圖書館系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的需求分析及總體設(shè)計(jì)

崔蕾

摘要：目的：圖書館系統(tǒng)軟件是典型的信息管理系統(tǒng)（MIS），其開發(fā)主要包括后臺(tái)數(shù)據(jù)庫的建立和維護(hù)以及前端應(yīng)用程序的開發(fā)兩個(gè)方面。對(duì)于前者要求建立起數(shù)據(jù)一致性和完整性強(qiáng).數(shù)據(jù)安全性好的庫。而對(duì)于后者則要求應(yīng)用程序功能完備，易使用等特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：信息管理系統(tǒng)；瀏覽器服務(wù)器架構(gòu)；MVC框架

一、系統(tǒng)需求分析

（一）功能需求

1.基礎(chǔ)信息維護(hù)?！盎A(chǔ)信息維護(hù)”用于對(duì)圖書館信息、書籍信息、常用詞庫等項(xiàng)目進(jìn)行初始化設(shè)置?！皥D書館信息”用于設(shè)置本圖書館的基礎(chǔ)信息，包括圖書館名稱、館長(zhǎng)、負(fù)責(zé)人、電話、說明等。“系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置”用于設(shè)置系統(tǒng)運(yùn)行所需的參數(shù)，包括辦證費(fèi)用、證件有效期、圖書超期罰款金額、期刊超期罰款金額等。“書架設(shè)置”用于設(shè)置書架的基礎(chǔ)信息，內(nèi)容包括書架編號(hào)、書架名稱等。“管理員設(shè)置”用于設(shè)置使用的人員及權(quán)限。“圖書期刊詞庫設(shè)置”用于設(shè)置系統(tǒng)常用的詞庫，內(nèi)容包括供應(yīng)商、分級(jí)、附件、尺寸、語系、印刷等信息的預(yù)先設(shè)定數(shù)值。

2.讀者管理?！白x者管理“用于管理讀者相關(guān)的信息?！白x者類型設(shè)置”用于設(shè)置讀者的類型及相關(guān)的信息，內(nèi)容包括類型、圖書冊(cè)數(shù)、期刊冊(cè)數(shù)、續(xù)借次數(shù)、限制圖書、限制期刊等?！白x者檔案管理”用于設(shè)置讀者相關(guān)的信息，內(nèi)容包括編號(hào)、條形碼、姓名、性別、類型、出生日期、有效證件、證件號(hào)碼、聯(lián)系方式、登記日期、有效期至、操作員、備注、圖書借閱次數(shù)、期刊借閱次數(shù)、是否掛失等?！敖钑C掛失與恢復(fù)”用于掛失和恢復(fù)讀者的借書證，掛失后該編號(hào)的讀者不能在借書?！斑^期續(xù)證管理”用于延續(xù)已過期的借書證?！白x者檔案詞庫設(shè)置”用于設(shè)置讀者檔案常用的詞庫。

3.圖書管理?！皥D書管理”用于管理圖書相關(guān)的信息，包含的功能模塊入?！皥D書類型設(shè)置”用于設(shè)置圖書的類型及相關(guān)的信息，內(nèi)容包括類型名稱，可借天數(shù)等。“出版社管理”用于設(shè)置圖書所屬出版社的基礎(chǔ)信息，內(nèi)容包括出版社編號(hào)，ISBN、出版社名稱等。“圖書檔案管理”用于設(shè)置圖書相關(guān)的信息，內(nèi)容包括編號(hào)、條形碼、書名、類型、作者、譯者、ISBN、出版社、價(jià)格、頁碼、書架名稱、入庫時(shí)間、操作員、簡(jiǎn)介、借出次數(shù)、是否注銷等?！皥D書作者”，“圖書譯者”是添加圖書的作者和譯者信息。“圖書添加”是用于訂購(gòu)新書，內(nèi)容包括征訂編號(hào)、書名、類型、ISBN、出版社、作者、譯者、訂購(gòu)者、訂購(gòu)者聯(lián)系方式、訂購(gòu)數(shù)量、訂購(gòu)單價(jià)、訂購(gòu)日期、是否驗(yàn)收、實(shí)際數(shù)量、實(shí)際金額、驗(yàn)收日期、操作員等。

