基于Web的图书查询系统的设计与实现

基于Jsp的图书查询系统的设计与实现PAGEPAGE1基于Web的图书查询系统的设计与实现摘要BooksInquirySystem面向对象技术是软件工程和过程工程领域中的重要技术，统一建模语言UML则是近几年国际上比较流行的面向对象的标准建模语言。本文阐述了基于面向对象建模的图书查询系统的开发文档。建模是开发优秀软件所有活动的核心部分，也是本文工作的重点所在。在开发中我们考提出了自己的一套UML的建模过程。基于这个过程我们从系统分析，设计，实现与测试，运用UML建模思想与各种模型对仓储系统进行了详细的描述。关键字:面向对象，UML,图书查询系统，系统开发Abstract00isanimportanttechnologyforsoftwareengineeringandprocessingengineering,andtheUnifiedModelingLanguage(UML)isainternationalpopular00modelinglanguageinrecentyears.ThisarticleexpatiatethedocumentationoftheBooksInquirySystem(BIS).Modelingisthekeyportionforanexcellentsoftwaredevelopment,andmodelingisalsothekeyworkforthearticle.wedevelopannewprocessofModelingbasedonthecombineoftheRUPdevelopingandthestoragesystem.Keywords:OO,UML,BooksInquirySystem,systemdevelopment

引言：1问题的提出：用在全球范围内日益普及,当今社会正快速向信息化社会前进,信息自动化的作用也越来越大,极大地提高了我们的工作效率。目前,有些学校图书馆的借阅工作部分还是手工管理,工作效率比较低,并且不能满足日益复杂的需求。手工管理还存在着许多弊端,由于不可避免的人为因素,很容易造成数据的遗漏、误报。计算机信息化管理有着储存容量大、处理速度快等许多优点,能及时、快捷的为我们提供各种信息。为了保证信息的可操作性、客观性、可靠性和及时性,我们通过JSP技术,来建立图书馆在线图书查询系统,以期对教师和学生的图书借阅过程形成一整套动态的管理。2本文工作和系统开发：本文首先对图书馆用户的需求进行了分析，然后对系统的功能进行详细的设计，并在分析与设计的同时用UML建模语言对其建模，采用UML工具MicrosoftVisio绘制描述各种模型的图形，目的使开发者与用户更有效的实现功能与理解需求，并使程序人员能顺利的实现系统，在系统的实现阶段重点讲述设计到编码的过渡，以体现UML建模的模型对系统开发带来的好处。本文的编写结合了面向对象的软件开发方法与UML建模语言的优势与特色，同时与图书查询系统紧密结合。既体现了面向对象的软件开发思想，又包容了UML建模语言所特有的语言建模优势。在编写中我们大量的使用UML语言所提供的各种建模图形来描述图书查询系统，例如描述用户需求的用例图，描述系统功能的动态的顺序图。根据图书查询的特点，我们大胆的改进了一般的UML建模的分析过程，并在分析设计过程中采用更加适合图书查询系统的分析级类图与顺序图。因为系统开发的难度比较大，系统分析工作是我们小组共同完成的；而系统设计任务是我们分工完成的，我完成了人员管理功能的设计及部分文档的编写，张少举完成了图书查询系统设计及其他功能的设计工作，马福林主要负责文档的编写及部分数据库的录入工作。3系统功能简介：系统的功能是系统能够做的事情，在本系统中，系统的功能有：1系统应该能完成新到图书的录入，进行废旧图书的删除和图书信息的修改；2系统应该可以任意的添加和删除管理员，和进行权限管理；3系统用户能按作者、书名、图书分类、出版社、内容等有效的查询图书。