圖書管理系統(tǒng)概要設計說明書

1、概要設計說明書目 錄1引言31.1編寫目的31.2背景31.3定義31.3.1 專門術語3縮寫41.4參考資料42總體設計42.1需求規(guī)定42.2運行環(huán)境42.3基本設計概念和處理流程5體系結構設計5基本處理流程6借書程序流程圖6還書續(xù)借程序流程圖6整體結構72.4功能需求與程序的關系82.5尚未問決的問題93接口設計93.1外部接口9用戶界面93.2 軟件接口93. 3 硬件接口93.4內部接口104運行設計104.1運行模塊組合1042 運行控制104.3運行時間105系統(tǒng)數(shù)據(jù)結構設計115.1邏輯結構設計要點115.2物理結構設計要點11圖書類表11圖書信息表11借閱記錄表11預訂圖書記

2、錄表12管理員信息表12讀者信息表125.3數(shù)據(jù)庫概念結構設計13部分E-R圖13圖書13管理員13讀者13整體E-R圖146系統(tǒng)出錯處理設計146.1出錯信息146.2補救措施156.3系統(tǒng)維護設計156.4 安全保密設計151引言1.1編寫目的在本圖書借閱管理系統(tǒng)項目的前一階段，也就是需求分析階段中，已經(jīng)將系統(tǒng)用戶對本系統(tǒng)的需求做了詳細的闡述，這些用戶需求已經(jīng)在上一階段中對圖書館及相關人員的實地調研中獲得，并在需求規(guī)格說明書中得到詳盡得敘述及闡明。本階段已在系統(tǒng)的需求分析的基礎上，對圖書借閱管理系統(tǒng)做概要設計。主要解決了實現(xiàn)該系統(tǒng)需求的程序模塊設計問題。包括如何把該系統(tǒng)劃分成若干個模塊、決

3、定各個模塊之間的接口、模塊之間傳遞的信息，以及數(shù)據(jù)結構、模塊結構的設計等。在以下的概要設計報告中將對在本階段中對系統(tǒng)所做的所有概要設計進行詳細的說明。在下一階段的詳細設計中，程序設計員可參考此概要設計報告，在概要設計對圖書借閱管理系統(tǒng)所做的模塊結構設計的基礎上，對系統(tǒng)進行詳細設計。在以后的軟件測試以及軟件維護階段也可參考此說明書，以便于了解在概要設計過程中所完成的各模塊設計結構，或在修改時找出在本階段設計的不足或錯誤。該文檔預期讀者為開發(fā)組設計人員。1.2背景本項目名稱：圖書借閱管理系統(tǒng)項目開發(fā)人員：續(xù)期讀者：所有在校的學生（包括專科，本科，研究生），老師（包括在職老師和離退休老師），以及其他

4、行政人員1.3定義1.3.1 專門術語SQL SERVER: 系統(tǒng)服務器所使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）。SQL: 一種用于訪問查詢數(shù)據(jù)庫的語言事務流：數(shù)據(jù)進入模塊后可能有多種路徑進行處理。主鍵：數(shù)據(jù)庫表中的關鍵域。值互不相同。外部主鍵：數(shù)據(jù)庫表中與其他表主鍵關聯(lián)的域。ROLLBACK: 數(shù)據(jù)庫的錯誤恢復機制。1.3.2縮寫系統(tǒng)：若未特別指出，統(tǒng)指本圖書借閱系統(tǒng)。SQL: Structured Query Language（結構化查詢語言）。ATM: Asynchronous Transfer Mode (異步傳輸模式)。1.4參考資料圖書借閱管理系統(tǒng)需求說明書2總體設計2.1需求規(guī)定本項目

