国开电大软件工程形考作业3参考答案

国开电大软件工程形考作业3参考答案形考作业3:基于UML的大学图书馆图书信息管理系统实验内容说明本实验旨在对实验2的面向对象分析结果进行系统概要设计和详细设计。首先，需要设计系统构架，勾画出整个系统的总体结构，包括主要子系统及其接口，主要的设计类和中间件等系统软件。在设计时要考虑系统的可维护性，以简单为第一原则，即简单的类、简单的接口、简单的协议、简单的描述。其次，使用UML的配置图描述系统的物理拓扑结构以及在此结构上分布的软件元素。最后，用类图和顺序图对主要用例：借书、还书、处罚进行设计，并对其中的类进行详细说明，包括属性设计和方法设计。实验目的通过本实验，学生可以掌握UML建模语言的常用图形，面向对象的设计方法和过程，特别是熟悉包图、顺序图、配置图和类图的应用。此外，本实验以小组形式完成，可以锻炼同学之间的协作和沟通能力、自我研究和管理能力。学生在实验过程中还可以熟练掌握常用的CASE工具。实验步骤1.根据实验2画出的系统用例图和需求规格说明书规划系2.组长和小组成员共同协商一份设计规范，包括设计用的图形符号、字体、大小规范，界面设计规范，用语规范等。3.对借书用例、还书用例、处罚用例进行用例设计和类设4.对借书用例、还书用例、处罚用例使用顺序图设计类之实验要求本实验需要4人一组，分工如下：1名组长，负责整个小组的人员安排，工作计划，文档质量，整体项目的协调等工作；2名系统分析员，专门负责需求分析；1名分析员，专门负责系统的验收测试用例。虽然各有分工，但大家必须协同工作。使用VISO或XXXnalROSE工具软件。各种说明书使用结果2.系统体系结构划分及其说明。3.借书用例、还书用例、处罚用例的详细设计类图及其属性、方法说明。4.用顺序图分别对借书用例、还书用例、处罚用例设计类之间的消息通信说明。成绩评定组长给小组内每名成员评分，小组的成绩由指导教师给出，小组成绩作为组长的成绩，每名成员的成绩=(组长评分+教师评分)/2.个借阅者的个人信息和借阅权限。借阅者可以通过系统查询图书馆中的图书信息，包括书名、作者、出版社、ISBN号等。借阅者可以通过系统进行图书的借阅和归还操作，系统会自动更新图书的借阅状态和借阅者信息。借阅者可以通过系统进行图书的预订操作，当图书可用时，系统会自动通知借阅者。图书管理员可以通过系统进行图书的管理，包括图书的添加、删除、修改和查询等操作。系统管理员可以进行系统的管理，包括用户管理、权限管理、系统设置等操作。2.2非功能性需求系统应该具有良好的用户体验，易于操作、界面友好。系统应该具有高可靠性和可用性，保证数据安全和系统稳系统应该具有高性能，能够支持大量的并发用户访问。系统应该具有良好的扩展性和维护性，能够方便地进行功能扩展和系统维护。三、系统设计3.1用例图设计用例图是UML中最常用的图之一，它描述了系统的功能和外部用户之间的交互。下面是该图书馆系统的用例图设计：此处应该插入用例图)3.2类图设计类图是UML中描述类、对象及其关系的图形化工具。下面是该图书馆系统的类图设计：此处应该插入类图)3.3数据库设计数据库设计是图书馆管理系统的重要组成部分，它直接影响到系统的性能和可靠性。下面是该图书馆系统的数据库设计：此处应该插入数据库设计图)四、系统实现4.1开发环境该图书馆管理系统的开发环境如下：4.2系统界面展示此处应该插入系统界面截图)该图书馆管理系统采用黑盒测试和白盒测试相结合的测试方法，包括功能测试、性能测试、兼容性测试、安全性测试等。5.2测试结果经过多轮测试，该图书馆管理系统各项功能均正常运行，性能稳定，兼容性良好，安全性得到保障。六、总结与展望本次实验基于UML的大学图书馆图书信息管理系统设计，通过需求分析、系统设计、系统实现和系统测试等环节，最终开发出了一套功能完善、性能稳定、易于维护的图书管理系统。未来，我们将继续优化系统功能和性能，提高用户体验和系统安全性，为广大用户提供更加优质的服务。本文介绍了一个图书管理系统的基本架构和功能模块。该系统通过一个单独的程序为借阅者提供服务，包括查询图书信息、查询个人信息和预定图书服务等。借阅者需要通过图书管理员进行借阅和归还书籍，当借阅者节约的图书数量超过限制时，不允许借阅者再进行借阅。