第一章系统规划1.1概述随着社会发展，图书馆的藏书数据非常丰富，提供有效快速的查询，能满足广大用户的需求。利用因特网环境及Web数据库技术去开发图书查询系统，用户只需输入所需的查询条件，便可查找出相应的图书。该系统不但满足用户查阅的需求，也使更多的人去检索图书信息，实现资源共享。对于管理员来说，能更便捷地堆数据进行插入、删除、修改等操作，降低人员的工作量。1.2组织机构图书查询系统只有一个职务：管理员。但是分为一般管理员，只对图书进行管理；还有系统管理员，可以对图书和人员进行管理。1.3组织目标1实现对在馆图书的按类别、书名、作者、是否已被借出等多方面的在线查询。2实现对新书入库、旧书注销等处理,并建立书籍档案,方便图书管理。1.4需求概要1系统应该能完成新到图书的录入，进行废旧图书的删除和图书信息的修改；2系统应该可以任意的添加和删除管理员，和进行权限管理；3系统用户能按作者、书名、图书分类、出版社、内容等有效的查询图书。1.5组织职能域将该要操作归入2个职能域：1、管理人员管理2、图书管理1.6可行性分析1.6.1技术可行性本系统利用JSP+JavaBean+Servlet技术实现。在系统中，采用JSP实现数据表示，Servlet实现数据的控制，JavaBean实现数据模型。在开发工具上使用了Dreamweaver，数据库采用Access实现了图书的查询和管理等功能。1.6.2经济可行性本系统运行于原有的计算机软、硬件上不需要投入多少资金本系统带来的好处：（1）图书管理人员工作环境的改善，降低了工作量。（2）图书查询的高效率。应用本系统带来的人力节省费用将大于投入费用1.6.3社会可行性随着社会发展，图书馆的藏书数据非常丰富，提供有效快速的查询，能满足广大用户的需求。1.7系统开发工具及运行环境开发工具:JSP+Servlet+JavaBean;服务器：Tomcat；后台数据库:ACCESS;客户端为Windows2000/XP以及更高版本的操作系统。第二章图书查询系统业务用例建模2.1图书查询系统业务流程分析2.1.1新书入库流程分析新图书到达后，管理员将新书清点、分类放入书库中。2.1.2旧书处理流程分析管理员检查、盘点将旧书、被损坏的书从书库中搬出，处理掉。2.1.3图书管理业务流程分析管理员检查核对书库中的书。2.2业务需求用例建模阶段2.2.1业务角色的查找及建立根据此图书查询系统的分析知，该系统所涉及的业务角色有：管理员。2.2.2业务用例查找与分析根据业务流程可以找到基本的业务用例有：1新书入库管理员将新书放入书库中。2旧书处理管理员将旧书从书库中搬出，处理掉。3图书管理管理员必须随时检查书库。2.2.3业务用例图2.3系统基本功能描述：根据图书查询系统业务过程分析知系统的基本功能有图书插入管理，旧书删除管理与人员管理三大模块，系统功能图如下：图书查询系统图书查询系统新图书入库业务图书管理业务旧图书处理业务第三章图书查询系统分析3.1系统需求用例分析3.1.1确定系统角色：一个角色可以是人、硬件设备、甚至另外一个系统。对于一个系统而言，每种类型的用户表示为一个或几个角色，每个与该系统交互的外部系统也表示为一个或几个角色。图书查询系统中，我们通过分析，可以找出这样一些角色：系统管理员、一般管理员和用户。3.1.2确定系统顶层用例一般的uml的需求描述方法是用用例图来表达角色、用例及其之间的关系，用文字形式的事件流文档具体描述用例细节。根据系统的业务过程分析与用户的需求分析，系统的顶层用例如表所示：参与者用例说明管理人员人员管理，有由具有更高权限的管理员添加新管理员名称，密码，权限和删除管理员信息。图书管理，有进行新书入库、删除图书和图书信息。