4.圖書流通管理。圖書流通管理用于管理圖書流通環(huán)節(jié)相關(guān)的操作。圖書借閱用于登記讀者借閱圖書的記錄并減少圖書在庫的庫存，登記內(nèi)容包括借閱編號(hào)、圖書編號(hào)、讀者編號(hào)、押金、借閱時(shí)間、應(yīng)還時(shí)間、操作員等。圖書歸還用于登記讀者到期圖書的續(xù)借記錄。圖書丟失用于報(bào)失圖書，內(nèi)容包括丟失編號(hào)、圖書編號(hào)、讀者編號(hào)、賠償金額、操作時(shí)間、操作員等。圖書罰款用于對(duì)圖書超期、丟失等情況的罰款管理，內(nèi)容包括罰款編號(hào)、圖書編號(hào)、讀者編號(hào)、罰款日期、應(yīng)罰金額、實(shí)收金額、是否交款、備注等。

5.統(tǒng)計(jì)分析管理。統(tǒng)計(jì)分析管理為圖書館管理人員的分析決策提供依據(jù)。

（二）用例圖

用例圖定義：由參與者（Actor）、用例（Use Case）以及它們之間的關(guān)系構(gòu)成的用于描述系統(tǒng)功能的動(dòng)態(tài)視圖稱為用例圖。用例圖（User Case）是被稱為參與者的外部用戶所能觀察到的系統(tǒng)功能的模型圖，呈現(xiàn)了一些參與者和一些用例，以及它們之間的關(guān)系，主要用于對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類的功能行為進(jìn)行建模[1]。

用例圖展示了用例之間以及同用例參與者之間是怎樣相互聯(lián)系的。用例圖用于對(duì)系統(tǒng)、子系統(tǒng)或類的行為進(jìn)行可視化，使用戶能夠理解如何使用這些元素，并使開發(fā)者能夠?qū)崿F(xiàn)這些元素。將每個(gè)系統(tǒng)中的用戶分出工作狀態(tài)的屬性和工作內(nèi)容，方便建模，防止功能重復(fù)和多余的類用例圖定義了系統(tǒng)的功能需求，它是從系統(tǒng)的外部看系統(tǒng)功能，并不描述系統(tǒng)內(nèi)部對(duì)功能的具體實(shí)現(xiàn)。

用例圖由參與者、用例、系統(tǒng)邊界、箭頭組成，用畫圖的方法來完成。

（三）性能需求。性能需求有以下三個(gè)方面：安全可靠。系統(tǒng)管理員的權(quán)限機(jī)制完善，對(duì)于不同權(quán)限的管理員可以對(duì)圖書或用戶等進(jìn)行相應(yīng)的管理。系統(tǒng)有一個(gè)超級(jí)用戶能設(shè)置普通管理員的管理權(quán)限。如果用戶長(zhǎng)時(shí)間不對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的操作，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)斷開與服務(wù)器的鏈接；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定。在用戶使用系統(tǒng)的過程中不會(huì)出現(xiàn)異常情況，從而導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)丟失，給讀者和管理員帶來不便；系統(tǒng)可支持多個(gè)用戶同時(shí)訪問。

（四）環(huán)境需求。隨著國(guó)內(nèi)軟件開發(fā)的日益發(fā)展壯大，各種中小企事業(yè)單位已具備獨(dú)立開發(fā)各種類型的軟件的能力，能夠滿足不同行業(yè)的特別的需求?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上可以選購(gòu)的應(yīng)用開發(fā)產(chǎn)品很多，流行的也有數(shù)十種。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和普及，程序開發(fā)的門檻日益降低，早已不再是少數(shù)專業(yè)人員的專利。擁有較強(qiáng)研發(fā)能力和眾多技術(shù)人才儲(chǔ)備的高等院校足以獨(dú)立完成一個(gè)功能完善的圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)任務(wù)。

技術(shù)往往是系統(tǒng)開發(fā)過程中難度最大的工作，這其中必須進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析、資源分析和技術(shù)分析，開發(fā)人員必須在給定的約束條件下，判斷是否能在預(yù)定的計(jì)劃順利完成任務(wù)，但這些因素很難把握好，因?yàn)樵陂_發(fā)的過程中往往會(huì)發(fā)生一些意外因素，綜合各方面的困素，敲定本系統(tǒng)采用MyEclipse+Tomcat+Mysql作為開發(fā)平臺(tái)。綜合自已對(duì)這方面的熟練程度，能方便的進(jìn)行系統(tǒng)開發(fā)、維護(hù)。

