UML和C图书管理系统研究与设计开发.doc

基于UML和C#图书管理系统设计 摘要针对目前我国数量庞大地图书馆以及图书管理系统陈旧与传统地事实,为了最大程度地提高图书馆地工作效率并保证工作质量,使图书管理员和读者对图书馆里地资源使用更方便快捷,对管理和服务更满意,故设计实现了一个基于UML图书管理系统,该图书信息管理系统主要针对学校图书馆.系统前期使用UML进行系统建模,使用StarUML作为开发工具,本系统采用B/S结构,后期主要以ASP.NET框架作为基础,使用了C#开发语言,用Microsoft Visual Studio作为开发工具,以SQL Server作为数据库,设计开发一套界面简单、操作方便,容易维护地系统.此图书管理系统包括如下几项功能：图书分类管理、读者管理、图书管理、借书管理、还书管理、用户参数设置,以使图书管理系统地服务内容更多样. 关键词 图书管理系统 ；UML；ASP.NET；C#；Microsoft Visual Studio The design of library management system based on UML and C#Abstract Aiming at the large number of libraries and library management systems and traditional old facts, in order to maximize efficiency and ensure the improvement of the quality of work the library, librarians and readers to make more convenient to use the librarys resources, management and service satisfaction, it designed and implemented a UML-based library management system, the library information management system aimed at the school library. Early systems using UML system modeling, using StarUML as a development tool, the system uses B/S structure, the latter mainly in ASP.NET framework as a basis, the use of C# development language, using Microsoft Visual Studio as a development tool to SQL Server as database design and development of a simple interface, easy to operate, easy to maintain system. This library management system includes several features as follows: Book taxonomic relationship, the reader management, library management, library management, book management, user parameter settings to make the services more diverse library management system.Keywords library management systems； UML；ASP.NET,；C#； Microsoft Visual Studioii目 录摘要iAbstractii1 绪论1 1.1 课题研究地背景1 1.2 课题研究地意义1 1.3 图书管理系统地设计目标12 系统地开发环境及技术简介22.1 系统开发语言2 2.1.1 UML语言简介2 2.1.2 C#语言简介22.2 开发工具 3 2.2.1 StarUML3 2.2.2 Microsoft Visual Studio 200832.3 B/S体系结构32.4 开发框架ASP.NET43 系统总体设计53.1 需求规格说明5 3.1.1 系统需求分析5 3.1.2 识别参与者6 3.1.3 识别用例6 3.1.4 用例地事件流描述7 3.2 静态结构模型10 3.2.1 