用户查询图书，用户可更具作者、书名、图书分类、出版社和内容等查询图书系统得顶层用例图如下：3.1.3图书查询系统功能性分析：根据业务描述，我们知道此模块应该要实现的功能大致如下：1添加管理员由具有更高权限的管理员添加新管理员名称，密码，权限。2删除管理员由更高权限的管理员删除管理员信息。3图书维护管理员进行新书入库、删除图书和图书信息。4图书查询用户可更具作者、书名、图书分类、出版社和内容等查询图书。系统的分层用例图如下：3.1.4身份验证用例描述：身份认证：要求用户输入正确的用户名和密码。如果输入错误，系统将持拒绝用户登录并要求再次输入。这将有效的防止他人窃取你的私人信息。3.1.5添加信息用例描述：添加信息功能：添加新书信息或新管理员信息。功能：完成增加功能。输入项目：键盘命令。输出项目：无。3.1.6删除信息用例描述：删除功能：删除旧书信息或管理员信息，并且提供确认机制。功能：完成删除功能。输入项目：键盘命令。输出项目：无。3.1.7更新信息用例描述：更新信息功能：修改管理员信息或图书信息。功能：完成更新信息功能。输入项目：键盘命令输出项目：无3.1.8查询图书用例描述可以进行：(1)作者匹配查询；(2)书名匹配查询；(3)图书分类匹配查询（包括多个域）；(4)出版社匹配查询；(5)内容匹配查询；功能：完成查询功能。性能：响应时间控制在1~2秒内。输入项目：查询条件。输出项目：标准的SQL语句，发送设置浏览区命令。测试要点：测试各种查询方式。3.2系统扩展功能需求用例分析1、权限管理：给操作员分配相应的权限。2、数据备份：将所有数据表信息定期保存在磁盘中，确保数据的安全性与可靠性。3、数据恢复：将备份文件恢复到数据库中。3.3系统整体功能描述系统整体功能图如下：图图书管理查询管理人员管理仓储系统功能第四章图书查询系统分析模型建模4.1定义概念类 1、图书查询系统的概念类列表：所属类型概念类举例人员组织物品设备事件规格说明政策或规则管理员、用户暂无图书暂无查询暂无暂无2、图书查询系统的概念类4.2识别对象属性：属性是概念类自身拥有的特性。从概念建模的角度看属性越简单越好，要保持属性的简单性，应做到：1、仅定义与系统责任和系统目标有关属性。2、使用简单数据类型来定义属性。3、不使用可导出的属性。4、不为对象关联定义属性。按照以上规则，识别出图书查询系统中概念类的属性，新的领域模型产生了。定义了属性的概念类4.3识别对象的关系识别对象的关系，包括建立类与类之间的泛化关系，对象的关联关系。4.3.1识别关联关联表示不同类的对象之间的结构关系，他在一段时间内将多个类的实例连接在一起。人们常用关联名称、角色、多重性和向导性来说明关联。带关联的领域模型4.3.2识别泛化泛化是在多个概念之间识别共性，定义超类和子类关系的活动。在领域模型中识别超类与子类具有重要价值，可以利用更普遍更抽象的方式来理解概念，从而使概念的表达简约，帮助理解并减少概念信息的重复。4.4建立交互图4.4.1类图4.4.2顺序图顺序图描述涉及用例实现的多个对象实例以及对象交互时传递的消息，并按照用例的执行步骤为顺序指明对象交互顺序。4.5系统扩展功能我们对操作进行编码，为每个操作角色赋予相应的操作权限，形成操作权限表，系统管理员能根据需要灵活地对操作角色的操作权限进行赋予与修改，以此有效灵活地对用户的操作权限进行控制。权限管理对系统的权限编号的权限内容进行权限的管理，如修改客户权限的权限大小，入库管理员的权限大小等操作： 填加角色的顺序图删除角色的顺序图修改用户权限顺序图修改用户密码顺序图修改权限信息表2）数据备份：将所有数据表信息定期保存在磁盘中。系统功能实现的顺序图如下：3）数据恢复用备份文件替换受损文件。实现的顺序图如下：第五章系统设计5.1系统构架设计包是类或者文件的组合，在入库系统的开发中，我们定义了用户接口包，入库管理类包，数据存储包，以及在开发中涉及到的java包。用户接口：通过用户接口类，用户可以浏览系统中的数据、输入新的数据。其操作是通过调用业务逻辑中的操作来完成的。业务逻辑:主要包括应用系统的对象(它们是对现实世界的模拟)，定义了这些对象的行为以及它们为数据存取层提供了数据操作功能。数据存取:提供服务给业务逻辑层中的类，以及类的定义。用户接口包用户接口包业务逻辑包数据存取包应用包图书查询系统的设计架构：

