图书借阅管理系统毕业设计论文.doc

摘 要本文主要介绍图书借阅管理系统的开发过程，其开发主要包括后台数据库的建立和维护以及前端应用程序的开发两个方面。对于前者要求建立数据一致性好、完整性强、安全性强的数据库，而对于后者则要求应用程序功能完备，界面友好等。在系统设计上，首先对图书借阅管理系统的现状及其重要性进行分析，提出实现图书借阅管理的必要性及系统的可行性。在短时间内建立系统应用原型，再对其进行需求迭代，不断修正和改进，直到形成用户满意的可行系统。系统实现的主要功能有查询、图书管理、用户管理、借书、还书、超期罚款等。图书借阅管理系统属于典型的管理信息系统(MIS)。前端采用C#语言开发程序，后台使用SQL Server 2005数据库管理系统，系统的操作具有方便、快捷、准确、安全等特点。关键字：图书借阅管理系统；MIS；C#语言；SQL Server AbstractThis paper introduces the book lending management system development process, its development includes the establishment and maintenance of back-end database and front-end application development aspects. The establishment of the database requirements for data consistency is good, strong integrity, strong safety, for the latter applications requirements are fully functional, user-friendly and so on.The designs of the system, first lending library management system for analysis of the status and importance of proposed management realize the need for borrowing books and system feasibility. The establishment of a prototype system application in a short time, then demand for them iterative, constantly revised and improved customer satisfaction until the formation of a viable system. The main functions of system implementation are queries, the books management, user management, borrowing books, returns the book, overdue fines.Book lending management system is a typical management information system (MIS). Front-end was developed with C# language development program, the background using SQL Server 2005 database management system, the systems operation is convenient, fast, accurate, safe and so on.Keywords: book lending management system; MIS; C# language; SQL Server 72目 录引 言11 基础知识21.1 .NET简介21.2 Visual C#.NET简介21.3 SQL Server 2005数据库管理系统介绍32 系统分析52.1 开发背景及意义52.2 可行性研究52.3 功能需求62.3.1 用例分析62.3.3 实体关系设计92.3.3 行为描述112.4 环境需求122.4.1 硬件环境122.4.2 软件环境133 系统设计143.1 软件设计的原则143.2 系统功能模块图143.3 数据库设计163.3.1 数据库概念设计163.3.2 数据库逻辑设计163.4 人机界面设计183.4.1 人机界面设计指南183.4.2 用户界面设计203.5 系统详细设计213.5.1 图书查询PAD图223.5.2 借书PAD图233.5.3 还书PAD图234 系统实现254.1 语言选择原因254.2 软件开发环境254.3 系统功能实现264.3.1 