【毕业学位论文】（Word原稿）基于Web的图书管理系统的设计与实现-软件工程

硕士学位论文 （专业学位） 基于 图书管理系统的设计与实现 姓 名： 学 号： 所在院系：软件学院 职业类型：工程硕士 专业领域：软件工程 指导教师： 副指导教师： 二 一三年三月 A in 2013 on 基 于 W E B 的 图 书 管 理 系 统 的 设 计 与 实 现 姓 名 同济大学 学位论文版权使用授 权书 本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。 学位论文作者签名： 年 月 日 同济大学学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者签名： 年 月 日同济大学 硕 /博士学位论文 摘要 I 摘要 二十一世纪是信息高度交流与发展的时代， 作为信息存储的主要媒体之一的图书，数量、规模比以往任何时候都大的多，管理这些庞大的体系是非常困难的； 随着计算机技术的不断发展，计算机已渗透到各个领域，图书管理的信息化已不容迟缓。图书馆在正常运营中要面对大量的书籍信息、读者信息以及两者相互作用产生的借书、还书等信息；同时还需要对书籍资源、读者资源、借书信息、还书信息等进行管理，及时了解各个环节信息的变更。因此，开发一 套适应本图书馆的图书集成管理系统 实现对图书书目、图书借阅、用户查询的统一和实时管理，达到各类用户的需求，有着 很 重要的 现实意义 。 图书管理系统是典型的信息管理系统 ， 本文研究的是基于 台的图书管理系统， 使用 览器、数据库开发技术、 计模式及 实现了图书管理系统的查阅，借阅，归还图书 3 大核心功能。本文一个重大的特点是使用 思想设计了图书管理系统，系统开发完成后，对图书管理系统的各个模块进行了功能上的测试，各项指标满足设计的要求。 本文研究开发的系统 具有操作界面美观、系统功能比较齐全、实用性强、操作和维护均简便等优点，而且克服了一些大系统 (图书管理集成系统 )对计算机软硬件要求高、操作人员计算机专业技术水平强等问题 ,方便了读者查阅图书信息，使图书馆的资源得到充分的利用。同时，由于使用计算机管理改进了传统手工管理的方式，提高了管理水平。系统运行结果证明，本文所设计的图书管理系统可以满足借阅者、图书馆工作人员和高级管理员三方面的需要。 关键词 ： 图书管理系统，数据库， 型 ,I 1st is of of as of of it is to of of s be to of of to of to of in of we to a is in ML of a of is to ML of of I on of to of a s to to At as a of it of in 济大学 硕 /博士学位论文 目录 录 第 1 章 引言 . 1 述 . 1 统开发的意 义 . 1 内外研究的现状 . 2 题来源及研究内容 . 3 文的组织结构 . 4 第 2 章 系统关键技术介绍 . 5 术 . 5 据库技术 . 6 计模式 . 8 模技术 . 9 第 3 章 图书管理系统的需求分析 . 12 书管理系统的应用需求 . 12 统的可行性需求 . 15 术可行性分析 . 15 济可行性分析 . 16 作可行性分析 . 16 统的整体性能 . 16 第 4 章 系统总体 设计 . 18 统的总体框架 . 18 统框架设计 . 18 统功能设计 . 20 型设计 . 22 据库设计 . 28 据库需求分析 . 28 据库概念结构设计 . 28 据库逻辑结构设计 . 31 第 5 章 基于 书管理系统的实现和测试 . 35 陆系统的实现 . 35 统设置模块实现 . 38 者管理模块实现 . 44 书管理模块实现 . 48 书借还模块实现 . 52 统查询模块的实现 . 