系統(tǒng)設(shè)計說明書

2、系統(tǒng)設(shè)計說明書1引言........................................................................................21.1編寫目的.....................................................................................21.2背景.........................................................................................21.3定義.........................................................................................21.4參考資料.....................................................................................22總體設(shè)計.......................................................................................32.1需求規(guī)定.....................................................................................2.2運行環(huán)境.....................................................................................2.3基本設(shè)計概念和處理流程.......................................................................3342.4結(jié)構(gòu).........................................................................................42.5功能器求與程序的關(guān)系.........................................................................2.6人工處理過程.................................................................................2.7尚未問決的問題...............................................................................7883接口設(shè)計.......................................................................................93.1用戶接口.....................................................................................3.2外部接口.....................................................................................3.3內(nèi)部接口.....................................................................................9994運行設(shè)計.......................................................................................104.1運行模塊組合.................................................................................4.2運行控制.....................................................................................4.3運行時間.....................................................................................1010105系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計...............................................................................105.1邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計要點.............................................................................5.2物理結(jié)構(gòu)設(shè)計要點.............................................................................5.3數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與程序的關(guān)系.........................................................................1013146系統(tǒng)出錯處理設(shè)計...............................................................................156.1出錯信息.....................................................................................6.2補(bǔ)救措施.....................................................................................6.3系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計.................................................................................151515

