滨江学院 统一建模语言课程设计报告 ( 2013 -- 2014 年度第 二 学期) 课程名称：
统一建模语言课程设计 题 目：
图书馆管理系统 院 系：
计算机系 班 级：
学 号：
姓 名：
指导教师：
设计周数：
两 周 日期：2014 年 6月 目 录 一、绪论 1 1．背景及意义 1 二、需求分析 1 2.1对需求分析的认识 1 2.2图书管理系统的功能性需求 2 2.3图书管理子系统 2 2.3.1书目信息管理 3 2.3.2预订信息管理 3 2.4借阅者子系统 4 2.5系统管理员子系统 5 2.5.1员工信息管理 5 2.5.2书籍信息管理 6 2.5.3借阅者信息管理 6 2.6包括的系统模块 7 2.6.1 基本业务处理模块 7 2.6.2信息查询模块 7 2.6.3系统维护模块 7 三、用例图 8 3.1借阅者用例图 8 3.2图书管理员用例图 8 3.3系统管理员用例图 9 3.4.其他一些用例图 9 四、类图 10 4.1系统中的类 10 4.2系统中类的关系 12 五、顺序图 13 5.1系统管理员添加借阅者信息 13 5.2图书管理员处理书籍借阅 14 5.3图书管理员处理书籍归还 14 5.4借阅者查询书籍信息 15 5.5借阅者预订书籍 15 六、状态图和活动图 16 6.1 基本概念 16 6.1.1关于状态图 16 6.1.2关于活动图 16 6.2 系统的状态图 16 6.3 系统的活动图 18 七、小结 20 一、绪论 1．背景及意义 图书管理系统的应用使得人们不必在忙于人工检索查阅等手动工作，它可以解放图书馆管理员的双手。大大的减少人力物力财力的浪费，使图书馆变得井井有条。图书馆管理系统主要由：借阅者，图书管理员，系统管理员组成。
系统应具备如下操作功能：用户登录进入系统，在系统允许的情况下，进行可以进行的操作，如借书、还书和预定书籍等；
管理员可以管理书目，整理书籍和管理预订的书籍等；
系统管理员可以管理借阅者信息等。
图书管理系统的产生意义重大：使图书馆的管理变得不再繁琐，让管理员的工作变得轻松；
读者借书阅读也变得方便，快捷；
大大减少了图书的丢失和人员管理带来的不必要麻烦；
减少人力与管理费用；
提高信息准确度；
改进管理和服务；
建立高效的信息传输和服务平台，提高信息处理速度和利用率。
如图所示，为系统整体功能模块图，该系统分为3大子系统，分别为借阅者子系统、图书管理子系统，系统管理子系统。
借阅者子系统 图书管理子系统 系统管理子系统 图书管理系统 系统整体功能模块图 二、需求分析 2.1对需求分析的认识 需求分析是系统中很主要的一个环节，它主要告诉我们在接下来的工作中该怎么做，该满足哪些要求。软件工程中包含需求、设计、编码和测试四个阶段,其中需求工程是软件工程第一个也是很重要的一个阶段，需求分析是要决定“做什么，不做什么”。
在一个软件项目中，软件需求包括三个不同的层次-业务需求、用户需求和功能需求-也包括非功能需求:业务需说明了提供给客户和产品开发商的新系统的最初利益,反映了组织机构或客户对系统、产品高层次的目标要求。
软件开发，能否获得成功，最重要的是需求分析的工作。因此，软件需求分析能力和水平，对软件项目至关重要。
2.2图书管理系统的功能性需求 本系统的最终用户是面向管理员（图书管理员和其他），读者（老师学生和其他），管理员和读者是经常性用户系统维护人员为计算机专业人员，熟悉数据库、操作系统、网络维护工作。维护人员为间隔性用户。图书管理系统是一个用来进行图书管理的管理信息系统。该信息系统能够方便的为借阅者提供各种借阅服务，也能够为图书管理员和系统管理员提供方便的管理服务。
系统数据流图 E-R图 2.3图书管理子系统 图书管理系统能够为一定数量的借阅者提供服务。每个借阅者能够拥有唯一标识其存在的编号。向每一个借阅者发放图书证，图书证中包含每一个借阅者的编号和个人信息。系统通过一个单独的程序为借阅者提供服务，不需要管理人员的参与，这些服务包括提供查询图书信息，查询个人信息服务和预定图书服务等。
在图书馆管理子系统中，其功能概述如下：
1)管理书目信息，如增加、删除和更新，查看书目信息 2)预订信息管理，如增加、删除和更新，查看预订信息 3)对所归还的图书进行整理，以便对书籍进一步管理 4) 对相关的书籍数目进行统计 其功能细化图如下：
