阅者提供的借阅证是否满足借书要求。
如果满足，给出要借图书的名称，系统查找所借的图书是否存在副本，如果有，则办理借书手续（登记借阅信息）。
图书是存放在图书馆中的书的名称，副本是一个图书的具体实例。
一个图书可能有多个副本，一个副本一定会对应一个图书。
一次借阅必须记录一个图书的副本和一个借阅证信息。
一个副本可以被借阅，也可以不被借阅。
一个借阅证可以借多本书，也可以不借一本书。
一个借阅证可以进行多个图书名称的预定，也可以不进行预定。
一次预定必须记录一个图书名称信息和一个借阅证信息。
识别参与者
创建用例图之前首先需要确定参与者。
对于一个图书管理系统，基本的功能是完成图书的借阅和相关信息的管理，服务的对象有学生，教师，及其他学校的学生，还有社会人员，这些人可归结为一类即借阅者。
帮助借阅者顺利完成借还书的是图书馆馆员，负责图书的书目管理，书籍副本管理，借阅者信息管理的可以归结为一类即图书管理员。
因此对于一个图书管理系统主要有三类参与者，借阅者、图书馆馆员、图书管理员。
图书管理系统中的用例图简述
通过识别的参与者,对需求进一步分析，获得每个参与者的用例图:
（1）借阅者用例图：
主要描述用户注册，登录，用户查询、预约书籍，用户借书、还书，用户信息查看，修改时的相关操作，以及的相关信息。
读者用例图
【用例图说明】
（1）登录用例，用于登录系统，核实身份信息，给予借阅者的本系统相关操作权限。
（2）查询书籍用例，用于查询自己感兴趣的书籍，系统显示书籍的相关信息。
（3）预约书籍用例，用于记录自己想借阅的书籍，方便直接去图书管理员处借书。
（4）借书用例，用于读者向图书馆馆员借阅图书，从借书到取书的全过程。
其中包
括书籍续借用例，用于提供续借书籍的功能。
（5）还书用例，用于读者向图书馆馆员归还图书，记录借阅者还书的相关信息。
其
中包括丢失处理、逾期处理用例，用于借书超期和丢失读书时罚款的操作。
（6）查询、修改个人信息用例，用于查看自己的个人信息，修改密码等相关信息。
2图书馆馆员用例图：
图书馆馆员可以进行借书、还书处理。
图书馆馆员用例图
【用例图说明】
（1）借书处理用例，用于图书馆馆员把书借给借阅者，从借书到给书的全过程,包括查询书籍是否可借和检查借阅者借阅信息两个用例，用于判断该书是否可借和借阅者是否满足借阅条件的操作。
（2）还书处理用例，用于处理借阅者归还的图书，判断借阅者是否逾期，丢失图书，并执行相对应的操作。
3.图书管理员用例图：
图书管理员可以通过登录系统对系统的数据进行维护，如增加、删除和更新书目，增加和删除书籍，增加、删除和更新借阅者帐户，挂失借阅证等。
图书管理员用例图
【用例图说明】
（1）登录用例，用于登录系统，核实身份信息，给图书管理员本系统的所有操作权限。
（2）预约处理用例，用于处理借阅者预约图书的操作，包括通知预约者等。
（3）管理读者用例，用于管理借阅者的基本信息，实现对借阅者的增删查改功能，此外还包括处理借阅证挂失情况。
（4）管理书籍用例，用于管理书籍的基本信息，实现对书籍的增删查改功能。
更改数据库中的书籍信息。
图书管理系统用例
1.借书用例
用例名称：
借阅者借书
参与者：
借阅者、图书馆馆员
前置条件：
一个合法的图书馆馆员已经登录到这个系统
事件流：
A.扫描读者借阅证；
显示读者借阅信息；
If借阅者借阅图书达到10本 或 有出书超期未还
Then
给出相应提示；
Else
添加一条借书记录；
“图书信息表”中“现有库存量”-1;
“读者信息表”中“已借书数量”＋1;
提示执行情况；
Endif
清空借阅者、图书编号等输入数据；
Endif
If 选择“退出”then
返回上一级界面；
Endif
返回A.等待输入下一条；
后置条件：
如果是有效借书，在系统中保存借阅纪录，并修改图书库存量和读者借书
数量。
2 还书用例
用例名称：
借阅者还书
参与者：
借阅者、图书馆馆员
用例描述：
当借阅者图书阅读完成时或者借阅期限到，应该通过图书馆馆员还书;假如逾期，还应附加缴纳罚款