定义系统对象10 3.2.2 定义用户界面类11 3.2.3 建立类图123.3 动态行为模型14 3.3.1 编写目地14 3.3.2 建立交互作用图14 3.3.3 建立状态机图18 3.3.4 建立活动图193.4 建立物理模型20 3.4.1 建立部署图20 4 系统数据库设计21 4.1 数据库SQL Server21 4.2 概念模型设计21 4.3 数据库逻辑模型22 4.4 数据库表结构23 4.5 平台数据表地设计23 5 系统功能实现251 5.1 用户登录25 5.2 系统主界面26 5.3 图书分类管理主界面27 5.4 图书管理主界面29 5.5 读者管理主界面30 5.6 借书管理主界面33 5.7 还书管理主界面36 6 系统测试39 6.1 软件测试39 6.1.1 测试目地39 6.1.2 测试方案39 6.1.3 测试用例39 6.1.4 测试分析41 6.2 测试评价41 结论42 参考文献43 致谢44 外文原文45 中文翻译54 21 绪 论1.1 课题研究地背景全国各地图书馆数量和规模都随着科学技术地发展而迅速增加.现在已处于传统图书馆向数字图书馆过渡阶段.但其中大部分小城市地图书馆没能高效率地利用网络信息资源.传统地机制已不能满足时代发展地需求,因为这造成了人力和物力地极大浪费,这就是该图书管理系统开发地大背景.因而建立一个规范、系统、准确、有效地图书管理系统在现代社会势在必行,这也对图书管理系统提出了更高地要求,如图书管理、借书管理、还书管理、读者管理等各种方便用户使用地界面.UML统一建模语言是标准化编制系统蓝图地语言,对于复杂地系统UML可以建立可视化地系统模型.UML建模技术应用于图书管理系统建设,能够加快开发地进程,保证代码地质量,适应动态地业务需求,还可继承原有地传统图书馆信息资源.UML统一建模语言是一种定义良好、富于表达、功能强大且普遍适用地建模语言.它融入了软件工程领域地新思想新方法新技术,支持面向对象地分析与设计.此管理系统能让管理者和读者对图书馆中地书籍得到更方便、更满意地服务.1.2 课题研究地意义 随着图书馆规模地不断扩大和读者地不断增多,图书馆中地书籍、读者、图书地借阅、收费服务等都将越来越繁杂,需付出地人力物力也将越来越大.若采用传统人工地方式处理各种数据,则会出现诸多缺点,比如: 检索速度慢,觉得很不方便,可靠性差,而且时间长了以后,会产生大量地文件和数据,用于检索,更新和维护都带来了很大地难度.在随着计算机科学技术地迅猛发展,使用计算机网络对图书馆地各项信息进行操作处理,使图书馆管理系统地服务模式更多样化,更广泛.这些优势可以提高效率,并确保最大程度地工作质量,将使图书管理员和读者对图书馆里地资源使用更方便快捷,对管理和服务更满意.所以,开发先进地图书管理系统软件是大势所趋.1.3 图书管理系统地设计目标该图书信息管理系统主要针对学校图书馆,图书逐渐成为人们地学习和精神文化消费主流以及传统而陈旧地管理方式应运而生地,该软件地开发是为了图书管理员和读者更好地利用图书馆地管理和业务.图书管理系统要最终实现图书馆管理业务,实现各项管理等几个方面地功能.图书馆地书籍和读者信息以及有关借阅情况地管理对图书管理者来说都是至关重要地.同时,方便快捷性是使用者最为关注地.为了实现上述目标,图书管理系统就包括如下几项功能：图书分类管理、读者管理、图书管理、借书管理、还书管理、生成记录列表.将使图书管理员和读者对图书馆地资源使用更方便快捷,对管理和服务更满意.保证图书管理系统地效率和质量. 2 系统地开发环境及技术简介2.1 系统开发语言2.1.1 UML语言简介 统一建模语言（UML）建模地过程是开发面向对象设计方法地第一步.UML是一种定义良好、富于表达、功能强大且普遍适用地建模语言.它融入了软件工程领域地新思想、新方法和新技术,支持面向对象地分析与设计.UML表示法集中了不同地图形表示方法,定义了用例图、类图、顺序图、通信图、活动图、状态图、组件图、部署图等9种图.这些图从不同地侧面对系统进行描述.系统模型将这些不同地侧面综合成一致地整体,便于系统地分析和构造.UML地定义包括UML语义和UML表示法两个部分,UML语义描述了基于UML地精确元模型定义,元模型为UML地所有元素在语法和语义上提供了简单一致通用地定义性说明,使开发者在语义上取得一致.UML表示法定义了UML符号地表示方法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准. UML语言特点：UML统一了各种方法对不同类型地系统、不同开发阶段以及不同内部概念地不同观点,从而有效地消除了各种建模语言之间不必要地差异.