系统设计说明书

2、系统设计说明书1引言........................................................................................21.1编写目的.....................................................................................21.2背景.........................................................................................21.3定义.........................................................................................21.4参考资料.....................................................................................22总体设计.......................................................................................32.1需求规定.....................................................................................2.2运行环境.....................................................................................2.3基本设计概念和处理流程.......................................................................3342.4结构.........................................................................................42.5功能器求与程序的关系.........................................................................2.6人工处理过程.................................................................................2.7尚未问决的问题...............................................................................7883接口设计.......................................................................................93.1用户接口.....................................................................................3.2外部接口.....................................................................................3.3内部接口.....................................................................................9994运行设计.......................................................................................104.1运行模块组合.................................................................................4.2运行控制.....................................................................................4.3运行时间.....................................................................................1010105系统数据结构设计...............................................................................105.1逻辑结构设计要点.............................................................................5.2物理结构设计要点.............................................................................5.3数据结构与程序的关系.........................................................................1013146系统出错处理设计...............................................................................156.1出错信息.....................................................................................6.2补救措施.....................................................................................6.3系统维护设计.................................................................................151515

1引言1.1编写目的编写系统设计说明书的目的是明确软件系统“如何做”。具体来说，就是设计软件系统的模块层次结构，设计数据库的结构以及设计模块的控制流程。这样既能确保项目在规划、设计、制造和运行各个阶段，总体性能最优，还能避免因规划、研制和运用的缺陷造成人力、物力和财力的浪费。本说明书作为用户与该系统软件开发维护人员共同遵守的软件概要设计说明。1.2背景本系统的名称为教学资料归档管理系统。根据国家教育委员会对高等院校教学过程中产生的教学资料保存要求，学院资料室要保存本科生、硕士研究生、博士研究生的全部考试试卷、实习报告和毕业论文。为充分利用资料室的有限资源，加强资料管理力度，方便资料的检查和利用现决定开发教学资料归档管理系统。本项目由石正原、肖鹏、李伟泽、颜士博共同开发完成，供各高等院校资料室使用，也可供师生查询使用。1.3定义范式：关系数据库中，规范化的关系模式成为范式流程图：用图形符号以黑盒子形式描述数据在系统各部件之间的流动情况的图形。主键：数据表中的一个或多个字段，它的值用于惟一地标识表中的某一条记录外键约束：限制关系模式中数据的条件实体：数据库中描述的现实世界中的对象或概念。E-R图：实体关系图，用实体、属性和联系的方法来描述现实世界概念模型的图形。数据结构：指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。1.4参考资料参考资料：[1]软件工程导论，（第四版），张海潘编著，清华大学出版社，2003.12[2]软件工程课程设计，郑诚等编著，机械工业出版社，2010.3[3]软件工程课程设计实践，陈明编著，清华大学出版社，2009.8[4]数据库应用教程(VisualBasic+SQLServer)，俞海英李建东等编著，清华大学出版社，2008.1[5]软件工程课程设计，吕云翔刘浩等编著，机械工业出版社，2009,9

2总体设计2.1需求规定输入项目：本系统的主要输入项目分为两种，一种是用户信息，另一种是资料信息。用户信息包括本科生、硕士研究生、博士研究生的个人信息和管理员的信息。资料信息包括考试试卷信息、实习报告信息、毕业论文信息。输出项目：本系统的输出项目主要是各种资料信息，包括考试试卷信息、实习报告信息、毕业论文信息、归档信息、统计信息和资料可利用信息功能要求：1、用户登录本系统的使用者主要是系统管理员，不同的管理员具有不同的管理权限。通过用户名和密码，用户可以登录系统，在系统有效识别后，不同管理员可以根据自己的权限进行不同的操作。当用户连续5次输错登陆密码，系统将给出警告并记录此次行为，并拒绝此用户在一定时间内继续登陆。2、用户管理登陆后，具有最高权限的管理员可以对系统用户进行管理操作，比如增添新用户、删除用户、修改用户权限。3、信息录入将需要归档的信息录入系统，需要有录入权限。要求录入的信息必须有效，关键字段不能为空，而且不能与数据库中已有记录重复。4、信息删除将不正确的或者过期的信息删除，需要有删除权限。当个人信息被删除后要求资料信息也被同步删除，以免造成混乱。5、信息修改对已录入的信息进行修改，需要有修改权限。当修改关键字段时，要求与之相关的信息全部都同步更改。6、信息查询对所有的归档信息进行查询，可以依据教师、课程、学期等信息进行查询，还能查询归档资料的统计信息，以及资料的可利用信息。2.2运行环境硬件平台：计算机（WindowsXP或Windows7操作系统）软件平台：VisualStudio2008级以上版本数据库系统：SQLServer2005及以上版本

2.3基本设计概念和处理流程启动系统，进入登陆界面，用户输入正确的用户名和密码后进入主界面。不同的用户根据自己的权限，可进行相应的操作。具有最高权限的管理员还可以进入用户管理界面，对本系统的所有用户进行管理。如果系统初始化失败，将自动退出至登陆界面。正常退出也将返回到登陆界面。可以从登陆界面完全退出本系统。图2-1系统处理流程图2.4结构本系统可以分为三个主要大模块，其系统总体结构图如下：图2-2系统主体模块图各模块设计如表2-1所示表2-1系统主体模块表模块名称模块编号M1备注系统登录模块登陆界面M2资料信息处理模块用户信息管理模块处理各种对资料信息的操作处理各种对用户信息的操作M32.4.1系统登录模块用户进入系统时调用的一个模块。该模块根据用户输入的用户名、密码来判断用户的类型，跳转到该类用户的界面。本模块的功能点包括：（1）判断用户名和密码是否相符；（2）根据用户的权限类型，登录到系统的制定界面操作使用。登录功能模块流程图如图2-3所示：图2-3登录模块流程图2.4.2资料管理模块在本模块中管理人员和普通用户可以对资料信息进行相关操作。本模块的功能点包括：（1）资料查询。对资料库中的资料信息进行查询，每个系统的用户均可以查询使用该功能。查询方式有按时间、按姓名、按老师等多张方式，能够实现在结果中查询；（2）资料录入。