5、是為了方便讀者，圖書管理員而設計的，讀者可以直接輸入相關書名、作者、出版社或者關鍵字到客戶端系統(tǒng)，系統(tǒng)將在屏幕上顯示所要查詢圖書信息（數(shù)量及所在位置），同時，讀者輸入圖書證號和密碼登錄后，可查看自己的個人信息以及借閱圖書情況（借閱圖書信息，借閱日期等），讀者可以在登錄后輸入自己想要借閱的圖書信息來進行預定或解除預定；圖書管理員輸入登錄名和密碼登錄系統(tǒng)，當讀者需要借書時，圖書管理員輸入讀者圖書證號查看讀者是否可以借書，如果可以再輸入圖書ID，如果該圖書沒有被其他讀者預定即可給予借閱，該讀者借閱信息上將新增加一條借閱該書相關信息。如果讀者要還書，圖書管理員輸入圖書ID后系統(tǒng)自動檢測該圖書是否過期，

6、如果過期則計算相應的罰款，否則讀者可以續(xù)借，此時圖書管理員只需修改借閱日期，否則更新讀者借閱信息和圖書庫信息。2.2運行環(huán)境操作系統(tǒng)為windows系列數(shù)據(jù)庫：軟件開發(fā)平臺：2.3基本設計概念和處理流程2.3.1體系結構設計C/S體系結構的數(shù)據(jù)庫應用，由兩部分組成：客戶應用程序和數(shù)據(jù)庫服務器程序。二者可分別稱為前臺程序與后臺程序。運行數(shù)據(jù)庫服務器程序的機器，稱為應用服務器，一旦服務器程序被啟動，就隨時等待響應客戶程序發(fā)來的請求；客戶程序運行在用戶自己的電腦上，對應于服務器電腦，可稱為客戶電腦。當需要對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行任何操作時，客戶程序就自動地尋找服務器程序，并向其發(fā)出請求，服務器程序根據(jù)預

7、定的規(guī)則做出應答，送回結果。從原理和經(jīng)驗上看，對本案例或類似的應用，C/S結構是目前技術條件下，能較好適應不確定和變化的需求環(huán)境的比較現(xiàn)實的方案。它可以以較低的投入，實現(xiàn)將易變與穩(wěn)定的要素分離，快速地增添和替換“瘦小”而互相獨立的前臺應用，保持數(shù)據(jù)的連續(xù)性和繼承性。3.3 未來的需求 在這個案例中，用戶確認了這樣的應用發(fā)展策略：由點到面，由簡到繁逐步引進電腦化作業(yè)方法，穩(wěn)步改進日常的業(yè)務模式，并期望于時機成熟的時候開展基于信息技術的業(yè)務流程重規(guī)劃。 具體應用的規(guī)劃是：先建立簡單有效的數(shù)據(jù)庫應用，進一步開發(fā)更多的，更具專業(yè)性、更深入的應用項目，進而在更大的范圍上應用，最終期望將客戶也納入到電腦系

8、統(tǒng)的用戶中來，實現(xiàn)客戶與銷售人員的遠程在線查詢、下單。在指導性的發(fā)展規(guī)劃中，具體提出了企業(yè)內部的互連網(wǎng)（Intranet）和面向國際互連網(wǎng)（Internet）的應用遠景。 在這樣的應用策略下，對電腦應用的開發(fā)，將是一個逐步完善的過程，對這樣的開發(fā)環(huán)境，上一節(jié)中已經(jīng)做了分析。 以目前的技術看，先建立C/S結構的局域網(wǎng)絡應用，再向Internet/Intranet模式下數(shù)據(jù)庫應用過渡，是比較現(xiàn)實，相對易于把握、成本較低的。即使是一次到位的開發(fā)，對于類似的環(huán)境和小型的應用而言，要想實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN, WAN, Internet/Intranet等）訪問和操作

9、共同的數(shù)據(jù)庫，并有效地保證和管理數(shù)據(jù)的安全性、訪問權限、完整性，采用C/S架構和支持C/S架構的數(shù)據(jù)平臺，是必然選擇。3.4 成本和資源的考慮 由于用戶已經(jīng)建立并運行著LAN、文件服務器，并運行著（并且以后也要繼續(xù)運行）一些基于PC或PC LAN的應用，現(xiàn)行的硬件設備基本上不用大的擴充，就可以運行基于文件服務器的多用戶數(shù)據(jù)庫或基于應用服務器的C/S應用。 采用C/S體系結構，客戶所支出的費用項目，將增加數(shù)據(jù)庫平臺和對其維護的成本，和可能需要增加適合數(shù)據(jù)庫平臺運行的應用服務器操作系統(tǒng)。 這樣，從現(xiàn)有資源出發(fā)，不考慮開發(fā)的成本，最直接而經(jīng)濟的實現(xiàn)方案，是建立基于文件服務器的多用戶系統(tǒng)，其次才是C/