登录264.3.2 信息管理264.3.3 借书管理284.3.4 还书管理294.3.5 报表显示304.3.6 查询314.3.8 附加功能325 软件测试335.1 测试计划的制定335.1.1 测试计划实现的目标335.1.2 定义软件测试的标准335.1.3 测试实施策略的制定335.1.4 测试计划的要点335.2 测试的基础345.2.1 测试的目标345.2.2 白盒测试和黑盒测试345.2.3 测试的原则345.3 测试用例设计355.3.1 等价类测试用例设计355.3.2 边界值测试用例设计355.3.3 功能图法测试用例设计365.4 软件可靠性375.4.1 基本定义375.4.2 估算平均无故障时间的方法385.4.3 MTTF和ASS的估算39结 论40致 谢41参考文献42附 录43附录A VS2005 Introduction43附录B VS2005介绍55附录C核心代码65沈阳理工大学高等职业技术学院学士学位论文引 言书籍是人类不可缺少的精神食粮，对于不断吸取知识的学生来说，更为重要。面对大量的图书借阅者来说，使用传统人工的方式借阅时间长，为用户带来了不便，管理员对图书、期刊的管理也存在着效率低、保密性差等缺点，时间一长，将产生大量的文件和数据，再加上图书的大量增加，不但会需要较多的管理员，而且也使工作变得越来越繁重起来。随着信息技术的飞速发展，当今社会正快速向信息化社会迈进，计算机在全球范围内日益普及，它的作用也越来越大，因此使用计算机开发一个界面友好，易于操作的图书借阅管理系统进行自动化处理变得十分重要。MIS（管理信息系统-Management Information System），现代管理信息系统是一个以人为主导，利用计算机硬件、软件、网络通信设备以及其他办公设备，进行信息的收集、传输、加工、储存、更新和维护，以战略竞优、提高效益和效率为目的，支持高层决策、中层控制、基层运作的集成化的人机系统。图书借阅管理系统是一个典型的管理信息系统，其主要任务是利用计算机的存储容量大、保密性好等优点实现对大量图书信息的管理和图书的借阅管理。MIS系统主要用于管理需要的记录，并对记录数据进行相关处理。例如，可以利用MIS系统管理用户的借阅信息，并将信息及时反馈给管理人员，使其了解当前用户借阅是否超期等状况，并对其进行相应的管理操作。图书借阅管理系统是从广义的管理入手，严格的遵守系统的效能，是一个结构复杂、功能强大的管理信息系统。图书的基本信息、图书的借阅和归还、超期罚款的管理是比较重要的任务。该系统提高了图书管理的方便性，使用性，安全性，准确性。图书借阅管理系统可以很有效地管理图书信息，提高用户借阅图书的效率，对图书馆的管理有很大益处。此系统能查询大量的各类图书资料和信息，并能随时添加、修改、删除借阅信息，以便提供全面，科学，有效的全面信息服务。1 基础知识1.1 .NET简介.NET技术是微软公司推出的一个全新概念，它代表了一个集合、一个环境和一个可以作为平台支持下一代Internet的可编程结构。.NET的目的就是将互联网作为新一代操作系统的基础，对互联网的设计思想进行扩展，用户在任何地方、任何时间、以及利用任何设备能访问所需的信息、文件和程序。用户不需要知道这些文件放在什么地方，只需要发出请求，然后就可以接受处理的结果，后台的复杂处理过程对用户而言是透明的1。.NET开发平台包括.NET框架和.NET开发工具等组成部分，.NET框架（Framework）是整个开发平台的基础，包括公共语言运行库和框架类库，.NET开发工具包括Visual Studio .NET集成开发环境和.NET编程语言。其中，Visual Studio .NET集成开发环境用来开发和测试应用程序。.NET编程语言包括Visual Basic、Visual C+和新的Visual C#等用来创建运行在公共语言运行库（Common Language Run，CLR）上的应用程序2。.NET框架包括公共语言运行库和.NET类库。公共语言运行库是.NET的基础，用户可以将公共语言运行库看做一个在执行时管理代码的代理，它提供核心服务（如内存管理、线程管理和远程处理），而且还强制实施严格的类型安全检查，以确保代码运行的安全性和可靠性。事实上，代码管理的概念是运行库的基本原则。以运行库为目标的代码和为托管代码，而不以运行库为目标的代码称为非托管代码。.NET框架的另一个主要部件是类库，它是一个综合性的面向对象的可重用类型集合，用户使用它不仅可以开发传统的命令行或图形用户界面（GUI）应用程序，而且还可以开发ASP.NET所提供的创新的应用程序（如Web窗体和XML Web服务）。1.2 Visual C#.NET简介1Visual C#.NET语言的产生背景1995年，Sun公司正式推出面向对象的开发环境Java，并提出跨平台、跨语言的概念，之后，Java就逐渐成为企业及应用系统开发的首选工具3。