将新的资料信息录入资料库，本操作只有具有录入权限的管理员才能实现。在资料录入的时候需要考虑资料的唯一性，对于关键信息相同的资料，系统能够检测出，并给出提示信息，以保证资料信息的唯一性；（3）资料删除。将资料库中已有的资料进行删除，本操作只有具有删除权限的管理员才能实现；（4）资料修改。由于各种原因可能需要对资料库中的信息进行修改，本操作只有具有修改权限的管理员才能实现。在保存修改的信息时，需要检测信息的合法性，以保证数据库的安全；资料管理功能模块流程图如图2-4所示：图2-4图书管理模块流程图2.4.3用户信息管理模块本模块主要是具有授权权限的管理员对其他用户的个人信息进行管理。本模块的功能点包括：（1）新增用户。最高权限管理员往用户信息数据库中录入新的用户用户信息，在录入的时候必须保证用户的唯一性，默认权限为查询，其他的权限也可以添加；（2）删除用户。由于信息错误或过期等原因，最高权限管理员可以将这些用户的个人信息删除，删除时要给出警示，以防误删；（3）修改信息。具有最高权限的管理员，可以修改其他用户信息，包括个人基本资料和权限；用户信息管理功能模块流程图如图2-5所示：图2-5用户信息管理模块流程图2.5功能器求与程序的关系本系统功能较为简单，基本可以用5个大的程序来实现需求分析中的6个功能。程序1实现系统和数据库的各种操作，包括连接数据库和修改数据库。程序2实现用户登录功能，包括用户身份的判断、进入后的主界面等。程序3实现对各种资料信息的操作，其中包括一般用户和管理员对资料的查询。程序4实现对用户信息的管理，只有具有最高权限的管理员才能管理其他管理员的个人信息资料。程序5实现对系统运行过程中的各种错误和异常进行处理。功能与程序分配关系表如下表2-2功能程序分配表程序1√程序2程序3程序4程序5√功能需求1功能需求2功能需求3功能需求4功能需求5功能需求6√√√√√√√√√√√√√√√√2.6人工处理过程本软件系统在工作过程中的人工处理部分主要是管理员对信息的操作，比如新信息录入、过期信息删除、错误信息修改。这里所说的信息既包括资料信息，也包括用户信息。2.7尚未问决的问题问题1：数据结构。为了方便本系统和学校的其他系统相接，以及避免信息变动对系统造成的不安全，必须尽可能的优化数据结构，既将数据库中关系进行规范化。问题2：详细设计。在2.3和2.4设计的程序结构比较粗糙，在实现具体功能时必须进行细化设计，考虑到具体结构以方便后续编程。问题3：错误异常。应该尽可能地考虑到实际运行过程中可能发生的各种情况，以便从设计上进行优化，减少系统开发成本。3接口设计3.1用户接口本系统的用户接口为各个人机交互界面，其中登录界面如图所示：图2-6系统登录界面用户进入系统时进入登录界面。该根据用户输入的用户名、密码来判断用户的类型，跳转到该类用户的界面。3.2外部接口软件接口：Access、WindowsXP或Win7操作系统硬件接口：支持一般x86系列微机、USB2.0、Ethernet3.3内部接口本系统内部各个元素之间的连接主要是靠数据库中数据表的关系运算，在这里各个数据表之间是通过外键连接起来的。通过分解关系范式，能减轻函数依赖，是数据具有更好的结构，对于维护系统稳定有重要作用。4运行设计4.1运行模块组合模块命名方式按照相应模块组合特性制定。命名方式为Mx和Mx.y，其中数字x相同的模块即为同类模块。比如M1.2表示模块1和模块2的组合4.2运行控制普通用户成功登录后，进入查询界面，可以根据给出的查询条件进行相关查询。系统管理员成功登陆后，进入管理员界面。在管理员界面可以进一步进入录入、管理、查询、统计界面，然后在具体操作进行相关操作。4.3运行时间用户操作的响应时间应该在1~2秒内，信息的提交和反馈时间也应该在可接受的时间内完成。由于本系统较为简单，对于运行时间的要求不是很高，一般情况就可满足应用。5系统数据结构设计5.1逻辑结构设计要点（1）本科生信息表（Bachelor）结构本科生信息表用来记录本科生的个人基本信息，其结构如下表所示。表2-3本科生信息表结构BacIdBacNameBacSchool本科生信息表各字的段具体描述如下所示表2-4本科生信息表字段字名段称类型长度约束主键说明BacIdInt本科生学号本科生姓名BacNameVarchar(50)Varchar(50)BacSchool本科毕业学校名称（2）硕士生信息表（Master）结构硕士生信息表结构，用来记录硕士生的个人基本信息，其结构如下表所示。表2-5硕士生信息表结构MasIdMasNameMasSchoolBacId硕士生信息表各字段的具体描述如下所示表2-6硕士生信息表字段字段名称MasId类型Int长度约束说明主键硕士生学号MasNameMasSchoolBacIdVarchar(50)Varchar(50)Int硕士生姓名硕士毕业学校名称本科生学号（3）博士生信息表（Doctor）结构博士生信息表结构，用来记录博士生的个人基本信息，其结构如下表所示。