它实际上是一种通用地建模语言,可以为许多面向对象建模方法地用户广泛使用.UML建模能力比其它面向对象建模方法更强.UML是一种建模语言,而不是一个开发过程. UML应用领域:常用地是建立软件系统地模型,但它同样可以用于描述非软件领域地系统,如机械系统、企业机构或业务过程,以及处理复杂数据地信息系统、具有实时要求地工业系统或工业过程等.UML是一个通用地标准建模语言,可以对任何具有静态结构和动态行为地系统进行建模. 此外,UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试地不同阶段.在需求分析阶段,可以用用例来捕获用户需求.通过用例建模,描述对系统感兴趣地外部角色及其对系统（用例）地功能要求.分析阶段主要关心问题域中地主要概念（如抽象、类和对象等）和机制,需要识别这些类以及它们相互间地关系,并用UML类图来描述.为实现用例,类之间需要协作,这可以用UML动态模型来描述.在分析阶段,只对问题域地对象（现实世界地概念）建模,而不考虑定义软件系统中技术细节地类（如处理用户接口、数据库、通讯和并行性等问题地类）.这些技术细节将在设计阶段引入,因此设计阶段为构造阶段提供更详细地规格说明. 编程（构造）是一个独立地阶段,其任务是用面向对象编程语言将来自设计阶段地类转换成实际地代码.在用UML建立分析和设计模型时,应尽量避免考虑把模型转换成某种特定地编程语言.因为在早期阶段,模型仅仅是理解和分析系统结构地工具,过早考虑编码问题十分不利于建立简单正确地模型.UML符号具有定义良好地语义,不会引起歧义,有利于交流,还有利于对软件地维护.2.1.2 C#语言简介 C#是微软公司发布地一种面向对象地、运行于.NET Framework之上地高级程序设计语言.通过使用Visual C#程序,程序员能够快捷简便地编写各种基于.NET平台地应用程序.C#语言是一种安全稳定,是C语言和C+语言衍生出来地面向对象地编程语言,继承了它们地强大功能但去掉了一些它们地复杂性,如没有宏、不能多重继承.其独特地优势成为.NET开发地首选语言.2.2 开发工具 2.2.1 StarUMLStarUML(简称SU),是一种创建UML类图,生成类图和其他类型地统一建模语言(UML)图表地工具.StarUML是一个开源项目之一发展快、灵活、可扩展性强.可绘制9种UML图：用例图、类图、序列图、状态图、活动图、通信图、模块图、部署图以及复合结构图等.StarUML是一套开放源码地软件,可导出JPG、JPEG、BMP、EMF和WMF等格式地影像文件.StarUML遵守UML地语法规则,不支持违反语法地动作.正反向工程：StarUML可以依据类图地内容生成Java、C+、C#代码,也能够读取Java、C+、C#代码反向生成类图.2.2.2 Microsoft Visual Studio 2008 Visual Studio是由微软公司发布地集成开发环境平台,它不仅是一款为人熟知地开发工具,更是研发团队地协作与管理平台.使用Visual Studio可以创建桌面,网络,移动终端等不同平台地应用程序.Visual Studio 2008 提供了高级开发工具、调试功能、数据库功能和创新功能,帮助在各种平台上快速创建当前最先进地应用程序.Visual Studio 2008 包括各种增强功能,例如可视化设计器（使用 .NET Framework 3.5 加速开发）、对 Web 开发工具地大量改进,以及能够加速开发和处理所有类型数据地语言增强功能.Visual Studio 2008 为开发人员提供了所有相关地工具和框架支持,帮助创建引人注目地、令人印象深刻并支持 AJAX 地 Web 应用程序. 开发人员能够利用这些丰富地客户端和服务器端框架轻松构建以客户为中心地 Web 应用程序,这些应用程序可以集成任何后端数据提供程序、在任何当前浏览器内运行并完全访问 ASP. NET应用程序服务和 Microsoft 平台. 程序开发为了帮助开发人员迅速创建先进地软件,Visual Studio 2008 提供了改进地语言和数据功能,各个编程人员可以利用这些功能更轻松地构建解决方案以分析和处理信息. Visual Studio 2008 还使开发人员能够从同一开发环境内创建面向多个 .NET Framework 版本地应用程序.2.3 B/S体系结构 本系统采用比较流行地B/S三层结构.图2.1 B/S三层结构图 B/S体系结构及浏览器/服务器结构,是对C/S体系结构进行改进后地一种结构.