國開電大軟件工程形考作業(yè)3參考答案

國開電大軟件工程形考作業(yè)3參考答案形考作業(yè)3:基于UML的大學(xué)圖書館圖書信息管理系統(tǒng)實驗內(nèi)容說明本實驗旨在對實驗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。首先，需要設(shè)計系統(tǒng)構(gòu)架，勾畫出整個系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，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。在設(shè)計時要考慮系統(tǒng)的可維護(hù)性，以簡單為第一原則，即簡單的類、簡單的接口、簡單的協(xié)議、簡單的描述。其次，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。最后，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。實驗?zāi)康耐ㄟ^本實驗，學(xué)生可以掌握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。此外，本實驗以小組形式完成，可以鍛煉同學(xué)之間的協(xié)作和溝通能力、自我研究和管理能力。學(xué)生在實驗過程中還可以熟練掌握常用的CASE工具。實驗步驟1.根據(jù)實驗2畫出的系統(tǒng)用例圖和需求規(guī)格說明書規(guī)劃系2.組長和小組成員共同協(xié)商一份設(shè)計規(guī)范，包括設(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)4.對借書用例、還書用例、處罰用例使用順序圖設(shè)計類之實驗要求本實驗需要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XXXnalROSE工具軟件。各種說明書使用結(jié)果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。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)/2.個借閱者的個人信息和借閱權(quán)限。借閱者可以通過系統(tǒng)查詢圖書館中的圖書信息，包括書名、作者、出版社、ISBN號等。借閱者可以通過系統(tǒng)進(jìn)行圖書的借閱和歸還操作，系統(tǒng)會自動更新圖書的借閱狀態(tài)和借閱者信息。借閱者可以通過系統(tǒng)進(jìn)行圖書的預(yù)訂操作，當(dāng)圖書可用時，系統(tǒng)會自動通知借閱者。圖書管理員可以通過系統(tǒng)進(jìn)行圖書的管理，包括圖書的添加、刪除、修改和查詢等操作。系統(tǒng)管理員可以進(jìn)行系統(tǒng)的管理，包括用戶管理、權(quán)限管理、系統(tǒng)設(shè)置等操作。2.2非功能性需求系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的用戶體驗，易于操作、界面友好。系統(tǒng)應(yīng)該具有高可靠性和可用性，保證數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)穩(wěn)系統(tǒng)應(yīng)該具有高性能，能夠支持大量的并發(fā)用戶訪問。系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的擴展性和維護(hù)性，能夠方便地進(jìn)行功能擴展和系統(tǒng)維護(hù)。三、系統(tǒng)設(shè)計3.1用例圖設(shè)計用例圖是UML中最常用的圖之一，它描述了系統(tǒng)的功能和外部用戶之間的交互。下面是該圖書館系統(tǒng)的用例圖設(shè)計：此處應(yīng)該插入用例圖)3.2類圖設(shè)計類圖是UML中描述類、對象及其關(guān)系的圖形化工具。