用户接口用户接口业务逻辑数据存取人员管理管理接口图书管理接口查询管理接口查询处理插入处理修改处理删除处理5.2设计软件类5.2.1识别软件类软件类是设计阶段中讨论的对象和类，也称设计类。界面类控制类3、实体类4、如图，管理员修改图书信息的实体类、控制类、边界类和参与者的协作。获取获取：管理员更新«boundary»：管理员登录界面«control»：修改控制类«entity»：图书«entity»：书库5.2.2设计属性5.2.3建立用户界面原型1、人员管理界面原型2、图书管理界面原型3、图书查询界面原型第六章系统实现测试与配置6.1系统实现的工具与技术本次系统地开发工具有Dreamweaver，MicrosoftVisio2003中文版，Access，以及Tomcat;Tomcat是一个开放源代码、运行servlet和JSPWeb应用软件的基于Java的Web应用软件容器。系统开发在Dreamweaver中开发JavaServlet,jsp页面，以Tomcat作为应用程序服务器，Access作为数据库服务器。6.2系统实现方式图系统配置图：clientcomputerclientcomputersevercomputerwan系统组件图：UML是用组件来表示代码物理模块的。组件可以包括代码库和运行文件。在生成代码之前，将每个文件映射相应组件。在本系统中，使用的是JSP开发。每个类映射一个组件，表示这个类的.jsp文件。生成代码时，Rose用组件信息创建相应的代码库文件。本系统构造的组件图框架如下:6.3系统测试与系统实现界面系统的测试以用例图，类图，顺序图，为依据，测试实现的部分是否满足用例的功能要求。系统实现界面：1管理员登录界面2图书名称查询界面3作者查询界面第六章系统开发的思考6.1数据库设计问题现在的开发环境越来越多的是面向对象的，而存储机制却是不同于此的关系型数据库，这两者之间存在着很大差异。这种差异使系统的开发活动不能统一。典型的情况是，越来越多的应用系统是三层甚至多层体系结构，在此情况下，用户接口层和业务逻辑层是用面向对象技术开发的，而数据库多数仍然是关系型的。因此，在采用面向对象建模技术分析获得对象模型后，怎样得到关系型的数据库呢?这也是我们本次系统开发中遇到的问题。(1)属性类型映射成域UML中的属性类型(AttributeType)映射成数据库中的域(Domain)。域的使用提高了设计的一致性，且优化了应用的移植性。简单的域是非常容易实现的，仅仅需要替换相对应的数据类型和数据的尺寸。同时，对于使用域的属性，可能要求为域的约束加入SQL的Check串。例如，限定域的取值范围等。枚举域(EnumerationDomain)限定了域允许取值的集合。其实现通常有几种方法:定义SQL约束来限定取值;为每个枚举值定义标志;枚举表;对枚举值进行编码等。在本系统地开发中，所有涉及到枚举型的数据象，我们都单独设置一表来表达，例如计量单位表中就是入库单等表中计量单位数据项的一枚举约束。(2)类的属性映射至关系数据库表中的列属性可以直接映射为表中的零到多列。通常，一个属性映射为表中的一列，但也有例外:①对于非持久的属性可以不进行映射，有些属性置只做为中间值用于计算而不需保存在数据库中。②某些对象属性本身就是对象，客户中的地址属性(如果较复杂)可以映射为数据库表或多列。此时，属性映射成多个字段。反之，也可以将多个相似的简单属性映射为一列。(3)类映射成表类到表的映射通常不是直接的。只有非常简单的应用，类与表之间才会存在一一对应的关系。6.2数据库访问设计