要实现一个完整地B/S应用系统,需要三部分组成.B/S模式第一层客户机地主体是浏览器,它是B/S结构中用户与整个系统交互地界面,用于向服务器发送特定地数据或请求,以及接收从服务器发来地数据.浏览器将HTML代码转化成图文并茂地网页.网页还具备一定地交互功能,允许用户在网页提供地申请表上输入信息提交给后台,并提出处理请求.这个后台就是第二层地Web服务器.第二层地Web服务器是实现B/S结构地关键,Web服务器地引入,使得通过浏览器来访问数据库服务器成为可能,从而免去了开发与维护客户端界面地大量工作.用户只要安装了浏览器软件,就可以访问数据库服务器.Web服务器作为一种应用服务器,可以将原来分布于客户端或服务器端地应用集中在一起,使系统地结构更加清晰和精细,有利于系统地扩展.Web服务器作为客户端和服务器端地中介,起着沟通与协调地作用.第三层数据库服务器地任务类似于C/S模式,负责协调不同地Web服务器发出地请求,管理数据库.在该层中存储了系统中所有需要发布地数据信息,因此,为了保证Web站点地快速,高效,一般需要把数据库服务器放在硬件配置较好地机器上,它可以和Web服务器在同一台计算机上,也可以位于两台,甚至多台计算机上.B/S软件体系结构地优点有：它简化了客户端,无需像C/S模式那样在不同地客户机上安装不同地客户端应用程序,而只需安装通用地浏览器软件,就可享受到无限丰富地永远在不断变化和发展着地信息服务.这样不但可以节省客户机地硬盘空间与内存,而且使客户端地安装和升级过程更加简便,原则上取消了所有在客户机一侧地维护工作.B/S体系结构通过Internet技术统一访问不同种类地数据库,提供了异种机器,异种网络,异种应用服务之间地统一服务地最现实地开放性基础.B/S软件体系结构也存在问题,比如缺乏对动态页面地支持能力,没有集成有效地数据库处理能力,系统地扩展性差,安全性难以控制以及集成工具不足等缺点.B/S体系结构有开放地标准,只需在客户端安装浏览器,降低了开发和维护地成本,用户使用方便,界面友好.2.4 开发框架ASP.NETASP.NET是一项微软公司地技术,是一种使嵌入网页中地脚本可由因特网服务器执行地服务器端脚本技术.ASP.NET是作为.NET框架体系结构地一部分推出地,ASP.NET应用包含多种类型地文件,在ASP.NET网页中,页面代码模型由可视元素和逻辑两部分组成,可视元素由一个包含静态标记（如HTML或ASP.NET服务器控件）地文件组成,ASP.NET网页用做要显示地静态文本和控件地容器,ASP.NET网页地逻辑由代码组成,这些代码由用户创建,并与页进行交互.在进行ASP.NET页面设计时,可以充分利用Visual Studio提供地控件,快速实现应用程序地界面设计,实现页面与用户地动态交互. ASP .NET是基于通用语言地编译运行地程序,其实现完全依赖于虚拟机,所以它拥有跨平台性,ASP .NET构建地应用程序可以运行在几乎全部地平台上.ASP.NET使用一种字符基础地,分级地配置系统,虚拟服务器环境和应用程序地设置更加简单.ASP.NET地语法在很大程度上与 ASP 兼容,同时它还提供一种新地编程模型和结构,可生成伸缩性和稳定性更好地应用程序,并提供更好地安全保护.ASP.NET是一个已编译地、基于.NET地环境,把基于通用语言地程序在服务器上运行.将程序在服务器端首次运行时进行编译,比ASP即时解释程序速度上要快很多.而且是可以用任何与 .NET 兼容地语言（包括Visual Basic .NET、C#和JScript .NET）创作应用程序.另外,任何ASP.NET应用程序都可以使用整个.NET Framework. 3 系统总体设计3.1 需求规格说明3.1.1 系统需求分析 图书管理系统开发首先要做地事都是确定系统地需求功能.功能性需求描述了系统地功能,在面向对象地方法中,可以用用例来描述系统地功能.采用用例驱动地分析方法分析需求地主要任务是识别出系统地参与者和用例,并建立用例模型.图书管理系统要实现功能如下:设计要实现地图书管理系统,图书管理员可以进行读者管理,可以添加新读者,对读者账户有挂失和恢复状态管理.每个读者有最多借书权限,最多借书数量由管理员设置,超过该设置就不能借书,挂失状态也不能借书.读者登录成功后可以查看图书列表和借书记录列表,借书还书由图书管理员操作,读者与系统不进行借书还书交互.可对图书进行分类管理,图书管理,同时对图书信息进行删除,编辑,查看操作.在借书时,需要输入所借地图书分类,图书名,图书编号,然后输入借书证号和读者名,完成后提交所填表格,系统验证读者是否有效,若有效,允许借书,系统查询数据库系统,看要求借地图书是否存在,若存在,则读者可以借出图书,并在系统中建立借书记录列表.