为技术Java语言，微软开发出基于Java语言的编译器Visual J+，并在很短的时间里由1.1版本升级到6.0版本，其中Visual J+ 6.0版集成在Visual Studio 6.0中。语言开发程序不但在Java虚拟机上（Java Virtual Machine，JVM）的运行速度大大加快，而且增加了许多新特性，同时还支持调用Windows API，这些特性使得Visual J+成为强有力的Windows应用开发平台，并成为业界公认的优秀Java编译器4。由于Visual J+主要应用在Windows平台的系统开发中，因此Sun公司认为Visual J+违反了Java的许可协议，违反了Java开发平台的中立性，并对微软提出了诉讼，这使得微软处于极为被动的局面。为了改变这种局面，微软决定推出其进军互联网领域的.NET计划，C#就是该计划中所要开发的一门重要的开发语言5。.NET计划将是微软今后几年发展的战略核心，其内容非常庞大。它的技术开发平台是Visual Studio .NET，面C#作为Visual J+的替代语言也集成在该平台中。C#语言的开发成功，对微软未来的发展有着非常重要的意义。微软在2000年6月份举行的“职业开发人员技术大会”上正式发布C#语言。微软公司对C#的定义是：“C#是一种类型安全的、现代的、简单的、由C和C+衍生出来的面向对象的编程语言，它是牢牢根植于C和C+语言之上的，并可立即被C和C+开发人员所熟悉。C#的目的就是综合Visual Basic的高生产率和C+的行动力。”2. Visual C#.NET的特点与C和C+相比，C#具有以下特点：（1）语法更简单；（2）保留了C+的强大功能；（3）快速应用开发功能；（4）语言的自由性；（5）强大的Web服务器控件；（6）支持跨平台；（7）与XML相融合。1.3 SQL Server 2005数据库管理系统介绍SQL Server 2005 是微软公司开发的中型关系数据库管理系统。由于其操作简单，价格相对较低，对于预算紧张、员工不多的中小企业比较有吸引力。SQL Server 2005 简单易学，与当前流行的Windows 操作系统有着天然的兼容性，SQL Server 2005在中小型企业中有着很大的市场份额，所以对读者就业后快速适应工作环境有很大的帮助，SQL Server 2005 是微软进军数据库市场的主要产品，而且可以预见，微软将推出更有竞争力的SQL Server 系列软件。由于数据库软件在企业级软件中的重要性，同一家公司数据库软件将有着相同或相近的操作界面和良好的兼容性，所以通过学习SQL Server 2005，读者能够以不变应万变6。SQL Server 2005是基于结构化查询语言的可伸缩的关系数据库，它支持Internet应用程序的可扩展标记语言、并由数据库、关系数据库、结构化查询语言和可扩展标记语言等部分组成。SQL Server 2005 以其卓越的性能逐渐成为Windows操作系统平台下进行数据库应用开发中较为理想的选择之一。它是一个后台数据库管理系统，其功能强大、操作简便，日益为广大数据库用户所喜爱，越来越多的开发工具提供了与SQL Server的接口。了解和掌握SQL Server的功能，对于一个数据库开发管理人员来说非常必要的。SQL Server 2005常见版本有：1、企业版(Enterprise Edition)2、标准版(Standard Edition)3、个人版(Personal Edition)4、开发者版(Developer Edition)2 系统分析2.1 开发背景及意义人类社会正在向信息时代迈进，人们越来越重视用时少、效率高的工作质量。在这个信息化的时代，传统的手工图书借阅管理已经远远跟不上社会的步伐。随着计算机技术的飞速发展，计算机在信息管理中应用的普及，面对大量借阅用户的图书馆来说，利用计算机实现图书借阅管理已变得尤为重要。利用计算机管理图书信息，是适应现代信息化的要求，提高借阅效率的必要条件。图书借阅管理是一项比较细致的工作，工作量大，一般不允许出错，如果实行手工操作，每天都需要较多的管理员手工记录用户的借阅信息，这样会使得管理员的工作非常的繁重。利用计算机进行借阅管理，不但准确率高，而且有很多优点：检索迅速、查找方便、可靠性高、存储量大、保密性好、寿命长、成本低等。能够极大地提高图书借阅管理的效率，使管理员的工作简化，为前来借书的用户也节省了许多时间。图书借阅管理系统是处理图书借阅的管理系统，囊括了读者从借走图书到归还图书的所有信息。其中还包括了管理员对各种图书的管理、读者的注册、读者管理、借书、还书、罚款等功能，并且可以快速地查询图书信息、用户信息、借阅信息等。2.2 可行性研究可行性研究的任务是从技术上、经济上、使用上、法律上分析应解决的问题是否有可靠的解，从而确定该软件是否值得去开发。