1引言1.1編寫目的編寫系統(tǒng)設(shè)計說明書的目的是明確軟件系統(tǒng)“如何做”。具體來說，就是設(shè)計軟件系統(tǒng)的模塊層次結(jié)構(gòu)，設(shè)計數(shù)據(jù)庫的結(jié)構(gòu)以及設(shè)計模塊的控制流程。這樣既能確保項目在規(guī)劃、設(shè)計、制造和運行各個階段，總體性能最優(yōu)，還能避免因規(guī)劃、研制和運用的缺陷造成人力、物力和財力的浪費。本說明書作為用戶與該系統(tǒng)軟件開發(fā)維護(hù)人員共同遵守的軟件概要設(shè)計說明。1.2背景本系統(tǒng)的名稱為教學(xué)資料歸檔管理系統(tǒng)。根據(jù)國家教育委員會對高等院校教學(xué)過程中產(chǎn)生的教學(xué)資料保存要求，學(xué)院資料室要保存本科生、碩士研究生、博士研究生的全部考試試卷、實習(xí)報告和畢業(yè)論文。為充分利用資料室的有限資源，加強(qiáng)資料管理力度，方便資料的檢查和利用現(xiàn)決定開發(fā)教學(xué)資料歸檔管理系統(tǒng)。本項目由石正原、肖鵬、李偉澤、顏士博共同開發(fā)完成，供各高等院校資料室使用，也可供師生查詢使用。1.3定義范式：關(guān)系數(shù)據(jù)庫中，規(guī)范化的關(guān)系模式成為范式流程圖：用圖形符號以黑盒子形式描述數(shù)據(jù)在系統(tǒng)各部件之間的流動情況的圖形。主鍵：數(shù)據(jù)表中的一個或多個字段，它的值用于惟一地標(biāo)識表中的某一條記錄外鍵約束：限制關(guān)系模式中數(shù)據(jù)的條件實體：數(shù)據(jù)庫中描述的現(xiàn)實世界中的對象或概念。E-R圖：實體關(guān)系圖，用實體、屬性和聯(lián)系的方法來描述現(xiàn)實世界概念模型的圖形。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：指相互之間存在一種或多種特定關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合。1.4參考資料參考資料：[1]軟件工程導(dǎo)論，（第四版），張海潘編著，清華大學(xué)出版社，2003.12[2]軟件工程課程設(shè)計，鄭誠等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2010.3[3]軟件工程課程設(shè)計實踐，陳明編著，清華大學(xué)出版社，2009.8[4]數(shù)據(jù)庫應(yīng)用教程(VisualBasic+SQLServer)，俞海英李建東等編著，清華大學(xué)出版社，2008.1[5]軟件工程課程設(shè)計，呂云翔劉浩等編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2009,9

2總體設(shè)計2.1需求規(guī)定輸入項目：本系統(tǒng)的主要輸入項目分為兩種，一種是用戶信息，另一種是資料信息。用戶信息包括本科生、碩士研究生、博士研究生的個人信息和管理員的信息。資料信息包括考試試卷信息、實習(xí)報告信息、畢業(yè)論文信息。輸出項目：本系統(tǒng)的輸出項目主要是各種資料信息，包括考試試卷信息、實習(xí)報告信息、畢業(yè)論文信息、歸檔信息、統(tǒng)計信息和資料可利用信息功能要求：1、用戶登錄本系統(tǒng)的使用者主要是系統(tǒng)管理員，不同的管理員具有不同的管理權(quán)限。通過用戶名和密碼，用戶可以登錄系統(tǒng)，在系統(tǒng)有效識別后，不同管理員可以根據(jù)自己的權(quán)限進(jìn)行不同的操作。當(dāng)用戶連續(xù)5次輸錯登陸密碼，系統(tǒng)將給出警告并記錄此次行為，并拒絕此用戶在一定時間內(nèi)繼續(xù)登陸。2、用戶管理登陸后，具有最高權(quán)限的管理員可以對系統(tǒng)用戶進(jìn)行管理操作，比如增添新用戶、刪除用戶、修改用戶權(quán)限。3、信息錄入將需要歸檔的信息錄入系統(tǒng)，需要有錄入權(quán)限。要求錄入的信息必須有效，關(guān)鍵字段不能為空，而且不能與數(shù)據(jù)庫中已有記錄重復(fù)。4、信息刪除將不正確的或者過期的信息刪除，需要有刪除權(quán)限。當(dāng)個人信息被刪除后要求資料信息也被同步刪除，以免造成混亂。5、信息修改對已錄入的信息進(jìn)行修改，需要有修改權(quán)限。當(dāng)修改關(guān)鍵字段時，要求與之相關(guān)的信息全部都同步更改。6、信息查詢對所有的歸檔信息進(jìn)行查詢，可以依據(jù)教師、課程、學(xué)期等信息進(jìn)行查詢，還能查詢歸檔資料的統(tǒng)計信息，以及資料的可利用信息。2.2運行環(huán)境硬件平臺：計算機(jī)（WindowsXP或Windows7操作系統(tǒng)）軟件平臺：VisualStudio2008級以上版本數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：SQLServer2005及以上版本