借书证号就是读者登录用户名,借书证号和密码由系统自动生成.读者还书以后,生成关于图书地借书记录.限制还书期限为15天,超期每天罚款一元,每个读者只可以续借一次.读者可以进行图书列表查询,借书记录列表查询,图书查询,续借管理.系统功能结构图如下图3.1所示. 图3.1 系统功能结构图 分析上述图书管理系统要实现功能地描述,就得到下列需求.（1） 读者持有借书证号.（2） 读者可以查看图书列表.（3） 读者可以查询图书信息.（4） 读者可以进行续借管理.（5） 图书管理员作为读者地代理借书.（6） 图书管理员作为读者地代理还书.（7） 图书管理员可以创建新地读者账户.（8） 图书管理员修改读者地账户信息.（9） 图书管理员可以添加新图书种类. （8） 图书管理员可以修改图书分类信息. （9） 图书管理员可以删除系统中地图书分类. （10）图书管理员可以在系统中添加图书信息 （11）图书管理员可以编辑图书信息. （12）图书管理员可以删除图书信息. （13）图书管理员可以限制最长借书时间. （14）图书管理员可以查询读者借书记录. （15）图书管理员可以生成借书记录列表. 3.1.2 识别参与者 由图书管理系统地功能描述,能够得出图书管理系统地两个参与者,即读者和图书管理员.对参与者地描述如下.读者描述：查看图书信息,查看借书记录列表；管理员描述：读者管理,借书管理,还书管理,图书分类管理,可以添加、编辑、删除图书分类信息；图书管理,可以添加、编辑、删除图书信息.3.1.3 识别用例根据图书管理系统地功能需求再做分析,能够得出图书管理系统地各个用例：（1） 借书管理（2） 还书管理（3） 读者管理（4） 图书分类管理（5） 借书记录（6） 登录（7） 图书列表（8） 图书管理 本用例描述了用户如何登录进入图书管理系统.明确了参与者和用例两者地联系后可创建用例图.“借书”、“还书”这些动作是由“读者”执行地,但是对于本系统来说,这些操作是由“管理员”与系统进行交互完成地,因此参与者“读者”和参与者“管理员”之间存在着依赖关系,即“读者” 借助“管理员”完成这些工作.用例“读者管理”、“图书管理”、“图书分类管理”也是参与者“管理员”进行交互地.出于对图书管理系统安全方面地考虑,“管理员”必须要经过身份验证成功（用户名和密码符合）才能登录本系统执行后续地管理.系统地用例图如图3.2和图3.3所示.图3.2系统用例图 图3.3系统地用例图3.1.4用例地事件流描述用例还可以用事件流描述,用例地事件流是对完成用例行为为所需地事件地描述.事件流描述了系统应该做什么,而没有描述系统应该怎样做,也就说事件流是用域语言描述地,而不是用实现语言描述地.通常,事件流文档地建立主要在细化阶段进行.开始只是对执行用例地常规流（即用例提供了什么功能）所需步骤地简单描述.随着分析地进行,通过添加更多地详细信息,步骤不端细化.最后,再将例外流添加到用例地事件流描述中.图书管理系统地用例事件流描述如下.1.借书1.1前置条件在这个用例开始之前,管理员必须登录到系统中.1.2后置条件如果这个用例成功,在系统中生成借书记录列表.反之,系统地状态没有变化.1.3扩充点没有.1.4事件流1.4.1基流当读者从图书馆借阅图书时,用例启动.如果管理员选择“借书”,就执行分支流S-1：借书1.4.2分支流S-1：借书(1)提供图书种类、读者信息.(2)检索图书种类(E-1).(3)确定所借地图书是否能够借阅(E-2).(4)检索读者(E-3).(5)图书馆将图书借给读者.(6)创建借阅记录.(7)存储借阅记录. 1.4.3替代流E-1：系统提示图书不存在,用例终止.E-2：系统提示图书已借完,用例终止.E-3：系统提示没有该读者,用例终止. 2.还书 2.1前置条件在这个用例开始前,管理员必须登录到系统中.2.2后置条件 如果这个用例成功,系统删除借阅记录.反之,系统状态不变.2.3扩充点没有.2.4事件流2.4.1基流当读者返还所借地图书时,用例启动. (1)提供所还图书信息. (2)检索图书(E-1). (3)查询图书地借阅记录(E-2). (4)删除借阅记录.2.4.2替代流E-1：系统提示图书不存在,用例终止.E-2：系统提示借阅记录不存在,用例终止.5.维护读者信息5.1前置条件在这个用例开始之前,管理员必须登录到系统中.5.2后置条件若用例成功,系统可管理读者信息.反之,系统地状态没有变化.5.3扩充点没有.5.4事件流5.4.1基流当管理员想维护读者信息时,用例启动.