58 同济大学 硕 /博士学位论文 目录 统排行榜模块实现 . 64 统测试 . 67 章小结 . 72 第 6 章 结论和展望 . 73 论 . 73 究展望 . 74 致谢 . 75 参考文献 . 76 个人简历、在读期间发表的学术论文与研究成果 . 77 第 1 章 引言 1 第 1 章 引言 述 近年来，计算机及网络技术得到了飞速发展，它使整个社会的信息化程序进一步提高。图书作为人类文明进步的阶梯，它在社会中的作用也越来越受到重视，人们通过阅读书籍不仅可以获取知识，还能陶冶情操。 随着社会信 息量的与日俱增，作为信息存储的主要媒体之一图书，数量、规模比以往任何时候都大的多，那么 管理书籍的工作就变得非常繁重，为了能够更好的管理好图书，提高图书管理的效率，就需要开发图书管理系统，这也使图书管理成了一个非常重要的课题。 当今社会人们对信息和数据的利用与处理也已进入自动化、网络化和社会化阶段，信息系统的作用也越来越大 1。图书馆在正常运营中总是面对大量的读者信息，书籍信息以及由两者相互作用产生的众多信息，因此图书管理信息化是发展的必然趋势。用结构化系统分析与设计的方法，建立一套有效的图书信息管理系统， 可以减轻工作，将工作科学化、规范化，提高了图书馆信息管理的工作质量因此根据图书馆目前实际的管理情况开发一套图书管理系统是十分必要的。 图书馆管理系统是一种典型的信息管理系统，它的设计与开发遵循信息管理系统开发的方法。信息管理系统的开发方法有生命周期法、原型法和面向对象的开发方法等，并且管理信息系统的开发是一个开发周期长、技术要求高、影响因素多的复杂系统工程，因此我欲采用面向对象的方法开发小型图书管理系统，以完善个人、小型图书馆、中小型企事业单位的图书管理。本毕业设计研究的主要内容是：使用者需要凭用户名和密码 才能进入图书馆管理系统； 管理员可以对图书、用户等信息进入增加、修改、删除等操作；也可以进行借出操作和归还操作；用户可以实现多种不同方式查询。 本设计主要用于中小规模的图书管理，总体任务是使图书管理工作规范化、系统化、程序化，避免图书管理的随意性，提高信息处理的速度和准确性，能够及时、准确、有效的查询和修改图书情况。 统开发的意义 随着社会的进步，信息技术的广泛应用，数字化管理的优势日趋显著。针对中小型图书馆或图书室管理落后的情况，通过使用计算机技术，设计一套图书信同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系 统的设计与实现 2 息管理系统，对中小型图书馆或图书 室的图书信息进行管理。图书馆作为一种信息资源的集散地，图书和用户借阅资料繁多，包含很多的信息数据的管理，图书馆以前对信息管理的主要方式是基于文本、表格等纸介质的手工处理，对于图书借阅情况（如借书天数、超过限定借书时间的天数）的统计和核实等往往采用对借书卡的人工检查进行，对借阅者的借阅权限、以及借阅天数等用人工计算、手抄进行；数据信息处理工作量大，容易出错。由于数据繁多，容易丢失，且不易查找，对图书的管理缺乏系统、规范的信息管理手段。 图书管理信息系统的建立，一方面把管理员从传统的手工管理图书的方式中彻底解脱 了出来，减小了工作人员的劳动强度和出错的概率，从而提高了工作的效率 ;另一方面，利用图书信息管理系统的资源分类管理以及检索功能，读者可以花更少的时间选择书籍，就有更多的时间来阅读他们感兴趣的图书。从而，图书管理信息系统可以使人们更有效地来获取、了解、掌握知识。因此，开发图书管理信息系统对高校图书实施有效管理是十分必要的。目前，有很多的软件公司都推出了图书管理系统，但这些管理系统主要的客户是大众群体，多为定制化设计，没有个性化的体现 2。