下面是該圖書館系統(tǒng)的類圖設(shè)計：此處應(yīng)該插入類圖)3.3數(shù)據(jù)庫設(shè)計數(shù)據(jù)庫設(shè)計是圖書館管理系統(tǒng)的重要組成部分，它直接影響到系統(tǒng)的性能和可靠性。下面是該圖書館系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫設(shè)計：此處應(yīng)該插入數(shù)據(jù)庫設(shè)計圖)四、系統(tǒng)實現(xiàn)4.1開發(fā)環(huán)境該圖書館管理系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境如下：4.2系統(tǒng)界面展示此處應(yīng)該插入系統(tǒng)界面截圖)該圖書館管理系統(tǒng)采用黑盒測試和白盒測試相結(jié)合的測試方法，包括功能測試、性能測試、兼容性測試、安全性測試等。5.2測試結(jié)果經(jīng)過多輪測試，該圖書館管理系統(tǒng)各項功能均正常運行，性能穩(wěn)定，兼容性良好，安全性得到保障。六、總結(jié)與展望本次實驗基于UML的大學(xué)圖書館圖書信息管理系統(tǒng)設(shè)計，通過需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、系統(tǒng)實現(xiàn)和系統(tǒng)測試等環(huán)節(jié)，最終開發(fā)出了一套功能完善、性能穩(wěn)定、易于維護(hù)的圖書管理系統(tǒng)。未來，我們將繼續(xù)優(yōu)化系統(tǒng)功能和性能，提高用戶體驗和系統(tǒng)安全性，為廣大用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。本文介紹了一個圖書管理系統(tǒng)的基本架構(gòu)和功能模塊。該系統(tǒng)通過一個單獨的程序為借閱者提供服務(wù)，包括查詢圖書信息、查詢個人信息和預(yù)定圖書服務(wù)等。借閱者需要通過圖書管理員進(jìn)行借閱和歸還書籍，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。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)管理員能夠查詢借閱者、圖書和圖書管理員的信息?？梢酝ㄟ^圖書的名稱或圖書的ISBN/ISSN號對圖書進(jìn)行查找。系統(tǒng)的功能模塊包括基本業(yè)務(wù)處理模塊、信息查詢模塊和系統(tǒng)維護(hù)模塊?；緲I(yè)務(wù)處理模塊主要用于實現(xiàn)圖書管理員對借閱者借閱圖書和歸還圖書的處理。信息查詢模塊主要用于實現(xiàn)借閱者對信息的查詢，包括圖書信息的查詢、自身信息的查詢和書籍的預(yù)定等功能。系統(tǒng)維護(hù)模塊主要用于實現(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)，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)，以及數(shù)據(jù)庫的備份、恢復(fù)等數(shù)據(jù)庫管理操作。借閱者用例圖包括查找圖書、登錄系統(tǒng)、查詢個人信息、預(yù)定圖書、借閱圖書和歸還圖書等功能。圖書管理員用例圖包括登錄系統(tǒng)、添加圖書、刪除圖書、修改圖書、添加借閱者、刪除借閱者、修改借閱者、查詢借閱者、查詢圖書和查詢圖書管理員等功能。通過該系統(tǒng)，借閱者可以方便地查詢圖書信息和個人信息，進(jìn)行圖書預(yù)定和借閱。圖書管理員可以方便地管理圖書和借閱者信息，實現(xiàn)對系統(tǒng)的管理和維護(hù)。處理借閱：借閱者通過圖書管理員借閱書籍，管理員需要檢查用戶的合法性，若不合法則不允許借閱。若該圖書已被該借閱者預(yù)定，則需要刪除該圖書的預(yù)定信息。