10、S體系結構。相比之下，主機模式無論從軟硬件投資、開發(fā)成本上都是巨大的，沒有什么理由替代前兩種模式。3.5 發(fā)布、運行與維護的考慮 由于數(shù)據(jù)庫用戶的地理位置和數(shù)量增加的可能，需要考慮安裝上的因素。C/S結構的應用至少需要設置客戶和服務器兩個項目，而基于文件服務器的應用，通常只需要一次性的安裝和設置。現(xiàn)在的客戶服務器開發(fā)技術，可以將客戶端作成簡單復制一個瘦小的執(zhí)行文件就可以運行，客戶端通常沒有維護的要求，對服務器的安裝設置則是一次性的。 對于非C/S架構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)來說，維護方面的性能也是在應用程序的開發(fā)中決定的。這樣的系統(tǒng)，通常都需要原設計開發(fā)者才能比較好地維護。 C/S架構的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，由于數(shù)

11、據(jù)庫是建立在通用的平臺之上，并且支持SQL這樣的通用技術，對數(shù)據(jù)庫的維護工作更加專業(yè)，但更為開放，這意味著維護和進一步開發(fā)對原設計開發(fā)者的依賴性可以降低。用戶可以更好地適應人員的流動或服務/供應商的變更。對體系規(guī)劃的合理性，和一些特殊技術的采用，例如后臺服務器上的存儲過程、觸發(fā)器等，會影響到這個特點。出于這個理由，在C/S應用設計時，應盡可能采用規(guī)范的模式，標準化的技術。同樣的努力，在其他架構中就相對難以實現(xiàn)或較少實際意義。3.6 性能、開發(fā)與品質保證的考慮 非C/S結構應用的性能，更大程度取決于應用程序的設計與實現(xiàn)?；谖募掌鬟\行的多用戶系統(tǒng)，當數(shù)據(jù)量、用戶數(shù)擴大時，性能就會嚴重下降，這

12、包括巨大的網(wǎng)絡傳輸量，以及難以有效地平衡工作站與服務器的負荷。因此，大的數(shù)據(jù)容量和多用戶環(huán)境，通常是采納C/S結構的一個重要理由。主機-終端模式雖然可能更具能量，但高成本和封閉性，限制了它的應用領域。 從運行上來看，同樣設計良好的系統(tǒng)，C/S結構引入了更多的“銜接”環(huán)節(jié)，這意味著故障的機會和資源的耗費，然而，一旦系統(tǒng)處于開放的網(wǎng)絡與應用環(huán)境中，這些開銷就變成是必須的。 對于具備良好的規(guī)劃能力的開發(fā)者而言，C/S結構給予規(guī)劃者更大的空間和更強的支持，易于實現(xiàn)不同應用間的合理分離，分別調試和投入應用。前臺應用和后臺數(shù)據(jù)庫的開發(fā)，被“強制”地分開；數(shù)據(jù)庫部分的邏輯與規(guī)則，一經(jīng)調試完成，就可以在將來的

13、應用中一直保證下去；在一個動態(tài)改進或逐步擴充的開發(fā)環(huán)境，或復雜的應用環(huán)境中，這些都是提高系統(tǒng)可靠性有利因素。對基于文件服務器的系統(tǒng)而言，每次增加或修改功能，通常都意味著整個系統(tǒng)的升級，前后臺的一體化，也就意味著每次變更都有更大的可能性造成對原有規(guī)則的破壞，并引起連鎖效應。 以目前的技術環(huán)境而言，在C/S結構下，有更多成熟的，適合不同規(guī)模應用的開發(fā)平臺與數(shù)據(jù)庫平臺可供選擇，并普遍遵循或采用SQL等標準或技術，相對較具開放性，有更多的技術支持、開發(fā)與維護人員的來源，并且基于技術與行業(yè)發(fā)展的趨勢，將來也會有更多的發(fā)展和保障。4 小結 總結以上的種種分析，可以發(fā)現(xiàn)，對于這個特定的案例，僅就當前已確定的