前置条件：
图书馆馆员要提前登陆系统，并打开外围设备仪器
基本事件流
A.扫描归还图书条形码；
显示此次借阅信息；
If超期
then
提示，调用“计算超期罚款金额”；
Endif
If选择“确定”还书//要先交罚款后才能还
then
添加一条还书记录；
删除该借书记录；
“图书信息表”中“现有库存量”＋1;
“读者信息表”中“已借书数量”－1;
提示执行情况；
Endif
清空借阅者、图书编号等输入数据；
Endif
If选择“退出”then
返回上一级界面；
Endif
返回A.等待输入下一条；
后置条件：
如果是有效还书，在系统中删除借阅纪录，并修改图书库存量和读者借
书数量。
3 预订用例
用例名称：
借阅者预订图书
参与者：
借阅者
用例描述：
借阅者可以通过系统预定自己想读的书，需要明确取书日期，系统接受预订
请求后，可以为读者查看是否可以预定
前置条件：
借阅者登陆系统
事件流：
A.借阅者登录系统；
显示读者借阅信息；
查询所要预约书籍；
显示该书信息；
If该书不在书库或概述已被预订或该书为不可借书籍；
Then
给出相应提示；
Else
添加一条预约记录；
“图书信息表”中“预约记录”+1;
“读者信息表”中“预约记录”＋1;
提示执行情况；
Endif
If 选择“重新输入”then
清空读者、图书编号等输入数据；
Endif
If 选择“退出”then
返回上一级界面；
Endif
返回A.等待输入下一条； 后置条件：
如果是有效预约图书，在系统中保存预约纪录，并修改图书信息表和读者信息表预约记录。
活动图描述的是某流程中的任务的执行，当一个操作必须完成一系列事情，而又无法确定以什么样的顺序来完成这些事情时，活动图可以更清晰地描述这些事情。
在本图书馆管理系统中，我们主要描述了图书馆系统的借书、还书和预订的活动图。
1.借书活动图
借书活动图说明：
图书馆馆员首先进入系统，之后要扫描阅者的借阅证，系统显示该借阅者信息，并判断该借阅者是否符合图书馆借书条件，若该借阅者的借书数量还未达到最大规定数量，并且其所借书籍均未属于过期范围，则符合借书条件。
则再扫描书籍条形码，检查书籍是否是不可借书籍或者已经被预订，若被预订，则也为不可借书籍。
在这些条件都符合时，则更新书籍信息和借阅者的借阅信息，记录好借书的时间。
2、还书活动图
还书活动图说明：
图书馆馆员对书籍进行扫描，系统显示此次借阅信息，若书籍已经过期，则要求读者还清欠款才能还书，读者缴应交罚款后，才可以更新书目信息和读者信息。
3 预订图书活动图
预订书籍活动图说明：
读者先进入系统查询自己所需要的书籍，显示书籍信息，检验书籍是否属于可预订书籍，若符合条件则检查书籍是否已经被预订或已经被外借，若都未成立，则读者对该书籍进行预订。
三、系统分析
1.对系统静态结构建模
3.1类图的生成
（1）借阅者基本信息类
主要用于描述借阅者基本信息的类，它的属性包括借阅者的借阅证编号、姓名、密码、性别、年龄、地址、联系电话、所借书籍的书目、借阅数量、状态等。
其中主要操作有借书，还书和预订等。
2） 读者的借书还书信息类
主要用于描述读者的借书还书信息记录的类，它的属性包括借阅信息ID、读者ID、图书在数据库中的信息、借书时间、还书时间
3） 书籍基本信息类
主要用于描述书籍基本信息的类，它的属性包括书籍的编号（book_id）、名称（name）、作者（author）、出版社、价格、图书ISBN编号、书籍数量等
4） 读者类别信息类
主要用于描述读者类别信息的类，它的属性包括读者类别ID、类别名、最大借书数量（我设置的10本）、最大借书天数（我设置的60天）、逾期每天应缴金额
5） 书籍类别信息类
主要用于描述书籍类别信息的类，它的属性包括书籍类别ID、类别名
7） 读者预定图书信息类
主要用于描述读者预定图书信息的类，它的属性包括预定图书ID、书籍的名称（Books）、读者ID、图书在数据库中的信息、预定时间等