對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)而言，在系統(tǒng)未運(yùn)行之前，初期投資比較大，花費(fèi)相對(duì)而言比較多。各部門必須配置電腦、服務(wù)器、打印機(jī)、傳真機(jī)及相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，但是在整個(gè)系統(tǒng)投入運(yùn)行之后，將會(huì)給該企業(yè)帶來前所未有的方便和快捷，減少不必要的中間環(huán)節(jié)以及不必要的開支，而且可以給其帶來更大的利潤(rùn)[2]。總之，這個(gè)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于開發(fā)成本，而同時(shí)又減少了數(shù)據(jù)的流通環(huán)節(jié)，不必要花費(fèi)那么多的時(shí)間，也就是說最重要的是就是提高了效率，而又保證了各項(xiàng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，也避免了工作人員的流動(dòng)造成的收據(jù)丟失等問題，適應(yīng)了當(dāng)前的發(fā)展形式。對(duì)于個(gè)人而言，開發(fā)這個(gè)管理系統(tǒng)一方面是鍛煉自己的能力，另一方面是了解當(dāng)今比較流行的管理系統(tǒng)知識(shí)。該系統(tǒng)很具有針對(duì)性，能夠?qū)τ脩舻乃蟹?wù)進(jìn)行管理，經(jīng)濟(jì)有效。

隨著時(shí)代的發(fā)展，人員素質(zhì)己逐步提高，不論是對(duì)于電腦系統(tǒng)的基本操作還是對(duì)于系統(tǒng)的維護(hù)都有了一定的基礎(chǔ)。同時(shí)還可以配置專業(yè)的電腦維護(hù)人員來維護(hù)電腦，不必?fù)?dān)心電腦故障問題。這樣不僅節(jié)約了人力物力，而且還給圖書的管理帶來很大的方便，并且能給讀者進(jìn)行圖書信息的查詢以及借閱帶來很大的方便。

二、總體設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于用戶登錄和權(quán)限管理的功能各個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法是一致的

（二）數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

1.數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)簡(jiǎn)介。數(shù)據(jù)庫由DBMS（數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)）處理，DBMS則由開發(fā)人員和用戶通過應(yīng)用程序直接或間接地使用。它主要包括四個(gè)要素：用戶數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引和應(yīng)用元數(shù)據(jù)[3]。

1.1用戶數(shù)據(jù)。目前，大多數(shù)主流數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)把用戶數(shù)據(jù)表示為關(guān)系?，F(xiàn)在把關(guān)系看作數(shù)據(jù)表。表的列包含域或?qū)傩?，表的行包含?duì)應(yīng)業(yè)務(wù)環(huán)境中的實(shí)體的記錄。并非所有的關(guān)系都同樣符合要求，有些關(guān)系比其它關(guān)系更結(jié)構(gòu)化一些。第二章描述了一個(gè)用以產(chǎn)生良好結(jié)構(gòu)關(guān)系的過程，稱作規(guī)范化。

1.2元數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫是自描述的，這就意味著它自身包含了它的結(jié)構(gòu)的描述，這種結(jié)構(gòu)的描述稱作元數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)可以被稱作描述數(shù)據(jù)及其環(huán)境的數(shù)據(jù)。因?yàn)镈BMS產(chǎn)品是用來存儲(chǔ)和操縱表的，以大多數(shù)產(chǎn)品把元數(shù)據(jù)以表的形式存儲(chǔ)，有時(shí)稱作系統(tǒng)表。

這些系統(tǒng)表存儲(chǔ)了數(shù)據(jù)庫中表的情況，指出每一個(gè)表中有多少列，那一列是主關(guān)鍵詞，每一列的數(shù)據(jù)類型的描述也存儲(chǔ)索引、關(guān)鍵詞、規(guī)則和數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)的其他部分。在表中存儲(chǔ)元數(shù)據(jù)不僅對(duì)DBMS是有效的，對(duì)用戶也是方便的，因?yàn)樗麄兛梢允褂门c查詢用戶數(shù)據(jù)同樣的查詢工具來查詢?cè)獢?shù)據(jù)。