表2-7博士生信息表结构DocIdDocNameDocSchoolMasIdBacId博士生信息表各字段的具体描述如下所示表2-8博士生信息表字段字段名称DocId类型Int长度约束说明博士生学号博士生姓名博士毕业学校名称硕士生学号本科生学号主键DocNameDocSchoolMasIdVarchar(50)Varchar(50)IntBacIdInt（4）系统管理员信息表（Administrator）结构系统管理员信息表，记录系统管理员的个人信息、密码及操作权限表2-9系统管理员信息表结构AdmIdPasswordAdmNameAuthority系统管理员信息表各字段的具体描述如下所示表2-10系统管理员信息表结构字段名称AdmId类型长度约束说明Int主键非空管理员编号登录密码PasswordAdmNameAuthorityVarchar(20)Varchar(50)Varchar管理员姓名管理员权限管理员的管理权限分为以下10种：db_owner拥有数据库的所有许可db_securityadmin能建立架构、更改角色db_accessadmin能添加或删除用户、组或成员db_backupoperator能备份数据库db_datareader能从数据库表中读数据db_datawriter能修改数据库表中的数据db_ddladmin能添加、修改或删除数据库对象db_denydatareader不能从数据库表中读数据db_denydatawriter不能修改数据库表中的数据Public维护默认的权限（5）考试试卷信息表（Examination）考试试卷信息表，用来记录考生的考试信息表2-11考试试卷信息表结构ExamIdExamTimeExamNameExamTeacherExamScoreClassifyIdStuId考试试卷信息表各字段的具体描述如下所示表2-12考试试卷信息表结构字段名称StuId类型Int长度约束说明主键主键主键考生学号ExamIdInt考试科目编号考试时间ExamTimeExamNameDatetimeVarchar(50)考试科目名称授课教师ExamTeacherVarchar(50)ExamScoreInt考生成绩ClassifyIdVarchar(20)唯一资料归类编号（6）实习报告信息表（Internship）实习报告信息表用来记录学生的实习报告信息，其结构如下表2-13实习报告信息表结构StuIdInteIdInteNameInteTimeIntePlaceInteScoreInteTeacherInteIntroduceClassifyId实习报告信息表各字段的具体描述如下所示表2-14实习报告信息表结构字段名称类型长度约束说明学生学号实习编号实习名称实习时间实习地点StuIdIntInt主键主键InteIdInteNameInteTimeIntePlaceVarchar(200)DatetimeVarchar(500)InteScoreInt实习成绩InteTeacherVarchar(50)实习指导老师实习内容简介资料归类编号InteIntroduceTextClassifyIdVarchar(20)唯一（7）毕业论文信息表（Thesis）毕业论文信息表用来记录学生的毕业论文基本信息，其结构如下表2-15毕业论文信息表结构StuIdThesIdThesTitleThesTimeThesClassTesSecretThesScoreThesTeacherThesIntroduceClassifyId毕业论文信息表各字段的具体描述如下所示表2-16毕业论文信息表结构字段名称类型长度约束说明StuIdIntInt考生考号ThesId毕业论文编号毕业论文标题毕业论文时间毕业论文类别论文保密选项毕业论文分数毕业论文指导老师毕业论文内容简介资料归类编号ThesTitleThesTimeThesClassTesSecretThesScoreThesTeacherVarchar(50)DatetimeVarchar(100)Varchar(4)IntVarchar(50)ThesIntroduceTextClassifyIdVarchar(50)资料归类编号方法资料归类编号必须具有唯一性，可以采用“资料类别/学期/资料编号/学号”的形势表示，假如大学英语（三）的课程编号是000003，学生学号是40860000，那么2011上学期的大学英语（三）的资料归类编号可表示为“E/20111/000003/40860000”E表示考试资料，I表示实习资料，T表示毕业论文资料5.2物理结构设计要点物理结构设计是使数据库的逻辑结构在物理设备上得以实现，建立一个性能优良的数据库结构。物理结构依赖于给定的DBMS和硬件系统，本系统采用SQLServer数据库系统。数据库物理结构的设计主要是确定数据的存取方法、确定数据的存储结构、确定数据的存储位置和确定系统配置。1.确定存取方法存取方法的选择将直接影响到数据库中数据的存取速度。常用的存取方法主要有三类：索引存取方法；聚类存取方法；HASH存取方法。因为本系统主要用于归档查询，数据表中的字段不多，操作比较简单，所以采用索引存储方法。2.确定存储结构数据结构在计算机中的映像称为数据的存储结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。在选择存储结构时应根据存取时间、存取空间和维护代价三个方面的因素合理选择。顺序存储结构是把逻辑上相邻的节点存储在物理位置上相邻的存储单元中，结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。顺序存储结构的主要优点是节省存储空间、可实现对结点的随机存取。顺序存储方法的主要缺点是不便于修改，对结点的插入、删除运算时，可能要移动一系列的结点。链式存储结构不要求逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻。因此它没有顺序存储结构所具有的弱点，但也同时失去了顺序表可随机存取的优点。链式存储结构的特点有：比顺序存储结构的存储密度小；逻辑上相邻的节点物理上不必相邻；插入、删除灵活；查找结点时链式存储要比顺序存