其目的是用极少的代价在最短的时间内确定被开发的软件是否能开发成功。技术可行性主要是根据系统分析得到的对需要开发的软件、支撑软件、硬件环境和操作人员的要求。本系统是主要是图书借阅管理，结合实际所需，采用C#语言来开发程序，使用户界面的设计更加方便。后台使用SQL Server 2005数据库管理系统，保持数据的一致性、完整性、安全性。经济可行性首先要进行待开发软件的成本估算和成本、效益分析，以确定待开发软件是否有开发的价值。对于本系统来说在经济上是可行的，使用此图书借阅管理系统后，借阅管理的效率是否提高了，相关的资金是否节省了。当然对于此管理系统的弄好恰好能满足这些要求。该系统对硬件的要求不高，可移植性好， 在一般的计算机上通过配置就能运行，所以在系统运行方面也不存在问题。使用可行性是指使用方式（如操作方式）用户是否容易接受。管理员登录后可以便捷对图书信息管理、用户信息管理、借阅管理、归还管理等。每项管理都实现相应内容的录入、查询、修改、删除。用户登录后也可便捷地查询自己的借阅信息。法律可行性是指待开发的产品软件是否在在知识产权等法律有关的问题，如有这类问题，该软件即使开发成功，也难以作为产品销售。2.3 功能需求图书借阅管理系统主要实现对读者借书和还书操作的管理，管理员主要负责对图书基本信息管理、读者基本信息管理、读者借阅、查询等操作，读者只能实现查询图书的基本信息，查询自己的借阅信息等功能。2.3.1 用例分析用例图主要用来图示化系统的主事件流程，它主要用来描述需求，即希望系统具备的完成一定功能的动作，通俗地理解用例就是软件的功能模块，是设计系统分析阶段的起点，设计人员根据需求来创建和解释用例图，用来描述软件应具备哪些功能模块以及这些模块之间的调用关系，用例图图符如表2.1所示。表2.1 uml用例图图符可视化图符名称描述系统用来表示系统边界，所有用例放在系统之中 用例用来表示用例图中的用例 执行者用于描述与系统功能有关的外部实体，可以是用户，也可以是外部系统关联连接执行者和用例通过对图书借阅管理系统的功能需求分析，系统的执行者为管理员、读者和数据库系统，系统的主要用例有图书管理、读者管理、借书、还书、查询等，系统总体用例图如图2.1所示。图2.1 系统总体用例图图书管理：是管理员对新到图书馆的图书的基本信息进行管理。可以将图书的基本信息添加到数据库中，核实或修改填写有误的图书信息，删除已丢失的图书的基本信息，使信息更加准确，方便用户查询和借阅，图书信息可以通过水晶报表显示，产生的报表能够打印或导出。图书管理的用例图如图2.2所示。图2.2图书管理用例图读者管理：管理员对第一次来借书的读者进行详细的注册，为读者提供唯一的帐号，这是借书的一个必要条件，对于填写有误的读者信息可以及时进行修改，如果读者已经注销，就删除该读者的信息，同时读者的所有信息都将从库中彻底删除，也可以对读者信息进行报表显示，产生的报表能够打印或导出。读者管理的用例图如图2.3如所示。图2.3 读者管理用例图借书：对于前来借书的读者，管理员要根据读者的帐号和所借书的唯一编号执行借阅操作，确定借阅信息无误进行借阅，将借阅信息添加到数据库中租借表中，同时该图书在图书表中库存量更新为减去被借出的图书的数量，读者在读者表中的借书量自动增加所借的图书数量。借书用例的用例如图2.4所示。图2.4 借书用例图还书：对于还书的读者，管理员要根据读者的帐号和所还书的唯一编号执行归还操作，如果还书读者的不慎将书丢失或者损坏较严重，管理员会对该读者进行合理罚款，如果借阅超期也要根据超期天数进行罚款。确定归还后，系统将归还信息更新到数据库中租借表中，同时该图书在图书表中库存量更新为增加还书的数量，读者在读者表中的借书量自动减去所还的图书数量。还书用例的用例如图2.5所示。图2.5 还书用例图查询：管理员可以对图书基本信息、读者信息、借阅信息、罚款信息等进行查询，而读者只能对图书基本信息和自己的借阅信息进行查询，其中读者的借阅查询包括查询自己所借过的全部图书，查询自己未还的图书或借阅超期的图书等。查询的用例图如图2.6所示。图2.6 查询用例图2.3.3 实体关系设计实体关系图又称E-R图(Entity Relationship Diagram)，提供了表示实体、属性和联系的方法，用来描述现实世界的概念模型。构成E-R图的基本要素是实体型、属性和联系，E-R图图符如表2.2所示。表2.2 E-R图图符可视化图符名称描述实体矩形框内写明实体名，即表名属性 椭圆内写明属性名，即字段名联系菱形内写明联系名直线将实体、属性、联系连接起来图书借阅管理的E-R图如图2.7所示。图2.7 图书借阅管理E-R图图书管理信息E-R图如图2.8所示，其中图书的属性如上图所示。图2.8 图书管理信息E-R图2.3.3 行为描述系统的行为是通过对象的动作来描述的，可以通过程序流程图来描述对象之间如何进行消息的传递。流程图（FlowChart）是描述进行某一项活动所遵循顺序的一种图示方法。