國開電大軟件工程形考作業(yè)3參考答案

答案見后幾頁形考作業(yè)3:基于UML的大學(xué)圖書館圖書信息管理系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容說明對實(shí)驗(yàn)2的面向?qū)ο蠓治鼋Y(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)概要設(shè)計和詳細(xì)設(shè)計。設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)架，勾畫出整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，這項(xiàng)工作由全組成員參加，包括主要子系統(tǒng)及其接口，主要的設(shè)計類和中間件等系統(tǒng)軟件。設(shè)計時要考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性，以簡單為第一原則一一簡單的類、簡單的接口、簡單的協(xié)議、簡單的描述。使用UML的配置圖描述系統(tǒng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及在此結(jié)構(gòu)上分布的軟件元素。用類圖和順序圖對主要用例：借書、還書、處罰進(jìn)行設(shè)計，并對其中的類進(jìn)行詳細(xì)說明，包括屬性設(shè)計和方法設(shè)計。二、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?） 通過本實(shí)驗(yàn)使學(xué)生掌握UML建模語言的常用圖形，面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方法和過程。特別是熟悉包圖、順序圖、配置圖和類圖的應(yīng)用。（2） 以小組形式完成本實(shí)驗(yàn)，鍛煉同學(xué)之間的協(xié)作和溝通能力、自我學(xué)習(xí)和管理能力。（3） 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中熟練掌握常用的CASE工具。三、 實(shí)驗(yàn)學(xué)時8學(xué)時四、 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)2畫岀的系統(tǒng)用例圖和需求規(guī)格說明書規(guī)劃系統(tǒng)的物理結(jié)構(gòu)。（2） 組長和小組成員共同協(xié)商一份設(shè)計規(guī)范：設(shè)計用的圖形符號、字體、大小規(guī)范，界面設(shè)計規(guī)范，用語規(guī)范等。（3） 對借書用例、還書用例、處罰用例進(jìn)行用例設(shè)計和類設(shè)計。（4） 對借書用例、還書用例、處罰用例使用順序圖設(shè)計類之間的消息通信。（5） 編寫系統(tǒng)設(shè)計規(guī)格說明書。五、實(shí)驗(yàn)要求4人一組，分工如下：1名組長，負(fù)責(zé)整個小組的人員安排，工作計劃，文檔質(zhì)量，整體項(xiàng)目的協(xié)調(diào)等工作；2名系統(tǒng)分析員，專門負(fù)責(zé)需求分析，1名分析員,專門負(fù)責(zé)系統(tǒng)的驗(yàn)收測試用例。雖然各有分工，但大家必須協(xié)同工作。使用VISO或IBMRationalROSE工具軟件。各種說明書使用WORD軟件。六、 結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)果包括：（1） 系統(tǒng)配置圖及其說明。（2） 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)劃分及其說明。（3） 借書用例、還書用例、處罰用例的詳細(xì)設(shè)計類圖及其屬性、方法說明。（4） 用順序圖分別對借書用例、還書用例、處罰用例設(shè)計類之間的消息通信說明。（5） 系統(tǒng)設(shè)計說明書。七、 成績評定組長給小組內(nèi)每名成員評分，小組的成績由指導(dǎo)教師給出，小組成績作為組長的成績，每名成員的成績=（組長評分+教師評分）/L請查看系統(tǒng)設(shè)計規(guī)格說明書模板，按照要求完成后提交你的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（本次實(shí)驗(yàn)得分將直接計入形成性考核總成績，務(wù)必重視！