因此，一些中、小型公司或企业就需要符合本单位需求的小型图书信息管理系统， 方便管理员统一管理读者的登记、借出、归还、图书的购入等信息；管理员还能够查询到某个读者、某本图书的借阅情况，对当前借阅图书的情况作下统计，制定统计的表格，以全面和快捷地掌握当前图书的流通情况；同时，读者也能查询到与自己相关的借阅信息，这样就可以节省图书馆大量的人力资源，方便了读者的查询、借阅、归还，提高了图书管理的效率。 内外研究的现状 随着图书数量的不断增多，图书的信息化管理的需求日趋突显，图书管理作为重要的课题得到了国内外广泛的关注。在西方国家，由于科学技术和经济的原因，图书管理比较早的得到了 重视和研究，相应的图书的自动化管理技术起步较早，到目前为止已经开发了许多的商业化图书信息管理软件 4。 在国外，图书信息管理系统多采用高新技术。例如在资源库建设中使用了高效联机解析处理、数据挖掘、数据仓库等技术，研究利用数据挖掘和数据仓库构建图书信息管理的体系结构，实现图书信息管理系统的资源库能够进行可互操作；研究在不同层次上 (语义、语句等 )使多个分布式资源库的图书信息管理能快速横向跨库的查询；实现基于内容的多媒体特征检索，包括概要分类、查询、检索以及自动转换和匹配、自动摘要等；采用基于并行处理的高速查询 引擎，实现超大规模分布式资源库的快速存取。国际上图书信息管理系统的相关概念出现同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系 统的设计与实现 3 后，随引起国内专家的重视，并展开了相应的技术研究工作。在 1996 年初，国家图书馆经文化部批准，正式立项“数字式图书管理”试验项目，项目把中国的博士论文影像数据库作为一个切入点，采用客户 /服务器模式，然后利用书目数据服务器管理数据的索引及查询，用影像数据服务器管理数字化的信息；扫描影像采用 3分辨率，按照 准进行压缩和解压，将图像存贮到 ，通过建立多库连接和多级索引实现检索，并能够在网 上为用户提供服务。我国图书馆的计算机管理于上世纪 80 年代初期才开始起步，但伴随着 计算机技术和 络技术的飞速发展，图书的信息化建设得到跨越式的发展。图书信息管理系统主要经历了以下几个阶段： (1)从传统的手工操作图书馆业务转变为计算机管理。 (2)从简单的单个管理模块转到功能齐全和强大的集成化系统。 (3)从只在图书馆内部提供信息资源发展到馆际之间资源共享及信息资源的多媒体化。 由于数据库技术的不断成熟和互联网技术的飞速发展，图书信息管理系统己经能够实现图书管理的网络化和自动化，以及网上采 购、网上检索、联机编目、网上借阅等功能。因此，一个信息化、智能化、系统化的图书信息管理系统，将会大大减轻图书管理员的工作量；再加上简便的操作，完善的数据库管理，方便友好的图形用户界面，将会使图书信息管理系统极大限度地应用于现代化图书管理中，成为图书管理者和读者的好助手。目前，许多大型的图书馆都在努力建设数字化的图书馆，一方面可以提高管理的信息化程度，同时还可以进行资源共享。如果计算机能接入互联网，无论随时无论在那都能够获取自己所需的文献资料，因此数字化图书馆作为图书馆信息化建设的发展趋势将日趋受到重视 524。 题来源及研究内容 中国石油渤海钻探井下技术服务公司自建了一个小规模的图书馆，以满足员工日常文化需求。由于图书馆规模的逐渐扩大，传统的图书信息的编目方法、查询手段，以及流通方式已经很难满足日常的需要。因为传统的图书馆人工管理模式不但使图书馆管理员工作业务量大、工作效率低下，并且管理模式也比较封闭，馆藏资源很不透明，不便于读者对文献资料的查询和使用，图书信息流通率很低。为了把图书馆管理模式由封闭转变为开放，由手工转变智能，且能够减轻图书馆工作人员的工作量、提升工作效率，又能够有利于用户查询 文献信息，帮助用户合理利用图书馆里的资源，提高图书流通率，使图书馆能够最大程度地为用户服务，就需要开发一种适应于图书馆的管理系统 3。 