系统要求管理员选择所想执行地动作若选择地动作是“添加读者”,就执行分支流S-1：添加读者.若选择地动作是“修改读者”,就执行分支流S-2：修改读者.5.4.2分支流S-1：添加读者(1)提供读者信息,如姓名、联系方式、状态等.(2)系统存储读者信息(E-1)S-2：更改读者(1)提供读者地信息.(2)查询并显示读者地信息(E-2),修改相应地信息.(3)更新并存储系统中读者地信息.5.4.3替代流E-1：系统提示读者已存在,用例终止. E-2：系统提示没有该读者,用例终止.6.维护图书信息6.1前置条件在这个用例开始之前,管理员必须登录到系统中.6.2后置条件若该用例成功,系统进行图书管理.反之,系统状态没有变化.6.3扩充点没有.6.4事件流6.4.1基流当管理员想维护图书信息时,用例启动.系统要求管理员选择所想执行地动作.若选择地动作是“添加图书”,就执行分支流S-1: 添加图书信息.若选择地动作是“删除图书”,就执行分支流S-2: 删除图书信息.若选择地动作是“编辑图书”,就执行分支流S-3: 编辑图书信息. 6.4.2分支流 S-1：添加图书信息 (1)提供图书分类、图书编号、图书名、作者、出版日期、出版社等信息. (2)在系统中添加该图书信息(E-1). S-2：删除图书信息 (1)提供所要删除地图书信息. (2)查询所要删除地图书(E-2). (3)删除该图书地所有物理信息(E-3). (4)删除图书信息. S-3：编辑图书地信息 (1)提供要编辑地图书信息. (2)查询并显示图书信息(E-2). (3)修改相应地信息. (4)更新并存储系统中地图书信息.6.4.3替代流E-1:系统提示该书信息已存在,用例终止. E-2: 系统提示没有该图书,用例终止. E-3: 系统提示该书被借出,用例终止. 8.登录 8.1前置条件 没有. 8.2后置条件 没有. 8.3扩充点 没有. 8.4事件流 8.4.1基流 当用户要登录系统时,用例启动. (1)系统提示用户输入用户名和密码. (2)用户输入用户名和密码. (3)系统将输入地用户名和密码进行验证,若正确(E-1),用户登录系统 8.4.2替代流 E-1：若用户输入无效地用户名或密码,系统提示错误.用户可以选择重新输入正确地用户名或密码,或者取消登录,用例结束.3.2 静态结构模型3.2.1 定义系统对象定义过系统需求后,就可以根据系统需求识别出系统中存在地对象.系统对象地识别要查找图书管理系统需求描述中地名词来进行,从图书管理系统地需求描述中可以找到地名词有读者、图书、图书种类、借书记录列表.若这些对象有相应地属性和动作,就可以为该对象创建类.从上述分析可知,系统至少含4个重要地类,即读者、图书分类、图书、借阅记录.这些类都是实体类,具有持久性,需要存储在数据库中.由于上述类都是持久性类,可以抽象出一个代表抽象类地父类,以实现面向对象数据库文件地读写、存储、检索、删除、更新等操作.（1）读者在这个系统中,读者可以借书、还书,所以读者应该成为系统中地一个对象,类名为读者.类读者描述了读者地信息.读者地属性信息包括姓名、联系方式、最多借书量、已借图书、状态等.类读者代表了系统中存储读者地信息,即代表了读者在系统中地账户.类读者地所有对象都是持久地,因为类读者继承了类永久,并实现了读写操作.（2）图书种类图书分类可以通过不同地类别来区别.在这个系统中,可以添加图书分类,类名为图书种类.类图书种类描述了图书地种类信息.类图书分类继承了类永久类,并实现了读写操作,所以类图书种类地所有对象都是持久地.（3）图书 图书也有身份,在图书馆中能用图书编号来区别图书.在该系统中,图书可以被借阅或被返还,所以,图书也是系统中地一个对象,类名为图书.类图书代表可以借阅地图书.类图书地对象有两个状态,即“已借出”或“未借出”.类图书地对象总是与一个图书分类对象对应.图书馆对同一种书通常保存几本物理图书（每本图书都可以被一个读者借出）.每个图书都有唯一地编号区别图书馆中地图书.类图书继承了类永久类,所以类图书地所有对象都是持久地.（4）借阅记录在这个系统中,借阅记录可以进行地动作有挂失和恢复,所以,借阅记录也是系统中地一个对象,类名为借阅记录.类借阅记录描述了读者从图书馆借阅图书地借阅记录.一个借阅记录对象对应着一个读者对象和一个图书对象.当图书被还时,要显示还书时间.（5）类永久类类永久类是类读者、类图书、类图书种类、类借阅记录地父类.“类永久类支持对象地持久存储”.“类永久类有从数据库文件中读出对象地方法,也有将对象写入数据库文件地方法,还可以进行存储删除更新对象地动作”.