滿分為10分）答案：基于UML的大學(xué)圖書館圖書信息管理系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)一、系統(tǒng)概述1.1摘要隨著圖書館規(guī)模的不斷擴(kuò)大，圖書數(shù)量也相應(yīng)的增加，有關(guān)圖書的各種信息量也成倍増加，面對這龐大的信息量，傳統(tǒng)的人工方式管理會導(dǎo)致圖書館管理上的混亂，人力與物力過多浪費(fèi)，圖書館管理費(fèi)用的增加，從而使圖書館的負(fù)擔(dān)過重，影響整個圖書館的運(yùn)作和控制管理，因此，必須制定一套合理、有效，規(guī)范和實(shí)用的圖書管理系統(tǒng)，對圖書資料進(jìn)行集中統(tǒng)一的管理。而開發(fā)一套完善的圖書管理系統(tǒng)的前提就是要進(jìn)行軟件開發(fā)建模。UML它是一個支持模型化和軟件系統(tǒng)開發(fā)的圖形化語言，為軟件開發(fā)的所有階段提供模型化和可視化支持，包括由需求分析到規(guī)格，到構(gòu)造和配置。面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計方法的發(fā)展在80年代末至90年代中岀現(xiàn)了一個高潮，UML是這個高潮的產(chǎn)物。它不僅統(tǒng)一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法，而且對其作了進(jìn)一步的發(fā)展，并最終統(tǒng)一為大眾所接受的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。它的各個模型可以幫助開發(fā)人員更好地理解業(yè)務(wù)流程，建立更可靠、更完善的系統(tǒng)模型。從而使用戶和開發(fā)人員對問題的描述達(dá)到相同的理解，以減少語義差異，保障分析的正確性。關(guān)于這個圖書館系統(tǒng)，基本的需求比較簡單，就是允許學(xué)生可以在圖書館借閱和歸還圖書，另外，也可以通過網(wǎng)絡(luò)或者圖書館的終端來查閱和預(yù)訂書。當(dāng)然，圖書館管理員也可以對圖書進(jìn)行管理。為了簡化系統(tǒng)，我們沒有把圖書館中的人員作細(xì)分。1.2圖書管理系統(tǒng)可行性分析圖書管理系統(tǒng)是一個面向?qū)W校圖書館用來進(jìn)行圖書管理的管理信息系統(tǒng)(MIS)。該信息系統(tǒng)能夠方便地為借閱者提供各種借閱服務(wù)，也能夠?yàn)閳D書管理員和系統(tǒng)管理員提供方便的管理服務(wù)。隨著政府機(jī)關(guān)與廣大企事業(yè)單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的廣泛建立,在通用信息平臺上構(gòu)筑高效實(shí)用的協(xié)同工作和自動化辦公應(yīng)用系統(tǒng)，滿足信息高度共享和即時發(fā)布的需求，有效實(shí)現(xiàn)內(nèi)部知識管理，己成為眾多用戶的共同需求。所以，一套行之有效的應(yīng)用軟件開發(fā)是非常有必要的。二'需求分析二'需求分析2.1功能性需求?圖書管理系統(tǒng)能夠?yàn)橐欢〝?shù)量的借閱者提供服務(wù)。每個借閱者能夠擁有唯一標(biāo)識其存在的編號。圖書館向每一個借閱者發(fā)放圖書證，圖書證中包含每一個借閱者的編號和個人信息。系統(tǒng)通過一個單獨(dú)的程序?yàn)榻栝喺咛峁┓?wù)，不需要管理人員的干預(yù)，這些服務(wù)包括提供查詢圖書信息、查詢個人信息服務(wù)和預(yù)定圖書服務(wù)等。?當(dāng)借閱者需要借閱書籍、歸還書籍時需要通過圖書管理員進(jìn)行，即借閱者不直接與系統(tǒng)交互，而是圖書管理員充當(dāng)借閱者的代理與系統(tǒng)交互。當(dāng)借閱者節(jié)約的圖書數(shù)量超過限制時，不允許借閱者再進(jìn)行借閱。當(dāng)借閱者借閱的圖書超過一定的期限時，需要對其進(jìn)行處罰。借閱圖書時需要圖書證作為憑據(jù)，歸還時不需要。?系統(tǒng)管理員負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理維護(hù)工作，維護(hù)工作包括圖書的添加、刪除和修改；書目的添加和刪除；借閱者的添加、刪除和修改，并且系統(tǒng)管理員能夠査詢借閱者、圖書和圖書管理員的信息。?可以通過圖書的名稱或圖書的ISBN/ISSN號對圖書進(jìn)行查找。2.2系統(tǒng)模塊?基本業(yè)務(wù)處理模塊：基本業(yè)務(wù)處理模塊主要用于實(shí)現(xiàn)圖書管理員對借閱者借閱圖書和歸還圖書的處理。