当借阅者借阅的图书超过一定的期限时，需要对其进行处罚。系统管理员负责系统的管理维护工作，维护工作包括图书的添加、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。可以通过图书的名称或图书的ISBN/ISSN号对图书进行查找。系统的功能模块包括基本业务处理模块、信息查询模块和系统维护模块。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。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、自身信息的查询和书籍的预定等功能。系统维护模块主要用于实现系统管理员对系统的管理和对数据库的维护，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，以及数据库的备份、恢复等数据库管理操作。借阅者用例图包括查找图书、登录系统、查询个人信息、预定图书、借阅图书和归还图书等功能。图书管理员用例图包括登录系统、添加图书、删除图书、修改图书、添加借阅者、删除借阅者、修改借阅者、查询借阅者、查询图书和查询图书管理员等功能。通过该系统，借阅者可以方便地查询图书信息和个人信息，进行图书预定和借阅。图书管理员可以方便地管理图书和借阅者信息，实现对系统的管理和维护。处理借阅：借阅者通过图书管理员借阅书籍，管理员需要检查用户的合法性，若不合法则不允许借阅。若该图书已被该借阅者预定，则需要删除该图书的预定信息。处理归还：借阅者通过图书管理员归还书籍，若借阅者的书籍超期，则管理员需要收取罚金。系统管理员用例图包括以下功能：查询书籍信息、添加书籍、删除书籍、修改书籍、查询读者信息、添加读者、删除读者、修改读者信息、添加书目、删除书目。系统参与者的属性包括系统管理员的用户名和密码，借阅者的姓名、地址等信息，不同类型的借阅者可以借阅不同数目的图书，且允许借阅和预定的天数也不同。建立参与者的基本类图模型如下：图3-1-1参与者基本类图业务实体类图包括图书类、预定类、借阅类和书目类。这些实体类通常需要在数据库中进行存储，以便存储图书信息、预定信息、借阅信息和书目信息。每本图书都有独特的编号、目录编号、ISBN编号、作者名称、出版社名称、书名和出版日期。在借阅图书时，需要记录图书编号、借阅者编号和借阅日期。预定图书时，需要记录图书编号、借阅者编号和预定日期。书目信息包括书目编号和书目名称。这些业务实体类如图3-1-2所示。图3-1-2展示了业务实体类之间的关系。边界类是一种用于对系统与外部环境之间的交互进行建模的类。这种交互包括转换事件和记录系统表示方式中的变更。图书管理系统中建立的边界类模型如图3-1-3所示。图3-1-3展示了登录界面、主界面、图书管理界面、书目管理界面、借阅者管理界面、用户信息显示界面和图书预定界面的边界类图。以下是类的清单：图书管理界面借阅者管理界面书目管理界面登录界面主界面用户信息显示界面图书预定界面这些类都是控制类，与借阅者、图书管理员和系统管理员有关。它们都可以生成，并且可见性为public。它们不是抽象以下是借阅者属性清单：借阅者编号借阅者名称借阅者地址最大借书数量最长借阅日期最大预定天数这些属性的数据类型分别为String和Intege借阅者类，可见性为private,不是只读的。名称：图书管理员名称：密码XXX只读：图书管理员图书管理员的属性清单包括管理员名和密码，两者的数据类型均为字符串，可见性为私有，属于图书管理员类元。名称：系统管理员名称：密码XXX只读：系统管理员系统管理员的属性清单包括管理员名和密码，两者的数据类型均为字符串，可见性为私有，属于系统管理员类元。名称：图书编号、借阅者编号、借阅日期图书类的属性清单包括图书编号、书目名称编号、ISBN名称、作者、出版社、书名和出版日期，分别对应着Long、这七个属性的可见性均为私有，属于图书类元。名称：书目名称编号、书目名称XXX:书目书目类的属性清单包括书目名称编号和书目名称，分别对应着Integer和String类型的数据。这两个属性的可见性均为私有，属于书目类元。