1.3索引。第三種類型的數(shù)據(jù)改進(jìn)了數(shù)據(jù)庫的性能和可訪問性，這種數(shù)據(jù)經(jīng)常稱作開銷數(shù)據(jù)，盡管有時(shí)也采用其他類型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如鏈表，但它主要還是索引。索引可以用來排序和快速訪問數(shù)據(jù)。

1.4應(yīng)用元數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中的第四種數(shù)據(jù)是應(yīng)用元數(shù)據(jù)，它用來存儲(chǔ)用戶窗體、報(bào)表、查詢和其他形式的查詢組件。并非所有的DBMS都支持應(yīng)用組件，支持組件的DBMS也不一定把全部組件的結(jié)構(gòu)作為應(yīng)用元數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫中[4]。然而，大多數(shù)現(xiàn)代的DBMS產(chǎn)品存儲(chǔ)這種數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)庫的一部分。一般來說，數(shù)據(jù)庫開發(fā)人員和用戶都不直接訪問應(yīng)用元數(shù)據(jù)，相反，他們通過DBMS中的工具來處理這些數(shù)據(jù)。

2.數(shù)據(jù)庫需求分析及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。圖書館管理系統(tǒng)，顧名思義是對(duì)圖書館的管理而設(shè)計(jì)的一個(gè)應(yīng)用程序。所以需要收集大量的數(shù)據(jù)信息。而此信息要從需求分析入手。由對(duì)該設(shè)計(jì)的需求分析可以得出一下數(shù)據(jù)信息：首先，數(shù)據(jù)庫中要有讀者的相關(guān)信息，此外，在圖書流通過程中不僅要有讀者借閱圖書的信息，還要有圖書信息。另外除了圖書類型與讀者類型信息，管理員的相關(guān)信息等也是不可缺少的一部分[5]。

表2-1 圖書管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)表清單

數(shù)據(jù)表名稱 數(shù)據(jù)表用途

tb_bookcas

圖書書架 保存圖書對(duì)應(yīng)書架基礎(chǔ)信息

tb_bookinf

圖書信息 保存圖書相關(guān)信息

tb_booktyp

圖書類型 保存圖書類型信息

tb_borrow

借閱信息 保存圖書借閱信息

tb_giveback

歸還信息 保存圖書歸還信息

tb_library

圖書館信息 保存圖書館基本信息

tb_manager

管理員信息 保存管理員基本信息

tb_parameter

數(shù)信息 保存相關(guān)參數(shù)

tb_publishing

出版社信息 保存出版社信息

tb_purview 保存權(quán)限信息

3.E-R圖

因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)涉及的實(shí)體和屬性較多，限于篇幅不能也沒有必要一一列舉。其他實(shí)體與基本信息表間的對(duì)應(yīng)關(guān)系都是類似的。

（三）系統(tǒng)類圖設(shè)計(jì)。圖書與圖書類型圖書書架之間的類圖以及讀者，類型，管理員之間的類圖關(guān)系等。

三、結(jié)語

本系統(tǒng)是一個(gè)面向小型圖書管理系統(tǒng)，具有一定實(shí)用性的數(shù)據(jù)庫信息管理系統(tǒng)。它主要完成對(duì)圖書館的一系列管理，包括進(jìn)入新書、借閱、信息查詢管理。本系統(tǒng)采用當(dāng)前流行的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)語言java來完成整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)上利用了SQL的便利性和實(shí)用性。

這次項(xiàng)目的開發(fā)是利用java程序設(shè)計(jì)語言基于J2EE平臺(tái)，Struts框架以及jsp技術(shù)和Mysql數(shù)據(jù)庫開發(fā)的一個(gè)基于web的小型圖書館管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一個(gè)基于B/S多層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)。

【參考文獻(xiàn)】

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[3]王暉.面向?qū)ο筌浖治鲈O(shè)計(jì)與測(cè)試[M].北京：科學(xué)出版社，2004：21-38

[4]余杰.jsp動(dòng)態(tài)網(wǎng)站建設(shè)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2002：77-83

[5]融軟科技.jsp動(dòng)態(tài)網(wǎng)站開發(fā)與實(shí)例[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006：128-134