它虽然不是统计学的范畴，但在很多质量专家仍把它纳入统计技术的范围之内，在质量管理的过程中，流程图是经常使用的一个工具。一个好的流程图可以直观地描述整个活动中所有过程的物流、信息流，让人很容易知悉整个过程。流程图图符如表2.3所示。表2.3 流程图图符可视化图符名称描述开始或结束表示一个过程的开始或结束活动表示在过程的一个单独的步骤判定表示过程中的一项判定或一个分岔点流线表示步骤在顺序中的进展数据表示过程中所需要的数据文件表示属于该过程的书面信息连接表示流程图的待续系统的主要功能是管理员执行借书和还书操作，读者执行查询操作，根据此主要功能和上表中的符合绘制程序流程图，系统整体流程图如图2.9所示。 图2.9 系统整体流程图2.4 环境需求2.4.1 硬件环境服务器端的最低配置是由建立站点所需的软件来决定的，在最低配置的情况下，服务器的往往不尽如人意，现在的硬件性能已经相当出色，而且价格也很便宜，因此通常应给服务器端配置高性能的硬件，本系统服务器端的配置如下：处理器：Inter Pentium 4 1.6GHz 或更高内存：4GB硬盘空间：1000GB显卡：SVAG显示适配器。因为客户端主要用于操作数据，所以对客户端的硬件要求不高，不过现在的电脑很高的性价比，因此需要的配置应该高于下面的配置：处理器：Inter Pentium 2.0GHz 或更高内存：512MB硬盘空间：120GB显卡：SVAG显示适配器。2.4.2 软件环境服务器端要求如下：操作系统：Windows 2000 Server数据库：Mircrosoft SQL Server 2005用户端要求如下：操作系统：Windows 2000/XP数据库：Mircrosoft SQL server 20053 系统设计3.1 软件设计的原则1模块化模块化就是把程序划分成独立命名且可独立访问的模块，每个模块完成一个子功能，把这些模块集成起来构成一个整体，可以完成指定的功能满足用户的需求。评价一种设计方法定义有效的模块系统能力的标准为：模块可分解性、模块可组装性、模块可理解性、模块连续性、模块保护性。采用模块化原理可以使软件结构清晰，不仅容易设计也容易阅读和理解。模块化也有助于软件开发工程的组织管理，一个复杂的大型程序可以由许多程序员分工编写不同的模块，并且可以进一步分配技术熟练的程序员编写困难的模块。2抽象抽象是从众多的事物中抽取出共同的、本质性的特征，而舍弃其非本质的特征。人类在实践中认识到，在现实世界中一定事物、状态或过程之间总存在着某些相似的方面，把这些相似的方面集中和概括起来，暂时忽略它们之间的差异，这就是抽象。3逐步求精逐步求精是人类解决复杂问题时采用的基本技术，是许多软件工程技术的基础。可把逐步求精定义为：“为了能集中精力解决主要问题而尽量推迟对问题细节的考虑”。4信息隐藏应用模块化原理时，自然会产生的一个问题是：“为了得到最好的一组模块，应该怎样分解软件”。信息隐藏原理指出：应该这样设计和确定模块，使得一个模块内包含的信息(过程和数据)对于不需要这些信息的模块来说，是不能访问的。3.2 系统功能模块图系统功能模块设计是管理信息系统总体设计的重要内容，为了使所设计的系统有合理的结构和良好的维护性，模块设计应遵循以下原则。1高内聚，是模块内部各组成部分之间的高联系程度。 模块的聚合程度越高， 其独立性也就越高。独立性好的程序具有好的可变性和可维护性。2低耦合，系统模块之间的相互联系程度叫耦合。模块耦合程度越低，说明模块之间的联系越少，相互间的影响也就越小，产生连锁反应的概率就越低，在对一个模块进行修改和维护时，对其他模块的影响程度就越少，系统可修改性就越高。3模块分解是指把一个模块分解成若干个从属于它的新模块。这种做法主要是使得系统更容易被人理解， 更容易修改和维护。模块分解时既要考虑到模块的聚合度， 又要考虑到模块之间的耦合程度，必须在这两者之间权衡利弊，选择一个最佳的方案。4模块的扇入和扇出。模块的扇入（Fan In）表达了一个模块与其直属上级模块的关系。模块的扇入系数是指其直接上级模块的个数。模块的扇入系数越大，表明它要被多个上级模块所调用，其公用性很强，说明模块分解得较好。模块的扇出（Fan Out）表达了一个模块对它的直属下级模块的控制范围。模块的扇出系数是指其直属下级模块的个数。图书借阅管理系统功能模块图如图3.1所示。图3.1 图书借阅管理系统功能模块图每一个管理模块都包含添加、修改、删除功能，如图书管理模块，可以实现添加图书记录、修改图书记录、删除图书记录的功能，每个查询模块都可实现模糊查询。3.3 数据库设计3.3.1 数据库概念设计1.管理员表：存储管理员的基本信息。2.用户信息表：存储用户的基本信息。3.出版社信息表：存储出版社的基本信息。4.图书类别表：存储图书的类别信息。5.图书信息表：存储图书的基本信息。6.借阅信息表：存储用户借书和还书的基本信息。