圖書管理員通過合法的認(rèn)證登錄到該系統(tǒng)中，從而管理借閱者的借閱和歸還等活動。?信息査詢模塊：信息査詢模塊主要用于實(shí)現(xiàn)借閱者對信息的査詢，包括圖書信息的査詢、自身信息的査詢和書籍的預(yù)定等功能。?系統(tǒng)維護(hù)模塊：系統(tǒng)維護(hù)模塊主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理員對系統(tǒng)的管理和對數(shù)據(jù)庫的維護(hù)，系統(tǒng)的管理包括對借閱者信息、圖書信息、圖書管理員信息和書目信息等信息的維護(hù)。數(shù)據(jù)庫的維護(hù)包括數(shù)據(jù)庫的備份、恢復(fù)等數(shù)據(jù)庫管理操作。2.3用例圖2.3.1借閱者用例圖?査找圖書：借閱者可以通過圖書名稱或ISBN/ISSN號査找圖書的詳細(xì)信息。?登錄系統(tǒng)：借閱者能夠根據(jù)圖書證編號和相關(guān)密碼登錄自助機(jī)器，查詢圖書信息、個人信息和進(jìn)行圖書預(yù)定。?査詢個人信息：每一個借閱者都可以通過自助機(jī)器在登錄后查詢自己的信息，但是不允許在未授權(quán)的情況下査詢其他人的信息。圖圖2-3-2圖書管理員用例圖?預(yù)定圖書：在登錄自助系統(tǒng)后，借閱者可以預(yù)定相關(guān)的書籍內(nèi)容。?借閱圖書：借閱者可以通過圖書管理員借閱相關(guān)書籍。?歸還圖書：借閱者通過圖書管理員歸還書籍，如果未按時歸還，需要繳納罰金。圖2-3-1借閱者用例圖2.3.2圖書管理員用例圖?處理借閱：借閱者可以通過圖書管理員借閱書籍。當(dāng)圖書管理員處理借閱時，需要檢査用戶的合法性，如果不合法，不允許借閱書籍。如果之前該圖書己經(jīng)被該借閱者預(yù)定，需要刪除該圖書的預(yù)定信息。?處理歸還：借閱者可以通過圖書管理員歸還書籍。當(dāng)借閱者的書籍超過一定的期限時，圖書管理員需要收取罰金。收取罰金2.3.3系統(tǒng)管理員用例圖?査詢書籍信息：系統(tǒng)管理員有權(quán)限去查詢務(wù)種圖書的信息。?添加書籍：書籍的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，圖書添加時要輸入書籍的詳細(xì)信息。?刪除書籍：書籍的刪除也是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，圖書刪除時書籍的所有信息都將被刪除。?修改書籍：書籍的信息可以被系統(tǒng)管理員修改。?查詢讀者信息：系統(tǒng)管理員有權(quán)限去查詢讀者的信息。?添加讀者：讀者的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，讀者被添加時需要輸入讀者的詳細(xì)信息。?刪除讀者：讀者的刪除也是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，讀者被刪除時讀者的所有信息都將被刪除。?修改讀者信息：讀者的信息可以被系統(tǒng)管理員修改。?添加書目：書目的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，書目被添加時要輸入書目的描述信息。?刪除書目：書目的刪除也是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，書目被刪除時所有關(guān)于該書目的圖書信息都將被清空。圖2-3-3系統(tǒng)管理員用例圖三、系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)3-1類圖3.1.1參與者的基本類圖分析確定系統(tǒng)參與者的屬性。系統(tǒng)管理員登錄系統(tǒng)時，需要提供系統(tǒng)管理員的用戶名和密碼；對于每一個借閱者而言，圖書證中包含借閱者的名稱、地址等，不同類型的借閱者可以借閱不同數(shù)目的圖書，并且不同的借閱者允許借閱和預(yù)定的天數(shù)也是不一的。根據(jù)分析結(jié)果建立參與者的基本雷圖模型，如圖3-1-1所示。街闊者街闊者$>OserId;String

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^MaxReserveDaya:Integer系統(tǒng)曾理員.dBiQistratornane:Stringti^Pnssvord^:系統(tǒng)曾理員.dBiQistratornane:Stringti^Pnssvord^:String圖書管建員