14、和希望馬上實現(xiàn)的需求而言，可以用傳統(tǒng)的，基于LAN的文件服務器的多用戶系統(tǒng)實現(xiàn)，但考慮到用戶真實需求的不確定性和不斷擴充的可能等等因素，有更多的理由支持采用C/S體系結構。作為一種權宜的方案，也可以考慮先采用基于文件服務器的多用戶系統(tǒng)，在規(guī)劃和實現(xiàn)上，盡量為將適當時候來轉換成為C/S結構打下基礎。此外，如果采用C/S體系結構，還應當盡可能采用開放的，標準的技術。 在上面的分析中，支持采用C/S的理由主要有： 應用的不確定性，逐步開發(fā)和增加新應用的需要 適應將來開放的異種網(wǎng)絡環(huán)境中應用的需要 用戶數(shù)、數(shù)據(jù)量增長的可能性 適應電腦開發(fā)、維護、供應商與相關技術人員變更的需要 有利于動態(tài)規(guī)劃與動態(tài)開發(fā)

15、過程，對系統(tǒng)可靠性的保證 此外，從用戶的現(xiàn)有資源的延續(xù)利用與新增投入，及開發(fā)的成本和難度看，采用C/S結構，也是比較適中、現(xiàn)實的選擇。 讀者應當留意，這里僅僅是針對一個特定環(huán)境下小型應用案例開發(fā)策略的分析，而不是對數(shù)據(jù)庫體系結構的一個完整的分析比較，更不是對技術本身的評價。圖2.3.1C/S體系結構2.3.2基本處理流程2.3.2.1借書程序流程圖（1）借書程序流程圖：向系統(tǒng)輸入借閱證，系統(tǒng)檢查該借閱證是否可以借書，如果該借閱證達到最大借書書目，或者已經(jīng)欠費，則系統(tǒng)不允許借書給出提示；否則允許借書，繼續(xù)輸入要借閱的圖書ID，系統(tǒng)檢驗該書是否被預定。被預定則給出不能借該書的提示，否則系統(tǒng)自動更新

16、圖書庫、借閱記錄，完成借書。2.3.2.1還書續(xù)借程序流程圖（2）還書、續(xù)借程序流程圖：首先向系統(tǒng)輸入圖書ID，系統(tǒng)查詢出該圖書的借閱信息判斷該圖書是否逾期，如果沒有逾期，則可以選擇是否要進行續(xù)借，如果在續(xù)借允許的時間內，則可以續(xù)借，否則提示不在續(xù)借時間內，不能續(xù)借；如果已經(jīng)逾期，則計算顯示出罰款并執(zhí)行還書操作。 圖（1）借書程序流程圖 圖（2）還書、續(xù)借程序流程圖2.3.3整體結構本系統(tǒng)共分為兩大模塊：系統(tǒng)登錄模塊和系統(tǒng)設置模塊；系統(tǒng)設置主要是系統(tǒng)對借閱信息時間的限定，讀者可借閱的圖書數(shù)，有效預定的時間限定；登錄共分為三個用戶的登錄：讀者，圖書管理員和系統(tǒng)管理員；用戶可以在不登錄的情況下查詢