7.罚款信息表：存储用户被罚款的基本信息。3.3.2 数据库逻辑设计管理员表是用来存放管理员信息的数据表，里面存有管理员登录系统的帐号、密码等信息，只有登录系统后，方可进行相应的管理操作，内容如表3.1所示。表3.1 管理员表字段名类型长度允许空备注帐号varchar6N主健姓名varchar8N密码varchar6N性别varchar2N用户信息表是用来存放借阅用户相关信息的数据表，里面存有用户的帐号、密码、姓名、性别、电话号码、地址、借书量等信息，用户登录系统后，可查寻自己的借阅信息等，内容如表3.2所示。表3.2 用户信息表字段名类型长度允许空备注用户帐号varchar6N主键用户姓名varchar8N性别varchar2N客户密码varchar6N电话号码varchar11Y地址varchar30Y借书量int4Y出版社信息表是用来存放出版社的相关信息，包含的字段有出版社名称、出版社地址等信息，内容如表3.3所示。表3.3 出版社信息表字段名类型长度允许空备注出版社名称varchar50N主键出版社地址varchar50N电子邮箱varchar30Y图书类别表是用来存放图书类别的相关信息，包含的字段有图书的类别名和类别号，内容如表3.4所示。表3.4 图书类别表字段名类型长度允许空备注类别号char2N主键类别名char10N图书信息表是用来存放图书的相关信息，包含的字段有图书编号、图书名称、图书作者、索引号、出版社名称、出版日期、图书定价等，内容如表3.5所示。表3.5 图书信息表字段名类型长度允许空备注图书编号varchar8N主键图书名称varchar50N图书作者varchar50N索引号char13N出版社名称varchar50N出版日期datetime8N图书定价int4Y图书类别char10N现在库存数量int4N图书总数量int4N文字类型varchar4Y借阅信息表是用来存放用户借阅的相关信息，包含的字段有用户编号、图书编号、租借日期、应归还日期、实际归还日期、租借数量等，内容如表3.6所示。表3.6 借阅信息表字段名类型长度允许空备注用户编号varchar6N主键图书编号varchar8N主键租借日期datetime8N应归还日期datetime8N实际归还日期datetime8N租借数量int4N还书量int4Y罚款信息表是：当用户违反借阅规则时存放罚款记录的相关信息，包含的字段有用户编号、图书编号、罚款日期、罚款金额等，内容如表3.7所示。表3.7 罚款信息表字段名类型长度允许空用户编号varchar6N图书编号varchar8N罚款日期datetime8N罚款金额decimal5, 1N备注nchar10Y3.4 人机界面设计人机界面设计是接口设计的一个组成部分。对于交互式系统来说，人机界面设计和数据设计、体系结构设计、过程设计一样重要。近年来，人机界面在系统中所占的比例越来越大，在个别系统中人机界面的设计工作量甚至占设计总量的一半以上。人机界面的设计质量，直接影响用户对软件产品的评价，从而影响软件产品的竞争力和寿命，因此，必须对人机界面设计给以足够重视。3.4.1 人机界面设计指南用户界面设计主要依靠设计者的经验。总结众多设计者的经验而得出的设计指南，有助于设计者设计出友好、高效的人机界面。1一般交互一般交互指南涉及信息显示、数据输入和整体系统控制，因此，这些指南是全局性的，忽略它们将承担较大风险。下面叙述一般交互指南。（1）保持一致性。为人机界面中的菜单选择、命令输入、数据显示以及众多的其他功能，使用一致的格式。（2）提供有意义的反馈。向用户提供视觉的和听觉的反馈，以保证在用户和界面之间建立双向通信。（3）在执行有较大破坏性的动作之前要求用户确认。（4）允许取消绝大多数操作。（5）减少在两次操作之间必须记忆的信息量。不应该期望用户能记住一大串数字或名字，以便在下一步操作中使用它们。应该尽量减少记忆量。（6）提高对话、移动和思考的效率。（7）允许犯错误。系统应该保护自己不受致命错误的破坏。（8）按功能对动作分类，并据此设计屏幕布局。下拉菜单的一个主要优点就是能按动作类型组织命令。实际上，设计者应该尽力提高命令和动作组织的“内聚性”。（9）提供对工作内容敏感的帮助设施。（10）用简单动词或动词短语作为命令名。过长的命令名难于识别和记忆，也会占据过多的菜单空间。2界面显示屏幕布局因功能不同考虑的侧重点不同。各功能区要重点突出，功能明显。无论哪一种功能设计，其屏幕布局都应遵循如下五项原则：平衡原则。注意屏幕上下左右平衡。不要堆挤数据，过分拥挤的显示也会产生视觉疲和接收错误。 预期原则。屏幕上所有对象，如窗口、按钮、菜单等处理应一致化，使对象的动作可预期。经济原则。即在提供足够的信息量的同时还要注意简明，清昕。特别是媒体，要运用好媒体选择原则。顺序原则。对象显示的顺序应依需要排列。通常应最先出现对话，然后通过对话将系统分段实现。规则化。