2.3基本設(shè)計概念和處理流程啟動系統(tǒng)，進(jìn)入登陸界面，用戶輸入正確的用戶名和密碼后進(jìn)入主界面。不同的用戶根據(jù)自己的權(quán)限，可進(jìn)行相應(yīng)的操作。具有最高權(quán)限的管理員還可以進(jìn)入用戶管理界面，對本系統(tǒng)的所有用戶進(jìn)行管理。如果系統(tǒng)初始化失敗，將自動退出至登陸界面。正常退出也將返回到登陸界面?？梢詮牡顷懡缑嫱耆顺霰鞠到y(tǒng)。圖2-1系統(tǒng)處理流程圖2.4結(jié)構(gòu)本系統(tǒng)可以分為三個主要大模塊，其系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖如下：圖2-2系統(tǒng)主體模塊圖各模塊設(shè)計如表2-1所示表2-1系統(tǒng)主體模塊表模塊名稱模塊編號M1備注系統(tǒng)登錄模塊登陸界面M2資料信息處理模塊用戶信息管理模塊處理各種對資料信息的操作處理各種對用戶信息的操作M32.4.1系統(tǒng)登錄模塊用戶進(jìn)入系統(tǒng)時調(diào)用的一個模塊。該模塊根據(jù)用戶輸入的用戶名、密碼來判斷用戶的類型，跳轉(zhuǎn)到該類用戶的界面。本模塊的功能點包括：（1）判斷用戶名和密碼是否相符；（2）根據(jù)用戶的權(quán)限類型，登錄到系統(tǒng)的制定界面操作使用。登錄功能模塊流程圖如圖2-3所示：圖2-3登錄模塊流程圖2.4.2資料管理模塊在本模塊中管理人員和普通用戶可以對資料信息進(jìn)行相關(guān)操作。本模塊的功能點包括：（1）資料查詢。對資料庫中的資料信息進(jìn)行查詢，每個系統(tǒng)的用戶均可以查詢使用該功能。查詢方式有按時間、按姓名、按老師等多張方式，能夠?qū)崿F(xiàn)在結(jié)果中查詢；（2）資料錄入。將新的資料信息錄入資料庫，本操作只有具有錄入權(quán)限的管理員才能實現(xiàn)。在資料錄入的時候需要考慮資料的唯一性，對于關(guān)鍵信息相同的資料，系統(tǒng)能夠檢測出，并給出提示信息，以保證資料信息的唯一性；（3）資料刪除。將資料庫中已有的資料進(jìn)行刪除，本操作只有具有刪除權(quán)限的管理員才能實現(xiàn)；（4）資料修改。由于各種原因可能需要對資料庫中的信息進(jìn)行修改，本操作只有具有修改權(quán)限的管理員才能實現(xiàn)。在保存修改的信息時，需要檢測信息的合法性，以保證數(shù)據(jù)庫的安全；資料管理功能模塊流程圖如圖2-4所示：圖2-4圖書管理模塊流程圖2.4.3用戶信息管理模塊本模塊主要是具有授權(quán)權(quán)限的管理員對其他用戶的個人信息進(jìn)行管理。本模塊的功能點包括：（1）新增用戶。最高權(quán)限管理員往用戶信息數(shù)據(jù)庫中錄入新的用戶用戶信息，在錄入的時候必須保證用戶的唯一性，默認(rèn)權(quán)限為查詢，其他的權(quán)限也可以添加；（2）刪除用戶。由于信息錯誤或過期等原因，最高權(quán)限管理員可以將這些用戶的個人信息刪除，刪除時要給出警示，以防誤刪；（3）修改信息。具有最高權(quán)限的管理員，可以修改其他用戶信息，包括個人基本資料和權(quán)限；用戶信息管理功能模塊流程圖如圖2-5所示：圖2-5用戶信息管理模塊流程圖2.5功能器求與程序的關(guān)系本系統(tǒng)功能較為簡單，基本可以用5個大的程序來實現(xiàn)需求分析中的6個功能。程序1實現(xiàn)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫的各種操作，包括連接數(shù)據(jù)庫和修改數(shù)據(jù)庫。程序2實現(xiàn)用戶登錄功能，包括用戶身份的判斷、進(jìn)入后的主界面等。程序3實現(xiàn)對各種資料信息的操作，其中包括一般用戶和管理員對資料的查詢。程序4實現(xiàn)對用戶信息的管理，只有具有最高權(quán)限的管理員才能管理其他管理員的個人信息資料。程序5實現(xiàn)對系統(tǒng)運行過程中的各種錯誤和異常進(jìn)行處理。功能與程序分配關(guān)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人工處理過程本軟件系統(tǒng)在工作過程中的人工處理部分主要是管理員對信息的操作，比如新信息錄入、過期信息刪除、錯誤信息修改。這里所說的信息既包括資料信息，也包括用戶信息。2.7尚未問決的問題問題1：數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了方便本系統(tǒng)和學(xué)校的其他系統(tǒng)相接，以及避免信息變動對系統(tǒng)造成的不安全，必須盡可能的優(yōu)化數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，既將數(shù)據(jù)庫中關(guān)系進(jìn)行規(guī)范化。問題2：詳細(xì)設(shè)計。在2.3和2.4設(shè)計的程序結(jié)構(gòu)比較粗糙，在實現(xiàn)具體功能時必須進(jìn)行細(xì)化設(shè)計，考慮到具體結(jié)構(gòu)以方便后續(xù)編程。問題3：錯誤異常。應(yīng)該盡可能地考慮到實際運行過程中可能發(fā)生的各種情況，以便從設(shè)計上進(jìn)行優(yōu)化，減少系統(tǒng)開發(fā)成本。3接口設(shè)計3.1用戶接口本系統(tǒng)的用戶接口為各個人機(jī)交互界面，其中登錄界面如圖所示：圖2-6系統(tǒng)登錄界面用戶進(jìn)入系統(tǒng)時進(jìn)入登錄界面。該根據(jù)用戶輸入的用戶名、密碼來判斷用戶的類型，跳轉(zhuǎn)到該類用戶的界面。