17、圖書，登錄成功后，讀者可以完成預定、解除預定和查詢；圖書管理員可以實現(xiàn)查詢、借閱信息管理和圖書管理；系統(tǒng)管理員可以實現(xiàn)對系統(tǒng)維護和用戶維護兩大模塊。具體的，讀者可以實現(xiàn)預定，解除預定，查看借閱信息、查看預訂信息；圖書管理員可以查詢圖書，對圖書進行添加、修該和刪除，實現(xiàn)借書、還書、續(xù)借處理；系統(tǒng)管理員可以對后臺數(shù)據(jù)維護，日志維護，同時可以實現(xiàn)對用戶信息的添加、修改和刪除。圖2.3.3 整體模塊2.4功能需求與程序的關系登錄界面圖書管理用戶管理查詢借閱管理預定圖書解除預定查看預定信息查找圖書查看借閱信息借書管理還書管理增加圖書刪除圖書修改圖書信息日志維護數(shù)據(jù)維護添加用戶刪除用戶用戶信息修改2.5尚

18、未問決的問題（1）只對系統(tǒng)的功能進行了描述，沒有闡述各個模塊之間是如何協(xié)調合作；（2）沒有描述模塊的實現(xiàn)方法，以及在這個過程具體的流程。3接口設計3.1外部接口3.1.1用戶界面在用戶界面部分，根據(jù)需求分析的結果，用戶需要一個用戶友善界面。在界面設計上，應做到簡單明了，易于操作，并且要注意到界面的布局，應突出的顯示重要以及出錯信息。外觀上也要做到合理化，考慮到用戶多對WINDOW 風格較熟悉，應盡量向這一方向靠攏。在設計語言上，已決定使用Visual Studio2008 進行編程，在界面上可使用Visual Studio2008所提供的可視化組件，向WINDOWS 風格靠近。 其中服務器程序

19、界面要做到操作簡單，易于管理。在設計上采用下拉式菜單方式，在出錯顯示上可調用Visual Studio2008庫中的錯誤提示函數(shù)?？偟膩碚f，系統(tǒng)的用戶界面應作到可靠性、簡單性、易學習和實用3.2 軟件接口服務器程序可使用Visual Studio2008提供的對 SQL SERVER 的接口，進行對數(shù)據(jù)庫的所有訪問。服務器程序上可使用SQL SERVER 的對數(shù)據(jù)庫的備份命令，以做到對數(shù)據(jù)的保存。在網(wǎng)絡軟件接口方面，使用一種無差錯的傳輸協(xié)議，采用滑動窗口方式對數(shù)據(jù)進行網(wǎng)絡傳輸及接收。3. 3 硬件接口在輸入方面，對于鍵盤、鼠標的輸入，可用Visual Studio2008的標準輸入/輸出，對輸

20、入進行處理。在輸出方面，打印機的連接及使用，也可用Visual Studio2008的標準輸入/輸出對其進行處理。在網(wǎng)絡傳輸部分，在網(wǎng)絡硬件部分，為了實現(xiàn)高速傳輸，將使用高速ATM。3.4內部接口內部接口方面，各模塊之間采用函數(shù)調用、參數(shù)傳遞、返回值的方式進行信息傳遞。具體參數(shù)的結構將在下面數(shù)據(jù)結構設計的內容中說明。接口傳遞的信息將是以數(shù)據(jù)結構封裝了的數(shù)據(jù)，以參數(shù)傳遞或返回值的形式在各模塊間傳輸。4運行設計4.1運行模塊組合客戶機程序在有輸入時啟動接收數(shù)據(jù)模塊，通過各模塊之間的調用，讀入并對輸入進行格式化。在接收數(shù)據(jù)模塊得到充分的數(shù)據(jù)時，將調用網(wǎng)絡傳輸模塊，將數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡送到服務器，并等待接收

21、服務器返回的信息。接收到返回信息后隨即調用數(shù)據(jù)輸出模塊，對信息進行處理，產(chǎn)生相應的輸出。服務器程序的接收網(wǎng)絡數(shù)據(jù)模塊必須始終處于活動狀態(tài)。接收到數(shù)據(jù)后，調用數(shù)據(jù)處理/查詢模塊對數(shù)據(jù)庫進行訪問，完成后調用網(wǎng)絡發(fā)送模塊，將信息返回客戶機。42 運行控制運行控制將嚴格按照各模塊間函數(shù)調用關系來實現(xiàn)。在各事務中心模塊中，需對運行控制進行正確的判斷，選擇正確的運行控制路徑。在網(wǎng)絡傳輸方面，客戶機在發(fā)送數(shù)據(jù)后，將等待服務器的確認收到信號，收到后，再次等待服務器發(fā)送回答數(shù)據(jù)，然后對數(shù)據(jù)進行確認。服務器在接到數(shù)據(jù)后發(fā)送確認信號，在對數(shù)據(jù)處理、訪問數(shù)據(jù)庫后，將返回信息送回客戶機，并等待確認。4.3運行時間在軟體