處理歸還：借閱者通過圖書管理員歸還書籍，若借閱者的書籍超期，則管理員需要收取罰金。系統(tǒng)管理員用例圖包括以下功能：查詢書籍信息、添加書籍、刪除書籍、修改書籍、查詢讀者信息、添加讀者、刪除讀者、修改讀者信息、添加書目、刪除書目。系統(tǒng)參與者的屬性包括系統(tǒng)管理員的用戶名和密碼，借閱者的姓名、地址等信息，不同類型的借閱者可以借閱不同數(shù)目的圖書，且允許借閱和預(yù)定的天數(shù)也不同。建立參與者的基本類圖模型如下：圖3-1-1參與者基本類圖業(yè)務(wù)實體類圖包括圖書類、預(yù)定類、借閱類和書目類。這些實體類通常需要在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲，以便存儲圖書信息、預(yù)定信息、借閱信息和書目信息。每本圖書都有獨特的編號、目錄編號、ISBN編號、作者名稱、出版社名稱、書名和出版日期。在借閱圖書時，需要記錄圖書編號、借閱者編號和借閱日期。預(yù)定圖書時，需要記錄圖書編號、借閱者編號和預(yù)定日期。書目信息包括書目編號和書目名稱。這些業(yè)務(wù)實體類如圖3-1-2所示。圖3-1-2展示了業(yè)務(wù)實體類之間的關(guān)系。邊界類是一種用于對系統(tǒng)與外部環(huán)境之間的交互進(jìn)行建模的類。這種交互包括轉(zhuǎn)換事件和記錄系統(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。圖3-1-3展示了登錄界面、主界面、圖書管理界面、書目管理界面、借閱者管理界面、用戶信息顯示界面和圖書預(yù)定界面的邊界類圖。以下是類的清單：圖書管理界面借閱者管理界面書目管理界面登錄界面主界面用戶信息顯示界面圖書預(yù)定界面這些類都是控制類，與借閱者、圖書管理員和系統(tǒng)管理員有關(guān)。它們都可以生成，并且可見性為public。它們不是抽象以下是借閱者屬性清單：借閱者編號借閱者名稱借閱者地址最大借書數(shù)量最長借閱日期最大預(yù)定天數(shù)這些屬性的數(shù)據(jù)類型分別為String和Intege借閱者類，可見性為private,不是只讀的。名稱：圖書管理員名稱：密碼XXX只讀：圖書管理員圖書管理員的屬性清單包括管理員名和密碼，兩者的數(shù)據(jù)類型均為字符串，可見性為私有，屬于圖書管理員類元。名稱：系統(tǒng)管理員名稱：密碼XXX只讀：系統(tǒng)管理員系統(tǒng)管理員的屬性清單包括管理員名和密碼，兩者的數(shù)據(jù)類型均為字符串，可見性為私有，屬于系統(tǒng)管理員類元。名稱：圖書編號、借閱者編號、借閱日期圖書類的屬性清單包括圖書編號、書目名稱編號、ISBN名稱、作者、出版社、書名和出版日期，分別對應(yīng)著Long、這七個屬性的可見性均為私有，屬于圖書類元。名稱：書目名稱編號、書目名稱XXX:書目書目類的屬性清單包括書目名稱編號和書目名稱，分別對應(yīng)著Integer和String類型的數(shù)據(jù)。這兩個屬性的可見性均為私有，屬于書目類元。名稱：圖書編號、借閱者編號、預(yù)定日期預(yù)定類的屬性清單包括圖書編號、借閱者編號和預(yù)定日期，分別對應(yīng)著Long、String和Date類型的數(shù)據(jù)。這三個屬性的可見性均為私有，屬于預(yù)定類元。已找到，確認(rèn)刪除4:刪除圖書信息5:返回刪除信息6:顯示刪除成功信息圖4-1-8系統(tǒng)管理員刪除書籍序列圖序列圖是用于展示系統(tǒng)中對象之間交互行為的一種圖形化表示方式。在圖書管理系統(tǒng)中，我們可以根據(jù)不同的用例繪制出不同的序列圖。4.1.1借閱者查找圖書序列圖展示了借閱者查找圖書的過程。借閱者在圖書管理界面中輸入圖書編號，系統(tǒng)根據(jù)編號查找圖書并返回圖書信息，最終在界面中顯示圖書信息。4.1.2借閱者查詢個人信息序列圖展示了借閱者查詢個人信息的過程。