书目信息管理 书籍归还和借阅管理 书籍预订管理 整理归还图书 统计书籍数目 图书馆管理系统 图书馆管理系统功能模块图 2.3.1书目信息管理 在书目信息管理子系统中，其功能概述如下：
1) 增加书目信息，为借阅者提供最新书籍 2) 删除书目信息，便于借阅者借阅书籍 3) 更新书目信息，便于借阅者借阅书籍时查询书籍信息 4) 查看书目信息，便于借阅者了解书籍的大致信息 其功能细化图如下：
书目信息管理 查看书目信息 删除书目信息 更新书目信息 添加书目信息 书目信息管理系统功能模块图 2.3.2预订信息管理 在预订信息管理子系统中，其功能概述如下：
1) 增加预订信息，便于书籍预订管理 2) 删除预订信息，便于借阅者借阅书籍 3) 更新预订信息，便于借阅者借阅书籍 4) 查看预订信息，便于管理员了解书籍预订情况 其功能细化图如下：
预定信息管理 查看预定信息 删除预定信息 更新预定信息 添加预定信息 预订信息管理系统功能模块图 2.4借阅者子系统 当借阅者需要借阅书籍，归还书籍时需要通过图书管理员进行，即借阅者不直接与系统交互，而是图书管理员充当借阅者的代理与系统交互。当借阅者借阅的图书超过限制时，不允许再次借阅。当对借阅的图书超过期限时，需要对借阅者进行处罚。借阅时需要图书证作为凭证，归还时不需要。
在借阅者子系统中，其子系统的一些主要功能如下：
1)借阅者可以通过网络查询书籍信息和预定书籍。
2)借阅者能够借阅书籍和还书。
3)借阅者能够进行留言 其功能细化图如下：
借阅者功能模块 留言 书籍查询 借阅信息查询 书籍预订 借阅书籍 归还书籍 借阅者管理系统功能模块图 2.5系统管理员子系统 系统管理员负责系统的管理维护工作，包括对图书的添加，删除和修改；
书目的添加和删除；
借阅者的添加，删除和修改。并且系统管理员能够查询借阅者，图书和图书管理员的信息。
在系统管理子系统中，其功能概述如下：
1)管理借阅者信息，如添加，删除，更新和查看借阅者信息 2)管理留言，如删除，回复和查看留言 3)管理员工信息，如添加，删除，更新和查看员工信息 4)管理书籍信息，如添加，删除，更新和查看书籍信息 其功能细化图如下：
图2-6系统管理整体功能模块 系统管理 借阅者信息管理 员工信息管理 书籍信息管理 管理员登陆管理 系统管理整体功能模块 2.5.1员工信息管理 在员工信息管理子系统中，其功能概述如下：
1)添加员工信息，便于管理员工 2)删除员工信息，便于管理员工 3)更新员工信息，便于管理员工 4)查看员工信息，便于了解员工的基本信息 其功能细化图如下：
员工信息管理 查看员工信息 添加员工信息 删除员工信息 更新员工信息 员工信息管理系统功能模块图 2.5.2书籍信息管理 在书籍信息管理子系统中，其功能概述如下：
1)添加书籍信息，便于管理书籍 2)删除书籍信息，便于管理书籍 3)查看书籍信息，便于了解书籍基本情况 其功能细化图如下：
书籍信息管理 查看书籍信息 添加书籍信息 删除书籍信息 书籍信息管理系统功能模块图 2.5.3借阅者信息管理 在借阅者信息管理子系统中，其功能概述如下：
1)添加借阅者信息 2)删除借阅者信息 3)更新借阅者信息，便于管理借阅者 4)查看借阅者信息，便于了解借阅者基本信息 其功能细化图如下：
借阅者信息管理 查看借阅者信息 添加借阅者信息 删除借阅者信息 更新借阅者信息 借阅者信息管理系统功能模块图 2.6包括的系统模块 要实现系统的所有功能，必须使每个模块能够做到实现一定的功能，然后使得小模块组合完成系统的要求，主要包括下面几个模块。
2.6.1 基本业务处理模块 基本业务处理模块主要用于实现图书管理员对借阅者借阅图书和归还图书的处理。图书管理员通过合法的认证登录到该系统中，从而管理借阅者的借阅和归还等活动。
2.6.2信息查询模块 信息查询模块主要用于实现借阅者对信息的查询，包括图书信息的查询，自身信息的查询和对书籍的预定等功能。
2.6.3系统维护模块 系统维护模块主要用于实现系统管理员对系统的管理和数据库的维护，系统的管理包括对借阅者信息，图书信息，图书管理员信息和书目信息等信息的维护。数据库的维护包括数据库的备份，恢复等数据库管理操作。