22、的需求分析中，對運行時間的要求為必須對做出的操作有較快的反應。網(wǎng)絡硬件對運行時間有最大的影響，當網(wǎng)絡負載量大時，對操作反應將受到很大的影響。所以將采用高速ATM 網(wǎng)絡，實現(xiàn)客戶機與服務器之間的連接，以減少網(wǎng)絡傳輸上的開銷。其次是服務器的性能，這將影響對數(shù)據(jù)庫訪問時間即操作時間的長短，影響加大客戶機操作的等待時間，所以必須使用高性能的服務器，建議使用 Pentium III 處理器。硬件對本系統(tǒng)的速度影響將會大于軟件的影響。5系統(tǒng)數(shù)據(jù)結構設計5.1邏輯結構設計要點圖書類表（圖書編號，圖書名，圖書作者，圖書出版社，圖書單價，圖書摘要）；圖書信息表（圖書ID，圖書編號，是否借出標記）借閱記錄表（圖書

23、ID，圖書名，借閱證號，借閱日期）預訂圖書記錄表（圖書ID，圖書名，借閱證號，預定期限開始日期）管理員信息表（編號，姓名，聯(lián)系電話，登錄名，地址，密碼，權限）讀者信息表（借閱證號，讀者姓名，學院，專業(yè)，聯(lián)系電話，密碼，讀者類型）5.2物理結構設計要點5.2.1圖書類表 列名 數(shù)據(jù)類型可否為空說明BookClassID Guid 否圖書編號BookNameNchar（20）否圖書名BookAuthorNChar（20）是圖書作者BookPressNChar（50）是圖書出版者BookPriceDouble是圖書單價BookSummarytext是圖書摘要5.2.2圖書信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空說

24、明BookIDGuid否圖書IDBookClassIDGuid否圖書編號SendFlagint否是否借出標記5.2.3借閱記錄表列名數(shù)據(jù)類型可否為空說明BookIDGuid否圖書IDBookNameNChar（20）否圖書名CardNumNchar（20） 否借閱證號BorrowDateDateTime否借閱日期5.2.4預訂圖書記錄表列名數(shù)據(jù)類型可否為空說明BookIDGuid否圖書IDBookNameNChar（20）否圖書名CardNumNchar（20） 否借閱證號BookDateDateTime否預定期限開始日期5.2.5管理員信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空說明AdministerIDg

25、uid否管理員編號AdmNameNchar（20）否管理員姓名TelNumberNchar（11）是聯(lián)系電話LoginNameNchar（20）否登錄名AddressNchar（50）是地址LodinKeyNchar（6）否密碼PowerNchar（10）否權限5.2.6讀者信息表列名數(shù)據(jù)類型可否為空說明CardNumNchar（20） 否借閱證號ReaderNameNchar（10）否讀者姓名CollegeNchar（20）是學院ProfessionNchar（20）是專業(yè)TelNumberNchar（11）是聯(lián)系電話LodinKeyNchar（6）否登錄密碼ReaderTypeNchar（10）否讀者類型5.3數(shù)據(jù)庫概念結構設計5.3.1部分E-R圖5.3.1.1圖書圖書為實體，有8個屬性，分別為圖書ID（主鍵）、圖書編號、圖書作者、圖書單價、圖書出版社、圖書名、是否借出標記5.3.1.2管理員管理員作為一個實體，有7個屬性，分別為：編號（主鍵）、姓名、聯(lián)系電話、登錄名、權限、密碼、地址等。5.3.1.3讀者讀者作為一個實體，有7個屬性，分別為：借閱證號（主鍵）、讀者姓名、學院、