借閱者首先需要登錄系統(tǒng)，系統(tǒng)返回登錄信息并實例化借閱者對象，最終在界面中顯示借閱者的個人信息。4.1.3借閱者預(yù)定圖書序列圖展示了借閱者預(yù)定圖書的過程。借閱者在圖書預(yù)定界面中查找圖書并返回圖書信息，添加預(yù)定圖書并返回預(yù)訂成功信息，最終在界面中顯示是否預(yù)訂成功信息。4.1.4圖書管理員處理借閱序列圖展示了圖書管理員處理借閱的過程。借閱者提交圖書證和書籍，管理員選擇圖書并添加借閱圖書信息，最終在界面中顯示借閱信息和歸還書籍和圖書證的消息。4.1.5圖書管理員處理還書序列圖展示了圖書管理員處理還書的過程。借閱者提交借閱書籍，管理員獲取圖書信息并刪除借閱記錄，檢查是否超期并返回刪除消息，最終在界面中顯示歸還消息。4.1.6系統(tǒng)管理員查詢書籍序列圖展示了系統(tǒng)管理員查詢書籍的過程。管理員根據(jù)圖書編號查找圖書并返回圖書信息，最終在界面中顯示圖書信息。4.1.7系統(tǒng)管理員添加書籍序列圖展示了系統(tǒng)管理員添加書籍的過程。管理員查詢書目并設(shè)置圖書信息，添加圖書并返回添加圖書信息是否成功的消息，最終在界面中顯示添加圖書成功的消息。4.1.8系統(tǒng)管理員刪除書籍序列圖展示了系統(tǒng)管理員刪除書籍的過程。管理員查找圖書并確認(rèn)刪除，刪除圖書信息并返回刪除信息，最終在界面中顯示刪除成功信息。能夠借閱歸還書籍逾期未還欠費取消借閱圖4-2-2借閱者狀態(tài)圖系統(tǒng)管理員刪除書籍序列圖系統(tǒng)管理員界面管理員1.選中要刪除的圖書2.查找圖書3.顯示圖書信息4.刪除圖書5.顯示刪除信息圖書管理界面系統(tǒng)管理員修改書籍序列圖圖書管理界面管理員1.選中要修改的圖書2.查找圖書3.顯示圖書信息4.修改圖書信息5.修改圖書6.顯示修改信息系統(tǒng)管理員查詢借閱者信息序列圖管理員界面借閱者管理借閱者1.查詢借閱者信息2.顯示借閱者信息系統(tǒng)管理員添加借閱者序列圖借閱者管理界面管理員1.添加借閱者2.添加借閱者信息3.插入借閱者4.插入借閱者信息5.顯示插入借閱者信息是否成功借閱者系統(tǒng)管理員刪除借閱者序列圖借閱者管理界面管理員1.刪除借閱者2.查詢借閱者3.顯示借閱者信息4.刪除借閱者5.顯示是否刪除成功信息借閱者系統(tǒng)管理員修改借閱者信息序列圖借閱者管理界面管理員1.修改借閱者信息2.查詢借閱者3.顯示借閱者信息4.填寫修改信息5.修改借閱者6.顯示修改是否成功消息借閱者系統(tǒng)管理員添加書目序列圖管理員界面1.添加書目書目管理界面2.輸入書目信息3.添加書目4.檢查書目是否存在5.顯示添加是否成功信息系統(tǒng)管理員刪除書目序列圖書目管理界面管理員1.刪除書目2.查找書目3.顯示書目信息4.刪除書目5.顯示刪除信息圖書狀態(tài)圖新書添加新書被添加能夠借閱歸還刪除舊書被刪除預(yù)定借閱取消預(yù)訂或超過預(yù)定時間被預(yù)定被借閱借閱者狀態(tài)圖借閱書籍能夠借閱歸還書籍逾期未還欠費取消借閱本文介紹了一個圖書館管理系統(tǒng)的設(shè)計，包括借閱者和圖書管理員的活動圖和狀態(tài)圖。其中借閱者可以進(jìn)行自助服務(wù)，搜索圖書，查看圖書信息，預(yù)定圖書等操作。圖書管理員可以處理借書和還書，更新借閱記錄等操作。在整個設(shè)計過程中，作者深刻感受到了研究和解決問題的方法的重要性，同時也對UML程序設(shè)計有了更深入的理解和認(rèn)識。在借閱者活動圖中，借閱者可以進(jìn)行自助服務(wù)，包括搜索圖書，登錄系統(tǒng)，查看圖書信息等操作。如果借閱者想要預(yù)定圖書，需要先檢查是否登錄，然后進(jìn)行圖書預(yù)定操作。如果預(yù)定成功，則可以退出系統(tǒng)或者離開電腦。借閱者的狀態(tài)圖包括可用狀態(tài)，借閱狀態(tài)和刪除狀態(tài)。如果借閱者超過借書限額，則不能夠借書。在圖書管理員活動圖中，管理員需要先登錄系統(tǒng)，然后處理借書和還書。如果借書超過借閱記錄，則需