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^Passwords:String圖3-1-1參與者基本類圖3.1.2業(yè)務(wù)實(shí)體類圖系統(tǒng)中的主要業(yè)務(wù)實(shí)體類通常需要在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲，如需要存儲圖書的信息，就需要一個圖書類，同樣，預(yù)定信息可以確定預(yù)定美；借閱信息可以確定借閱類；對于書目信息的存儲需要一個書目類。每一本圖書擁有和其他圖書相區(qū)別的編號、目錄名稱編號、ISBN名稱、作者名稱、出版社名稱、書名稱以及出版日期；借閱書籍時，借閱信息存儲書籍的編號、借閱者的編號以及借閱日期：預(yù)定圖書信息存儲書籍的編號、借閱者的編號以及預(yù)定日期；書目信息包含書目的編號和書目的名稱。業(yè)務(wù)實(shí)體類如圖3-1-2所示。圖圖3-1-3邊界類圖借閱則Bookid:Long亀Iserld:String^?LoanDate:Date預(yù)定GBookld:Long^bUseld:String%RcserveDate:Date書旦—^-Titleld:借閱則Bookid:Long亀Iserld:String^?LoanDate:Date預(yù)定GBookld:Long^bUseld:String%RcserveDate:Date書旦—^-Titleld:Integer亀Jitie:String圖3-1-2業(yè)務(wù)實(shí)體類圖3.1.3類之間的關(guān)系圖3-1-3圖3-1-3類之間的關(guān)系3-1.4邊界類圖邊界類是一種用于對系統(tǒng)外部環(huán)境與其內(nèi)部運(yùn)作之間的交互進(jìn)行建模的類。這種交互包括轉(zhuǎn)換事件，并記錄系統(tǒng)表示方式中的變更。圖書管理系統(tǒng)中建立的邊界類模型如圖3-1-3所示。3.3.2類的清單名稱生成可見性抽象類的類型圖書管理界面TRUEpublicFALSEClass借閱者管理界面TRUEpublicFALSEClass書目管理界面TRUEpublicFALSEClass登錄界面TRUEpublicFALSEClass主界面TRUEpublicFALSEClass用戶信息顯示界面TRUEpublicFALSEClass圖書預(yù)定界面TRUEpublicFALSEClass控制類TRUEpublicFALSEClass借閱者TRUEpublicFALSEClass圖書管理員TRUEpublicFALSEClass系統(tǒng)管理員TRUEpublicFALSEClass3.3類的屬性清單3.3.1借閱者屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀借閱者編號UseridStringprivate借閱者FALSE借閱者名稱NameStringprivate借閱者FALSE借閱者地址AddressStringprivate借閱者FALSE最大借書數(shù)量MaxBooksIntegerprivate借閱者FALSE最長借閱日期MaxBorrowDaysIntegerprivate借閱者FALSE密碼PasswordsStringprivate借閱者FALSE最大預(yù)定天數(shù)MaxReserveDaysIntegerprivate借閱者FALSE3.3.2圖書管理員屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀圖書管理員名LibrarianNameStringprivate圖書管理員FALSE稱密碼PasswordsStringprivate圖書管理員FALSE3.3.3系統(tǒng)管理員屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀系統(tǒng)管理員名AdministratorNStringprivate系統(tǒng)管理員FALSE稱ame密碼PasswordsStringprivate系統(tǒng)管理員FALSE3.3.4借閱類的屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀圖書編號BookidLongprivate借閱FALSE借閱者編號UseridStringprivate借閱FALSE借閱日期LoanDateDateprivate借閱FALSE3.3.5圖書類的屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀圖書編號BookidLongprivate圖書FALSE書目名稱編號TitleldIntegerprivate圖書FALSEISBN名稱ISBNStringprivate