名称：图书编号、借阅者编号、预定日期预定类的属性清单包括图书编号、借阅者编号和预定日期，分别对应着Long、String和Date类型的数据。这三个属性的可见性均为私有，属于预定类元。已找到，确认删除4:删除图书信息5:返回删除信息6:显示删除成功信息图4-1-8系统管理员删除书籍序列图序列图是用于展示系统中对象之间交互行为的一种图形化表示方式。在图书管理系统中，我们可以根据不同的用例绘制出不同的序列图。4.1.1借阅者查找图书序列图展示了借阅者查找图书的过程。借阅者在图书管理界面中输入图书编号，系统根据编号查找图书并返回图书信息，最终在界面中显示图书信息。4.1.2借阅者查询个人信息序列图展示了借阅者查询个人信息的过程。借阅者首先需要登录系统，系统返回登录信息并实例化借阅者对象，最终在界面中显示借阅者的个人信息。4.1.3借阅者预定图书序列图展示了借阅者预定图书的过程。借阅者在图书预定界面中查找图书并返回图书信息，添加预定图书并返回预订成功信息，最终在界面中显示是否预订成功信息。4.1.4图书管理员处理借阅序列图展示了图书管理员处理借阅的过程。借阅者提交图书证和书籍，管理员选择图书并添加借阅图书信息，最终在界面中显示借阅信息和归还书籍和图书证的消息。4.1.5图书管理员处理还书序列图展示了图书管理员处理还书的过程。借阅者提交借阅书籍，管理员获取图书信息并删除借阅记录，检查是否超期并返回删除消息，最终在界面中显示归还消息。4.1.6系统管理员查询书籍序列图展示了系统管理员查询书籍的过程。管理员根据图书编号查找图书并返回图书信息，最终在界面中显示图书信息。4.1.7系统管理员添加书籍序列图展示了系统管理员添加书籍的过程。管理员查询书目并设置图书信息，添加图书并返回添加图书信息是否成功的消息，最终在界面中显示添加图书成功的消息。4.1.8系统管理员删除书籍序列图展示了系统管理员删除书籍的过程。管理员查找图书并确认删除，删除图书信息并返回删除信息，最终在界面中显示删除成功信息。能够借阅归还书籍逾期未还欠费取消借阅图4-2-2借阅者状态图系统管理员删除书籍序列图系统管理员界面管理员1.选中要删除的图书2.查找图书3.显示图书信息4.删除图书5.显示删除信息图书管理界面系统管理员修改书籍序列图图书管理界面管理员1.选中要修改的图书2.查找图书3.显示图书信息4.修改图书信息5.修改图书6.显示修改信息系统管理员查询借阅者信息序列图管理员界面借阅者管理借阅者1.查询借阅者信息2.显示借阅者信息系统管理员添加借阅者序列图借阅者管理界面管理员1.添加借阅者2.添加借阅者信息3.插入借阅者4.插入借阅者信息5.显示插入借阅者信息是否成功借阅者系统管理员删除借阅者序列图借阅者管理界面管理员1.删除借阅者2.查询借阅者3.显示借阅者信息4.删除借阅者5.显示是否删除成功信息借阅者系统管理员修改借阅者信息序列图借阅者管理界面管理员1.修改借阅者信息2.查询借阅者3.显示借阅者信息4.填写修改信息5.修改借阅者6.显示修改是否成功消息借阅者系统管理员添加书目序列图管理员界面1.添加书目书目管理界面2.输入书目信息3.添加书目4.检查书目是否存在5.显示添加是否成功信息系统管理员删除书目序列图书目管理界面管理员1.删除书目2.查找书目3.显示书目信息4.删除书目5.显示删除信息图书状态图新书添加新书被添加能够借阅归还删除旧书被删除预定借阅取消预订或超过预定时间被预定被借阅借阅者状态图借阅书籍能够借阅归还书籍逾期未还欠费取消借阅本文介绍了一个图书馆管理系统的设计，包括借阅者和图书管理员的活动图和状态图。其中借阅者可以进行自助服务，搜索图书，查看图书信息，预定图书等操作。图书管理员可以处理借书和还书，更新借阅记录等操作。在整个设计过程中，作者深刻感受到了研究和解决问题的方法的重要性，同时也对UML程序设计有了更深入的理解和认识。在借阅者活动图中，借阅者可以进行自助服务，包括搜索图书，登录系统，查看图书信息等操作。如果借阅者想要预定图书，需要先检查是否登录，然后进行图书预定操作。如果预定成功，则可以退出系统或者离开电脑。借阅者的状态图包括可用状态，借阅状态和删除状态。如果借阅者超过借书限额，则不能够借书。在图书管理员活动图中，管理员需要先登录系统，然后处理借书和还书。如果借书超过借阅记录，则需