3.2外部接口軟件接口：Access、WindowsXP或Win7操作系統(tǒng)硬件接口：支持一般x86系列微機(jī)、USB2.0、Ethernet3.3內(nèi)部接口本系統(tǒng)內(nèi)部各個元素之間的連接主要是靠數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)表的關(guān)系運算，在這里各個數(shù)據(jù)表之間是通過外鍵連接起來的。通過分解關(guān)系范式，能減輕函數(shù)依賴，是數(shù)據(jù)具有更好的結(jié)構(gòu)，對于維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定有重要作用。4運行設(shè)計4.1運行模塊組合模塊命名方式按照相應(yīng)模塊組合特性制定。命名方式為Mx和Mx.y，其中數(shù)字x相同的模塊即為同類模塊。比如M1.2表示模塊1和模塊2的組合4.2運行控制普通用戶成功登錄后，進(jìn)入查詢界面，可以根據(jù)給出的查詢條件進(jìn)行相關(guān)查詢。系統(tǒng)管理員成功登陸后，進(jìn)入管理員界面。在管理員界面可以進(jìn)一步進(jìn)入錄入、管理、查詢、統(tǒng)計界面，然后在具體操作進(jìn)行相關(guān)操作。4.3運行時間用戶操作的響應(yīng)時間應(yīng)該在1~2秒內(nèi)，信息的提交和反饋時間也應(yīng)該在可接受的時間內(nèi)完成。由于本系統(tǒng)較為簡單，對于運行時間的要求不是很高，一般情況就可滿足應(yīng)用。5系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計5.1邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計要點（1）本科生信息表（Bachelor）結(jié)構(gòu)本科生信息表用來記錄本科生的個人基本信息，其結(jié)構(gòu)如下表所示。表2-3本科生信息表結(jié)構(gòu)BacIdBacNameBacSchool本科生信息表各字的段具體描述如下所示表2-4本科生信息表字段字名段稱類型長度約束主鍵說明BacIdInt本科生學(xué)號本科生姓名BacNameVarchar(50)Varchar(50)BacSchool本科畢業(yè)學(xué)校名稱（2）碩士生信息表（Master）結(jié)構(gòu)碩士生信息表結(jié)構(gòu)，用來記錄碩士生的個人基本信息，其結(jié)構(gòu)如下表所示。表2-5碩士生信息表結(jié)構(gòu)MasIdMasNameMasSchoolBacId碩士生信息表各字段的具體描述如下所示表2-6碩士生信息表字段字段名稱MasId類型Int長度約束說明主鍵碩士生學(xué)號MasNameMasSchoolBacIdVarchar(50)Varchar(50)Int碩士生姓名碩士畢業(yè)學(xué)校名稱本科生學(xué)號（3）博士生信息表（Doctor）結(jié)構(gòu)博士生信息表結(jié)構(gòu)，用來記錄博士生的個人基本信息，其結(jié)構(gòu)如下表所示。表2-7博士生信息表結(jié)構(gòu)DocIdDocNameDocSchoolMasIdBacId博士生信息表各字段的具體描述如下所示表2-8博士生信息表字段字段名稱DocId類型Int長度約束說明博士生學(xué)號博士生姓名博士畢業(yè)學(xué)校名稱碩士生學(xué)號本科生學(xué)號主鍵DocNameDocSchoolMasIdVarchar(50)Varchar(50)IntBacIdInt（4）系統(tǒng)管理員信息表（Administrator）結(jié)構(gòu)系統(tǒng)管理員信息表，記錄系統(tǒng)管理員的個人信息、密碼及操作權(quán)限表2-9系統(tǒng)管理員信息表結(jié)構(gòu)AdmIdPasswordAdmNameAuthority系統(tǒng)管理員信息表各字段的具體描述如下所示表2-10系統(tǒng)管理員信息表結(jié)構(gòu)字段名稱AdmId類型長度約束說明Int主鍵非空管理員編號登錄密碼PasswordAdmNameAuthorityVarchar(20)Varchar(50)Varchar管理員姓名管理員權(quán)限管理員的管理權(quán)限分為以下10種：db_owner擁有數(shù)據(jù)庫的所有許可db_securityadmin能建立架構(gòu)、更改角色db_accessadmin能添加或刪除用戶、組或成員db_backupoperator能備份數(shù)據(jù)庫db_datareader能從數(shù)據(jù)庫表中讀數(shù)據(jù)db_datawriter能修改數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)db_ddladmin能添加、修改或刪除數(shù)據(jù)庫對象db_denydatareader不能從數(shù)據(jù)庫表中讀數(shù)據(jù)db_denydatawriter不能修改數(shù)據(jù)庫表中的數(shù)據(jù)Public維護(hù)默認(rèn)的權(quán)限（5）考試試卷信息表（Examination）考試試卷信息表，用來記錄考生的考試信息表2-11考試試卷信息表結(jié)構(gòu)ExamIdExamTimeExamNameExamTeacherExamScoreClassifyIdStuId考試試卷信息表各字段的具體描述如下所示表2-12考試試卷信息表結(jié)構(gòu)字段名稱StuId類型Int長度約束說明主鍵主鍵主鍵考生學(xué)號ExamIdInt考試科目編號考試時間ExamTimeExamNameDatetimeVarchar(50)考試科目名稱授課教師ExamTeacherVarchar(50)ExamScoreInt考生成績ClassifyIdVarchar(20)唯一資料歸類編號（6）實習(xí)報告信息表（Internship）實習(xí)報告信息表用來記錄學(xué)生的實習(xí)報告信息，其結(jié