画面应对称，显示命令、对话及提示行在一个应用系统的设计中尽量统一规范。颜色的调配对屏幕显示也是重要的一项设计，颜色除是一种有效的强化技术外，还具有美学价值。使用颜色时应注意如下几点：限制同时显示的颜色数。一般同一画面不宜超过4或5种，可用不同层次及形状来配合颜色，增加变化。画面中活动对象颜色应鲜明，而非活动对象应暗淡。对象颜色应尽量不同，前景色宜鲜艳一些，背景则应暗淡。尽量避免不兼容的颜色放在一起，如黄与蓝，红与绿等，除非作对比时用。若用颜色表示某种信息或对象属性，要使用户懂得这种表示，且尽量用常规准则表示。总之，屏幕显示设计最终应达到令人愉悦的显示效果，要指导用户注意到最重要的信息，但又不包含过多的相互矛盾的刺激。 3数据输入用户的大部分时间用在选择命令、键入数据和向系统提供输入。在许多应用系统中，键盘仍然是主要的输入介质，但是，鼠标、数字化仪和语音识别系统正迅速地成为重要的输入手段。下面是关于数据输入的设计指南。（1）尽量减少用户的输入动作。（2）保持信息显示和数据输入之间的一致性。显示的视觉特征(例如，文字大小、颜色和位置)应该与输入域一致。（3）允许用户自定义输入。（4）交互应该是灵活的，并且可调整成用户最喜欢的输入方式。用户类型与喜欢的输入方式有关，秘书可能非常喜欢键盘输入，而经理可能更喜欢使用鼠标之类的点击设备。（5）使在当前动作语境中不适用的命令不起作用。这可使用户不去做那些肯定会导致错误的动作。（6）让用户控制交互流。用户应该能够跳过不必要的动作，改变所需做的动作的顺序(在应用环境允许的前提下)，以及在不退出程序的情况下从错误状态中恢复正常。（7）对所有输入动作都提供帮助。（8）消除冗余的输入。3.4.2 用户界面设计管理员在使用该系统时，首先要对管理员登录模块对帐号和密码进行验证，只有在输入的帐号和密码绝对正确时，才能进入系统的主界面。系统的主界面要包含登录、图书信息、出版社信息、读者信息、借阅信息、归还信息、报表等菜单模块，其中登录菜单下提供了管理员登录和读者登录模块的链接，图书信息菜单下提供了图书类别管理、图书信息管理、图书查寻模块的链接，出版社信息菜单下提供了出版社管理和出版社查寻模块的链接，读者信息菜单下提供了读者注册、读者管理、读者查寻模块的链接，借阅信息菜单下提供了借书、借书管理、借书查寻模块的链接，还书信息菜单下提供了还书、还书管理、还书查寻模块的链接，报表菜单下提供了图书报表、读者报表、借阅报表模块的链接。每个模块都具有自己的界面和功能，根据人机界面设计指南和模块功能可以设计用户界面。由于系统的用户界面众多，不可能将所有的用户界面都进行简介，为了能看到直观的用户界面，在此仅以用户主界面、读者借阅查询界面等为例，进行简介。系统主界面如图3.2所示。图3.2 系统主界面单击系统主界面登录菜单下的读者登录，输入读者的帐号和密码后，便可进入读者借阅查询界面，此界面主要是面向读者的，方便读者对图书、自己的借阅信息等进行查询。读者借阅查询界面如图3.3所示。图3.3 读者借阅查询界面 3.5 系统详细设计建立设计文档的目的，是为了把设计师的思想告诉其他的有关人员。程序是由计算机执行的，但可读性提高便于维护，它是对程序运行过程的描述。PAD 是问题分析图（Problem Analysis Diagram）的英文缩写，它用二维树形结构的图来表示程序的控制流，是一种用结构化程序设计思想表现程序逻辑结构的图形工具，将这种图翻译成程序代码比较容易。PAD图的主要优点如下：（1）使用表示结构化控制的PAD符号所设计出来的程序必然是结构化程序。（2）PAD图描述的程序结构十分清晰。图中最左面的竖线是程序的主线，即第一层结构。随着程序层次增加，PAD图逐渐向右延伸，每增加一个层次，图形向右扩展一条竖线，PAD图中竖线的总条数就是程序的层次数。（3）用 PAD 图表现程序逻辑易读、易懂、易记。 PAD图是二维树形结构的图形，程序从图中最左竖线上端的结点开始执行，自上而下，从左到右顺序执行，遍历所有结点。（4）有利于提高软件的可靠性和软件生产率。容易将PAD图转换成高级语言源程序，这种转换可用软件工具自动完成，从而可以省去人工编码的工作，有利于提高软件的可靠性和软件生产率。（5）既可用于表示程序逻辑，也可用于描述数据结构。（6）PAD 图的符号支持自顶向下、逐步求精方法的使用。由于系统的功能模块比较多，有些模块包含子模块，在此不能对每一个模块都详细设计其PAD图，所以仅对图书查询操作、借书操作、还书操作的PAD图来进行详细的说明。3.5.1 图书查询PAD图管理员经过登录模块验证成功后可以进行系统主界面，然后进入图书查询界面，在相应的文本框中输入查询条件，单击“查询”按钮后，如果有记录则显示相应结果，否则无查询结果，图书查询的PAD图如图3.4所示。图3.4 图书查询PAD图3.5.2 借书PAD图管理员在执行借书操作时，首先要输入借书用户的帐号，再选择所借书的编号，填写所借的数量，借书后，系统会将产生的记录更新到数据库中，借书的PAD图如图3.5所示 。