三、用例图 3.1借阅者用例图 通过分析，在借阅者子系统中，该系统可以完成以下功能：借阅者可以进行书籍查询，借阅信息查询，借书还书，书籍预订和留言。以便于借阅者借阅图书和预订图书。
用例图如下：
借阅者的用例图 3.2图书管理员用例图 通过分析，在图书管理员子系统中，该系统可以完成以下功能：书目信息管理，书籍归还和借阅处理，预订信息的管理，整理归还图书和统计书籍数目。以便对图书的流动信息进行管理。
用例图如下：
图书管理员的用例图 3.3系统管理员用例图 通过分析，在系统管理子系统中，该系统可以完成以下功能：书籍信息管理，员工信息管理，书籍信息的管理和留言的管理。以便对整个图书馆的信息进行统一管理，同时可以保护这些信息的安全。
用例图如下：
系统管理子系统用例图 3.4.其他一些用例图 用例图如下：
书目信息管理子系统用例图 书目信息管理子系统用例图 预订信息管理子系统用例图 预订信息管理子系统用例图 书籍信息管理子系统用例图 书籍信息管理子系统用例图 四、类图 4.1系统中的类 参与者相关的类 系统中用到的其他类 类的说明：
<1>Borrower类是借阅者的类，它的属性很多，包括借阅者的账户ID（user ID）、姓名（name）、地址（address）、邮编（zip）、所借书籍的书目（borrow_number）等。其中主要操作有借书（borrow）和还书（return_back）。
<2>Librarian类是图书管理员的类，包括工作账号（WorkID）、姓名（name）和地址（address）等属性。
<3>Administrator类是系统管理员的类。
<4>Title类是记录书目信息的类，包括书籍的名字（name）、作者（author）、ISBN、此种书籍的总数量（total_number）、借出的数量（borrowed_number）以及是否允许借出（isAllowForBorrow）等属性。
<5>Item类是具有某本书的类，包括书籍号（id），操作包括预订（reserve）、按书目查找（find_on_title）等。
<6>Loan类是某本书的借阅者信息类，包括所借阅书籍的ISBN、借阅的时间（date）等。
<7>Reservation类是预定信息类，每个预定信息包括预定日期（date）、所预定书籍的ISBN、预定书籍的用户ID（UserID）等属性。
4.2系统中类的关系 Title类是书库中的一条记录，而Item类是指具体的书籍。现实中，每条记录都会有很多书存在，所以Title与Item之间是一对多得关系；
Title与Reservation之间也是一对多的关系，也就是说，Title可以有多个预定记录，但是也可以没有预定记录。Item与Reservation之间是一对一的关系，不可能存在同一本书被两个人预定的情况；
Borrower与Loan以及Borrower与Reservation之间均是一对多的关系。
主要类图 其他主要类图 五、顺序图 5.1系统管理员添加借阅者信息 系统管理员添加借阅者的时序图 时序图说明：
Create（string，string）：添加新的借阅者信息的函数。
系统管理员要添加新的借阅者信息，首先要与维护窗口交互，维护窗口负责创建一个新的借阅者账户。
5.2图书管理员处理书籍借阅 图书管理员处理书籍借阅的时序图 时序图说明：
<1>find（string）：查找书目的函数。
<2>find_item：查找所要书籍的函数。
<3>find_on_title(Title)：根据书目的number从数据库中找到书目信息的函数。
<4>identify_borrower()：验证借阅者身份的函数。
<5>find(string)：根据借阅者的登录账号找到借阅者信息的函数。
<6>create（Borrower，item）：修改借阅信息的函数。
图书管理员首先与系统的借阅窗口交互，然后借阅窗口与书目信息和书籍信息交互，查看要借阅的书是否可用。如果可用，要验证借阅者借书凭证的有效性；
如果有效，则将新的借阅信息存入数据库。
5.3图书管理员处理书籍归还 图书管理员处理书籍归还的时序图 时序图说明：
<1>check()：检查书籍状况的函数。