)構(gòu)如下表2-13實習(xí)報告信息表結(jié)構(gòu)StuIdInteIdInteNameInteTimeIntePlaceInteScoreInteTeacherInteIntroduceClassifyId實習(xí)報告信息表各字段的具體描述如下所示表2-14實習(xí)報告信息表結(jié)構(gòu)字段名稱類型長度約束說明學(xué)生學(xué)號實習(xí)編號實習(xí)名稱實習(xí)時間實習(xí)地點StuIdIntInt主鍵主鍵InteIdInteNameInteTimeIntePlaceVarchar(200)DatetimeVarchar(500)InteScoreInt實習(xí)成績InteTeacherVarchar(50)實習(xí)指導(dǎo)老師實習(xí)內(nèi)容簡介資料歸類編號InteIntroduceTextClassifyIdVarchar(20)唯一（7）畢業(yè)論文信息表（Thesis）畢業(yè)論文信息表用來記錄學(xué)生的畢業(yè)論文基本信息，其結(jié)構(gòu)如下表2-15畢業(yè)論文信息表結(jié)構(gòu)StuIdThesIdThesTitleThesTimeThesClassTesSecretThesScoreThesTeacherThesIntroduceClassifyId畢業(yè)論文信息表各字段的具體描述如下所示表2-16畢業(yè)論文信息表結(jié)構(gòu)字段名稱類型長度約束說明StuIdIntInt考生考號ThesId畢業(yè)論文編號畢業(yè)論文標(biāo)題畢業(yè)論文時間畢業(yè)論文類別論文保密選項畢業(yè)論文分?jǐn)?shù)畢業(yè)論文指導(dǎo)老師畢業(yè)論文內(nèi)容簡介資料歸類編號ThesTitleThesTimeThesClassTesSecretThesScoreThesTeacherVarchar(50)DatetimeVarchar(100)Varchar(4)IntVarchar(50)ThesIntroduceTextClassifyIdVarchar(50)資料歸類編號方法資料歸類編號必須具有唯一性，可以采用“資料類別/學(xué)期/資料編號/學(xué)號”的形勢表示，假如大學(xué)英語（三）的課程編號是000003，學(xué)生學(xué)號是40860000，那么2011上學(xué)期的大學(xué)英語（三）的資料歸類編號可表示為“E/20111/000003/40860000”E表示考試資料，I表示實習(xí)資料，T表示畢業(yè)論文資料5.2物理結(jié)構(gòu)設(shè)計要點物理結(jié)構(gòu)設(shè)計是使數(shù)據(jù)庫的邏輯結(jié)構(gòu)在物理設(shè)備上得以實現(xiàn)，建立一個性能優(yōu)良的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。物理結(jié)構(gòu)依賴于給定的DBMS和硬件系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用SQLServer數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫物理結(jié)構(gòu)的設(shè)計主要是確定數(shù)據(jù)的存取方法、確定數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)、確定數(shù)據(jù)的存儲位置和確定系統(tǒng)配置。1.確定存取方法存取方法的選擇將直接影響到數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存取速度。常用的存取方法主要有三類：索引存取方法；聚類存取方法；HASH存取方法。因為本系統(tǒng)主要用于歸檔查詢，數(shù)據(jù)表中的字段不多，操作比較簡單，所以采用索引存儲方法。2.確定存儲結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在計算機(jī)中的映像稱為數(shù)據(jù)的存儲結(jié)構(gòu)。它包括數(shù)據(jù)元素的表示和關(guān)系的表示。數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系有兩種不同的表示方法：順序映象和非順序映象，并由此得到兩種不同的存儲結(jié)構(gòu)：順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)。在選擇存儲結(jié)構(gòu)時應(yīng)根據(jù)存取時間、存取空間和維護(hù)代價三個方面的因素合理選擇。順序存儲結(jié)構(gòu)是把邏輯上相鄰的節(jié)點存儲在物理位置上相鄰的存儲單元中，結(jié)點之間的邏輯關(guān)系由存儲單元的鄰接關(guān)系來體現(xiàn)。順序存儲結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是節(jié)省存儲空間、可實現(xiàn)對結(jié)點的隨機(jī)存取。順序存儲方法的主要缺點是不便于修改，對結(jié)點的插入、刪除運算時，可能要移動一系列的結(jié)點。鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)不要求邏輯上相鄰的元素在物理位置上也相鄰。因此它沒有順序存儲結(jié)構(gòu)所具有的弱點，但也同時失去了順序表可隨機(jī)存取的優(yōu)點。鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)的特點有：比順序存儲結(jié)構(gòu)的存儲密度??；邏輯上相鄰的節(jié)點物理上不必相鄰；插入、刪除靈活；查找結(jié)點時鏈?zhǔn)酱鎯σ软樞虼?/p>