图3.5借书PAD图3.5.3 还书PAD图管理员执行还书操作时，首先要看所还的书是否损坏，是否超期，若损坏较大或借阅超期则对还书用户进行罚款，输入相应的还书信息，将记录更新到数据库，还书PAD图如图3.6所示。图3.6 还书PAD图4 系统实现4.1 语言选择原因本系统在实现能时主要使用的是C#.NET语言,与其它语言相比它有一定的优势，其特有的好处如下：1简洁的语法。在缺省的情况下，C#的代码在.NET框架提供的“可操纵”环境下运行，不允许直接地内存操作。它所带来的最大的特色是没有了指针。与此相关的是，那些在C+中被疯狂使用的操作符已经不再出现。C#只支持一个”.”，对于我们来说，现在需要理解的一切仅仅是名字的嵌套而已。2精心地面向对象设计。C#具有面向对象的语言所应有的一切特性：封装、继承与多态性。在C#的类型系统中，每种类型都可以看作一个对象。C#提供了一个叫做装箱(boxing)与拆箱(unboxing)的机制来完成这种操作，而不给使用者带来麻烦。借助于从VB中得来的丰富的RAD经验，C#具备了良好的开发环境。结合自身强大的面向对象功能，C#使得开发人员的生产效率得到极大的提高。3. 完整的安全性与错误处理。C#的先进设计思想可以消除软件开发中的许多常见错误，并提供了包括类型安全在内的完整的安全性能。变量是类型安全的。C#中不能使用未初始化的变量，对象的成员变量由编译器负责将其置为零，当局部变量未经初始化而被使用时，编译器将做出提醒；C#不支持不安全的指向，不能将整数指向引用类型，例如对象，当进行下行指向时，C#将自动验证指向的有效性；C#中提供了边界检查与溢出检查功能。4. 因为它是专门为.netFramework开发提供全新的语言。所以在开发windows下的程序有相当好的性价比，开发成本小。4.2 软件开发环境软件开发环境（Software Development Environment）是指在基本硬件和宿主软件的基础上，为支持系统软件和应用软件的工程化开发和维护而使用的一组软件，简称SDE。它由软件工具和环境集成机制构成，前者用以支持软件开发的相关过程、活动和任务，后者为工具集成和软件的开发、维护及管理提供统一的支持。系统开发主要所用的软件工具有：Microsoft Visual Studio 2005 程序开发开具、SQL Server 2005数据库开发工具、Photo Shop图片处理工具等。4.3 系统功能实现4.3.1 登录登录包括管理员登录和读者登录，主要实现的是对登录用户合法性的验证。此处以管理员的登录为例，在相应的文本框中输入帐号和密码，单击“确定”按钮后，判断合法后，会弹出欢迎界面显示登录成功。登录界面如图4.1所示，欢迎界面如图4.2所示。 图 4.1 管理员登录界面图 4.2 欢迎界面功能实现：用户在登录系统时，可能会有某些信息忘记输入，输入的帐号或密码不正确，这时就会弹出错误提示信息对用户发出警告。系统是自动将输入的内容与对应的后台数据库中的记录进行对比，只有完全正确时才能进入系统，加强系统的安全性。4.3.2 信息管理信息管理主要对图书的基本信息、图书类别、出版社信息、读者信息等模块进行管理。此功能主要是由管理员进行准确管理，对图书馆来说也是非常重要的环节。管理员要及时对新进的图书进行录入，新来的读者进行注册，使其添加到数据库中。对于出现错误的记录，管理员要对其进行恰当的修改，加强信息的准确性，方便读者查询图书、借阅图书等，当然对于图书馆中已没有的书目、不再使用的图书类别、已经注销的读者等信息应及时彻底删除。以图书信息管理为例，如图4.3所示。图 4.3 图书信息管理界面功能实现：1添加一本图书时，先清空文本框中的内容，方便管理员录入，其中带有*号的为必填项。首先选择图书类别，如果要添加的图书是数据库中已有的图书，可直接选择图书名称，其它文本中会自动显示此图书对应的相关信息，这时只要改一下图书编号的后几位数字，使其编号唯一，这时单击“添加”按钮，此记录便会自动更新到数据库相应的表中。添加完成后，系统会弹出添加成功对话框，如果不添加，则单击“取消”按钮。2修改图书信息时，可以从列表中选取要修改的图书记录，或者直接输入要修改的图书编号，其它文本中会自动显示此图书的相应信息，单击“确定记录”按钮后，方可进行修改，填写好要修改的信息后，单击“修改”按钮，如果输入的内容合法，此时会弹出修改成功对话框，系统自动更新数据库中的内容。如果不修改，则单击“取消”按钮。3删除图书信息时，可以从左则的列表中选取要修改的图书记录，或者直接输入要修改的图书编号，其它文本中会自动显示此图书的相应信息，单击“删除”按钮，此时会弹出寻问信息对话框，寻问用户是否要删除此记录，可以让用户再考虑一下，如果确定删除，单击“确定”按钮，否则单击“取消”。删除记录后，系统会自动更新数据库。4