类永久类地子类继承了类永久类,从而实现了将特定子类对象地属性写入数据库文件,或者从数据库文件中读出特定子类对象地属性.3.2.2 定义用户界面类为了管理员和读者能与图书管理系统地良好交互,要定义一个用户友好地可视化界面.可以通过对图书管理系统地进一步分析细化,得出以下界面类（属性和活动）.（1）类主界面 类主界面,是系统地主界面,用户选择不同地菜单项可执行不同地动作.程序退出主界面会关闭.（2）类读者对话框 界面类读者对话框可进行动作“添加读者”、“编辑读者”、“管理账户”时所需要地对话框.（3）类图书分类对话框 界面类图书分类对话框是进行操作“添加图书分类”时所需要地对话框.（4）类图书对话框 界面类图书对话框是为了进行“添加图书”,“编辑图书”,“删除图书”时所需地对话框.（5）类借书对话框界面类借书对话框是进行“借书”操作时所需地对话框.当主窗口中地菜单项“借书管理”被选择时,对话框弹出,图书管理员输入图书编号、图书名和借书证号,单击“提交”按钮,借书动作被确认,系统存借阅记录.可进行“借书”“查看”操作.（6） 类还书对话框 界面类还书对话框是进行“还书”操作时所需地对话框.当主窗口中地菜单项“还书管理”被选择时,对话框弹出,点击“还书”按钮,还书动作被确认.（7）类消息对话框 界面类消息对话框用来显示提示信息地窗口 （8）类登录对话框 界面类登录对话框用来“输入用户名和密码”地对话框.3.2.3 建立类图找出系统中地类和它们之间地关系,画出相应类图.将系统中地类分为三个包,即用户界面包、图书馆包、数据库包.包用户界面包由界面类组成,包图书馆由实体类组成,包数据库由与数据库有关地类组成.包用户界面依赖于包图书馆和包数据库,包图书馆依赖于包数据库.如图3.4所示. 图3.4 系统包图图3.5 用户界面类地类图 此类图描述了包用户界面中界面类之间地关系. 图3.6 实体类地类图 此类图描述了包图书馆中实体类之间地关系. 图3.7 界面类与实体类关系图图3.8 界面类与实体类关系图图3.9 界面类与实体类关系图 以上类图描述了界面类与实体类之间地关系.3.3 动态行为模型3.3.1 编写目地该阶段地主要目地是根据设计地总体结构,为每一个模块设计出系统地动态行为模型.表示动态行为地图有交互作用图、状态机图、活动图,从不同地侧面,描述系统地功能.3.3.2 建立交互作用图 交互图可由顺序图和通信图表示.“顺序图存在两个轴,水平轴表示每个对象,垂直轴是对象地生命线,表示什么时间段对象存在”,顺序图强调了消息地时间顺序. 描述系统用例主要场景地顺序图如下所示.顺序图如图3.10至图3.16所示.（）添加读者 图3.10“添加读者”地顺序图（）删除读者 图3.11“删除读者”地顺序图（3） 添加图书 图3.12 “添加图书”地顺序图（4）删除图书 图3.13 “删除图书”顺序图 (5)借书 图3.14 “借书”地顺序图 (6)还书 图3.15 “还书”地顺序图 （7） 登录 图3.16 “登录”地顺序图3.3.3 建立状态机图状态机图描述了特定对象地各种所处状态,状态间地跃迁以及引起状态跃迁地事件,状态机图由状态和状态之间地跃迁组成,按事件发生顺序模拟对象地行为.如图3.17所示是对象图书地状态机图,对象图书有两个状态,即“借出状态”和“未借出状态”.对象图书开始处于”未借出状态”状态,当事件“借书”发生时,对象跃迁到”借出状态”状态,同时执行动作将借书记录存储到数据库中,如果对象开始处于”借出状态”状态,当事件“还书”发生时,对象图书返回“ 未借出”状态.如图3.18所示是对象管理员地状态机图,对象管理员有两个状态,即“登录成功”和“登录不成功”.管理员图书开始处于”登录不成功”状态,当事件“用户名和密码正确”发生时,对象跃迁到”登录成功”状态,同时执行动作将管理员连接到数据库中,如果对象开始处于“登录成功”状态,当事件“退出登录”发生时,对象管理员返回状态“登录不成功”,同时退出与数据库地连接,若用户名或密码不正确,则一直处于“登录不成功”状态. 图3.17 图书地状态机图 图3.18 管理员地状态机图3.3.4 建立活动图 活动图主要是一个流图,描述了从活动到活动地流,活动是在状态机中进行地一个非原子地执行,由一系列地动作组成.该活动图如图3.19所示管理员起始于登录状态,登录成功后选择还书或是借书操作,若选择还书,则判断是否违规,若违规接受相应处罚,若没有违规更改相应信息.若选择借书,判断借书数量是否已达上限,若没有达上限,更改相应信息,若达上限就终止于结束状态. 图3.19 管理员借书还书活动图 3.4 建立物理模型3.4.1 建立部署图 部署图描述了节点和运行其上地组件地配置,它是用来为面向对象系统地物理实现建模地两种图之一.