（8）图书管理员类是系统管理员类，他有图书管理员账号，名字，密码等属性，操作主要是书籍的增删改和读者的增删改等等。
10 某本具体书类是具体某本书副本的类，属性包括书籍号，书籍名称，书籍状态。
操作包括预订、按书目查找等。
9数据库信息存储类是书籍永久的存储类，在数据库中的存储数据，其他对与书籍有关的活动都要经过其存储类。
图书馆管理系统的类图如图9所示
2.对系统的动态行为建模
我们再进行动态建模分析。
对于图书管理系统借书还书是两个重要的过程，此外还有罚款过程。
（1）借书的过程：
借阅者凭借阅证进入图书馆，或者先查询图书及个人借阅信息，或者直接去挑选图书，选择好图书后进入借书程序，图书馆馆员首先进入系统，之后要扫描借阅者的借阅证，查验能否借阅，比如：
借阅证是否无效或书籍是否已经借满等，即检验其借书的合法性和有效性，如果是非法用户或借书数量范围外，则该借阅者不能借阅图书。
如果满足借阅要求，则再获取所借书的标题以进行库内搜索，获取书目查询此书的数量，看是否还有此书，如果没有则阻止其他借书者可能进行的预订活动，将此书借出，根据书号将此书的借阅标志位取反以表示此书已借出，并将此书的书目减1。
并为此读者记录借阅日期，以及归还日期，在归还日期内未能归还和续借的，并为其记录超借天数及罚款数额。
还书过程：
在返还图书的过程中，图书管理员对书籍进行扫描，获取借阅者的借阅信息和被归还的书籍的信息，如书标题信息，数量等，并一一审核每本书的归还日期是否超过应归还日期。
在完成阶段，将此书的书号登记并设计标志位为已归还，以便借阅者网上预订和继续借阅，同时将此类图书副本的数量加1，如果借阅者超期或丢失所借书籍，则要进行赔偿处理。
罚款过程：
图书馆馆员对书籍进行扫描，若发现书籍已经超过了图书馆规定的还书期限，则按每天一定金额进行罚款，过期天数和罚款金额由系统自动计算。
用户交完罚金后，则对借阅者借阅信息进行更新。
系统的状态图
图书馆的书籍状态图如图所示。
【状态图说明】
书籍处于在库状态时既可以预订也可以外借，外借后变为借出状态。
处于预订状态时也可以外借，超出预订时间期限则从预订状态直接转为可用状态。
借阅者在规定的预订时间内也可以考虑取消预订，取消预订后书籍的状态转为可用。
外借书籍归还后变为可用状态。
书籍丢失要进行相应的赔偿处理。
借阅者的状态图
四、系统设计
数据管理部分设计
（一） 书籍类别（书籍类别编号，类别名称）
（二） 借阅者信息实体（借阅证号，姓名，性别，登记时期，读者类别）
（三） 书籍（书籍编号，书籍名称，书籍类别编号，作者，出版社，出版日期，价格，登记日期，是否可借）
（四） 借阅（借阅证号，书籍编号，借阅时间时间，应还时间）
（五） 还书（借阅证号，书籍编号，还书时间）
（六） 罚款（借阅证号，姓名，书籍名称，书籍编号，借阅时间，应还时间，还书时间，罚款金额）
（七） 读者类别表（读者类别编号，读者类别名称）
定义并描述了各个类后，我们可以根据实际情况引入包来管理类。
五、总结
在这次课程设计中，由于自己的理论水平有限，实践知识和设计经验不足，在设计过程中难免存在一些问题，甚至错误，不过在互联网和老师的帮助下都得以解决，通过这次课程设计，我们分别画了用例图，类图，顺序图，状态图，包图和部署图。
这期间我们学会了用starUML软件画图，在图中正确绘制各种图形元素，表示元素间的相互关系。
熟练的掌握了这个软件的操作，提高了我们自身的实际操作能力。
同时，在软件开发方面也积累了不少经验，对软件工程的知识重要性的认识更深了，懂得了面向对象的基本思想。
通过这次课程设计的锻炼，自己分析问题和解决问题的能力都得到了锻炼和提高，完善了自己的知识结构，加深了对所学知识的理解。
在今后的学习中，我会做到取长补短，不断学习新的知识，吸取经验，达到进步的目的。
在学和做的过程中自身的努力以及相关图书馆资料的帮助，也让我对数据库的知识运用也有了进一步的了解。
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