<2>update()：更新书籍类信息的函数。
<3>update()：更新借阅者借阅信息的函数。
图书管理员处理还书时，首先从借阅者手里接过书籍，再与还书窗口交互，还书窗口负责检查书籍状况，然后更新书籍信息和读者的借阅信息。
5.4借阅者查询书籍信息 借阅者查询书籍信息的时序图图 时序图说明：
find_on_title(Title)：根据书目查找到相应的书籍信息。
5.5借阅者预订书籍 借阅者预订书籍的时序图 时序图说明：
<1>Login:登录系统的函数。
<2>find（string）：查找相应的书目的函数。
<3>reserve（）：预订书籍的函数。
借阅者首先与系统的网络模块交互，如果要找到预订的书籍，则添加预订的信息。
六、状态图和活动图 6.1 基本概念 6.1.1关于状态图 状态机用于对具有时间驱动的特性的动态行为的建模。状态机是展现状态与状态转换的图，它由状态组成，各状态由转移链接在一起。状态是对象执行某项活动或等待某个事件时的条件。
状态图用于对系统的动态方面建模，适合描述跨越多个用例的的对象在其生命周期的各种转台以及状态之间的转换。
6.1.2关于活动图 活动图是一种用于描述系统行为的模型视图，它可以用来描述动作和动作导致对象状态改变的结果，而不用考虑引发状态改变的事件。
活动图是模型中的完整单元，表示一个程序或工作流，常用与为计算流程和工作流程建模。
6.2 系统的状态图 完整状态图：
系统完整状态图 图书状态图：
图书包含的状态：刚被购买的新书，添加后能够借阅的书，被预定，被借阅，被删除。
新书被添加后便可以被借阅，图书被预定后变为被预定状态，该状态不可以再向其他人借阅，但是超过期限就被取消预定图书再次可以被借阅，图书被读者借阅后显示为已经借出，当归还后即再次可以借，当书籍被管理员删除后显示不存在。
图书状态图 借阅者状态图：
包含状态:创建账户，满足条件能够借阅，权限限制不能借阅，账户被删除 借阅者需要创建账户后才可以借阅，而且借阅的数目有限定，超过后不可以借阅，归还后方可借阅，当违规后被删除不在借阅 借阅者状态图 图书管理员状态图：
包括状态;首先管理员要有自己的账户，然后可以查看修改添加图书信息和阅读者信息，同时可以删除读者和旧书，管理员离职后账户不在有权限 当管理员任职后有自己的账户，通过账户访问系统可以进行删除等操作，离职后不再能使用账户。
管理员状态图 登录状态图: 包括状态：未登录，登录 当读者和管理员为登录状态下可以进行登录进入主界面进行下一步操作 登录状态图 6.3 系统的活动图 账户注册活动图：
借阅者需要借阅图书必须要注册自己的账户，进入注册页面后填写用户名，在用户名可以时候后才可以进入下一步，填写详细信息，通过检验全部正确后则注册成功。
账户注册活动图 借阅者活动图：
借阅者可以通过账户登录在网上进行一些操作。登录系统后在密码和账户正确的情况下进入系统，进入后可以搜索图书查看图书信息同时也可以进行预定，也可以对已借图书进行续借，续借成功后便可以将借阅时间延长，还可以对自己的信息进行修改。
借阅者活动图 图书管理员活动图：
管理员登录后可以处理图书的借阅和归还，将图书整理好。在借阅者借书籍时候，要检查借阅者借阅数目是否超过允许最大借阅数目，如果超过则不允许在借阅，没有则可以借阅，借阅成功后即使更新信息；
归还时要查看借阅者是否超期，超期要进行罚款，归还后也需要更新信息。
图书管理员活动图 系统管理员对借阅者信息处理活动图：
系统管理员进入登录进入界面后找到要处理的借阅者后可以对借阅者信息进行删除，增加，修改。
系统管理员处理借阅者信息活动图 系统管理员对借阅者信息处理活动图：
系统管理员登录后在系统里面进入图书信息界面，进入后找到需要处理的图书然后可以进行修改和删除操作，同时也可以新增一些图书，最后需要同步更新数据库方便查看和借阅。
系统管理员处理书籍信息活动图 七、小结 此次课程设计主要包括图书管理和系统管理功能。主要的一些功能包括信息的查询，基本业务的处理。系统管理员登录系统之后可以修改删除和增加借阅者，图书管理员的信息。通过使用图书信息管理系统可以大大的减少人力物力财力的资源浪费。此次课程设计，让我对UML的设计流程有了清晰的定义，同时也为以后更深入的学习统一建模语言奠定了基础。