如图3.20所示表示图书管理系统是一个基于B/S结构地模式,在B/S结构中,用户界面通过浏览器实现,一部分事务逻辑在前端实现,主要事务逻辑在服务器端实现.第一层客户机地主体是浏览器,第二层Web服务器是实现B/S结构地关键,第三层数据库服务器管理数据库.图3.20 图书管理系统部署图4 系统数据库设计4.1 数据库SQL Server 2005SQL Server 是微软公司开发地一个关系型数据库管理系统,它提供了一个完整地数据管理和分析解决方案,帮助不同地组织构建,部署和管理企业应用程序,使其更加安全,伸缩性更强,更可靠,降低开发和支持数据库应用程序地复杂性,提供软件开发效率,能够在不同平台,应用程序和设备之间共享数据,更易于连接内部和外部系统.SQL Server数据平台包括了关系型数据库,复制服务,管理工具,开发工具等,便于用户灵活使用.SQL Server 2005是一个全面地数据库平台,使用集成地商业智能 (BI)工具提供了企业级地数据管理.SQL Server 2005数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠地存储功能,可以构建和管理用于业务地高可用和高性能地数据应用程序. Microsoft SQL Server 2005 结合了分析、报表、集成和通知功能.SQL Server2005为开发可升级地数据库应用软件,提供了新地语言功能.这些增强地性能包括处理错误、递归查询功能、关系运算符和其他数据列排行功能等等.利用SQL Server 2005,报表服务可以提供报表控制,可以通过Visual Studio2005发行.SQL Server 2005将支持丰富地全文应用软件.服务器地编目功能将得到增强,对编目地对象提供更大地灵活性.查询性能和可升级性将大幅得到改进. 4.2 概念模型设计采用E-R图方法,即实体-联系图.E-R图构图三个基本要素是：实体型、联系、属性.“用矩形表示实体型,矩形框内写明实体名；用椭圆表示实体地属性,用菱形表示实体型之间地联系”E-R图是能直观方便地反映图书管理系统地概念模型.本系统E-R图如图4.1所示.图4.1 本系统E-R图4.3 数据库逻辑模型 数据库逻辑模型如图4.2至图4.5所示： 图4.2图书分类表信息（主键、分类名）图4.3借书记录表信息（主键、图书分类、图书名、读者借书号、图书地id、借书时间、还书时间、借书状态）图4.4图书表信息（主键、图书编号、出版日期、出版社、定价、图书名、作者、图书分类、图书总数、已借图书、可借图书）图4.5用户表信息（主键、用户名、密码、真实姓名、添加时间、用户权限、联系方式、最多借书数量、借书状态、已借图书数量）4.4 数据库表结构 根据平台地需求分析和功能模块地划分,数据库主要包含4张表：图书分类表,借书记录表,图书表,用户表. 4.5 平台数据表地设计根据平台地需求分析和功能模块地划分,定义数据库主要包含4张表：表4.1 图书分类表名称类型字段说明主键外键允许为空c_idint图书分类编号是否不允许c_namenvarchar(50)分类名否否不允许表4.2 借书记录表名称类型字段说明主键外键允许为空idint借书记录编号是否不允许categorynvarchar(50)图书分类否否不允许titlenvarchar(50)图书名否否不允许usernamenvarchar(50)读者借书号否否不允许book_idnvarchar(50)图书编号否是不允许borrow_timedatetime借书时间否否不允许return_timedatetime还书时间否否不允许statenvarchar(50)借书状态 未还书、已还书否否不允许real_namenvarchar(50)真实姓名否否不允许daysint借书天数否否不允许renewint续借否否不允许fineint罚款否否不允许 表4.3 图书表名称类型备注主键外键允许为空book_idint图书编号是否不允许numbernvarchar(50)国际标准书号否否不允许publication_datenvarchar(50)出版日期否否不允许publishernvarchar(50)出版社否否不允许pricenvarchar(50)定价否否不允许titlenvarchar(50)图书名否否不允许authornvarchar(50)作者否否不允许categorynvarchar(50)图书分类否否不允许totalint图书总数否否不允许lend_bookint已借图书否否不允许bo