圖書FALSE作者AuthorStringprivate圖書FALSE出版社PublisherStringprivate圖書FALSE書名NameStringprivate圖書FALSE出版日期PublishDateDateprivate圖書FALSE3.3.6書目類的屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀書目名稱編號TitleldIntegerprivate書目FALSE書目名稱TitleStringprivate書目FALSE3.3.7預(yù)定類的屬性清單名稱代碼數(shù)據(jù)類型可見性類元只讀圖書編號BookidLongprivate預(yù)定FALSE借閱者編號UseldStringprivate預(yù)定FALSE預(yù)定日期ReserveDateDateprivate預(yù)定FALSE圖圖4-1-2借閱者查詢個人信息序列圖四、系統(tǒng)動態(tài)結(jié)構(gòu)4.1序列圖序列圖描繪系統(tǒng)中的一組對象在時間上交互的整體行為。在圖書管理系統(tǒng)中，根據(jù)以上的用例可以獲得以下序列圖。4.1.1借閱者查找圖書序列圖TOC\o"1-5"\h\z夫 KD ―.供間務(wù) 亠圖-B.細(xì)聊■面■ LI 1:査找圖書 I2:根據(jù)圖書編號査找圖書>< 3:返回圖書信息』 4:顯示圖書信息圖4-1-1借閱者查找圖書序列圖4.1.2借閱者查詢個人信息序列圖.1^.1U-1I:登錄系統(tǒng).1^.1U-1I:登錄系統(tǒng).0天.Ill1^1II2：返回聯(lián)錄信息3:實(shí)例化借們者對象/1：返回借閱者佶息4.1.3借閱者預(yù)定圖書序列圖4.1.3借閱者預(yù)定圖書序列圖圖圖4-1-4圖書管理員處理借閱序列圖1:預(yù)定圖書<6:顯示是否預(yù)訂成功信息2:査找圖書< 3:返冋圖書信息4：添加n定圖書5:返回是否日訂成功信息圖4T-3借閱者預(yù)定圖書序列圖4.1.4圖書管理員處理借閱序列圖:圖書管理界而I?捍安圖書證和書fit9：歸還書IB和圖書if3-透擇圖書 、1，4：書本信息S：添加儕俗圖書倍息 、° 7:添加借卩 6：幻信息消.恩4.1.74.1.7系統(tǒng)管理員添加書籍序列圖圖圖4-1-8系統(tǒng)管理員刪除書籍序列圖4.1.54.1.5圖書管理員處理還書序列圖圖圖4-1-6系統(tǒng)管理員査詢書籍序列圖圖書管理員!lifiiVi'rUU.Yi1411：提交借閱書舗）2:處理還書3:獲取圖書侑息■1：圖書信息5:別除僭81記錄枇盤是否超期東除借閱記錄8：:消息<9:顯示UI還消思圖4-1-5圖書管理員處理還書序列圖4.1.6系統(tǒng)管理員查詢書籍序列圖系統(tǒng).管.理屬-閣I系統(tǒng).管.理屬-閣I蠟理界血,IIII1：査找圖書2:根據(jù)圖書編號査找圖書,

3:返回圖書信息4：顯示圖書信息

圖4-1-7系統(tǒng)管理員添加書籍序列圖4.1.8系統(tǒng)管理員刪除書籍序列圖1：刪除圖書査找圖書圖書信息刪除圖書>■刪除圖書>■刪除信息6:顯示刪除信息4.1.114.1.11系統(tǒng)管理員添加借閱者序列圖圖圖4-1-12系統(tǒng)管理員刪除借閱者序列圖4.1.94.1.9系統(tǒng)管理員修改書籍序列圖圖圖4-1-10系統(tǒng)管理員査詢借閱者信息序列圖KDI1：修改圖書KDI1：修改圖書2:査找圖書>< 3:圖書信息修改圖書信息5:修改圖書>< 6:修改信息7：顯示修改信息圖4-1-9系統(tǒng)管理員修改書籍序列圖4.1.10系統(tǒng)管理員查詢借閱者信息序列圖

I i：添加借閱者2:I i：添加借閱者2:加借閱者信息<=]3:插入借閱者4：插入借閱者信息§顯示插入借閱看信息是否成功圖4-1-11系統(tǒng)管理員添加借閱者序列圖4.1.12系統(tǒng)管理員刪除借閱者序列圖,至統(tǒng)皆伸ft1:刪除借閱者,至統(tǒng)皆伸ft1:刪除借閱者?借間看2：査詢借閱者3:借閱者信息4：刪除借閱者 >5:是否刪除成功6:顯示是否刪除成功信息圖圖4-2-2借閱者狀態(tài)圖圖圖4-1-14系統(tǒng)管理員添加書目序列圖4.1.13系統(tǒng)管理員修改借閱者信息序列圖吳2:査詢借閱者3:借閱者信息址寫修改信息5:4.1.13系統(tǒng)管理員修改借閱者信息序列圖吳2:査詢借閱者3:借閱者信息址寫修改信息5:修改借閱者:顯示修改是否成功消息I1：修改借閱者信息< 6:是否修改成功圖4-1-13系統(tǒng)管理員修改借閱者信息序列圖4.1.14系統(tǒng)管理員添加書目序列圖

4.1.15系統(tǒng)管理員刪除書目序列圖/、 .■曰管卻塁■而 J；「"口?互紿罟