同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系 统的设计与实现 4 文的组织结构 论文的第一章介绍了研究课题的意义、现状、研究的主要内容；第二章介绍了下系统的需求分析，包括系统的应用需求、系统可行性需求及分析系统要实现的的整体性能；第三章是给出了系统的总体框架，对数据库进行了设计，并对系统所涉及的技术进行介绍；第四章介绍了系统的实现和系统的测试，展示了系统的主要界面 ;第五章总结了论文的工作，并提出对未来的展望。 第 2 章 系统关键技术介绍 5 第 2 章 系统 关键技术介绍 本章主要介绍图书 信息 管理系统 采用的关键 技术，其中详细介绍了 术，即依靠 览器实现客户端的各项功能；数据库开发技术，即 数据库管理系统和 言的简单介绍 ； 计模式，即 即模型 控制器 ； 运用统一的、标准化的标记和定义实现对软件系统进行面向对象的描述和建模。 术 伴随着服务器技术的飞速发展，更多的网络应用系统趋向于基于服务器的分层应用系统，并支持系统间的相互操作。这类应用系统的构架是分布式的，它们需要在几个不同的设备上运行，这些设备有在中间层 支持 事务监控的服务器、后端进行数据访问的主机和允许用户访问应用系统的客户端设备。 本系统采用的 架为 B/S 结构。 B/S 结构是对传统的 C/S 结构的一种改进，它的客户端只有表示功能，而计算的功能则移到了 务器，它把原来的服务器一分为二：数据服务器和 务器，从而构成了三层结构：表示层、功能层和数据层。在 B/S 结构中，客户端的功能基本依靠 览器实现，没有了应用程序，它的作用是借助于 术只处理一些简单的处理逻辑，主要的事务逻辑还要在服务器端 实现。 B/S 结构的优势主要体现在以下几方面： 1. 操作简单、用户界面友好。传统的 C/S 系统，如果系统不同则有不同的客户端，用户就必须重新进行学习和使用； B/户无需学习，能直接使用，且界面友好。 2. 开发和维护系统的成本低。 B/S 结构的客户端不需要像 C/S 结构的客户端需要专门的开发，它只需要安装一个通用的浏览器，升级和维护的工作全在服务器端进行，这样就降低了开发和维护系统的成本。 B/S 结构中是通过 务器与数据库服务器连接，而 C/S 结构中的客户端是直 接连到数据库服务器上，这样 B/S 结构的用户就无法直接操纵数据库服务器，在中间层就能设计出性能高的安全机制，数据可以得到更好的保护。 置灵活。 B/S 系统的三层结构相对独立，任何那一层的改同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 6 变不影响其它层的功能，应用的变动也不会影响用户的数量和执行环境，系统升级也相对简单。在 B/S 系统中，用户的客户端无需连到数据服务器，只需要根据访问量动态配置 务器，这样连接更多的用户。 5. 采用的标准 开放，通用好。 B/P、 C/S 结构采用的标准是内 部专用的，不同的操作系统必须匹配不同的客户端；由于 B/S 结构标准的开放性，这就保证了其通用性，代码的重用性好。 6. 广泛的应用范围。 C/ B/着浏览器功能的增多，在 用系统中采用 B/S 结构的优势更明显。B/客户端和数据库两层的基础上，在它们之间增加了一个中间层，它负责处理合法性检验、业务规则、数据访问等，那么建立在数据库服务器上的连接数就减少了，整个系统性能得到全面提高。 据库技术 数据库 管理 系统 (一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库，简称 对数据库进行统一的管理和控制，以保证数据库的安全性和完整性。用户通过 问数据库中的数据， 数据库管理员 也通过 行数据库的维护工作。它可使多个应用程序和用户用不同的方法在同时或不同时刻去建立，修改和询问数据库。 建立要基于某种数据模型，它要在计算机系统上得到具体的实现 21。它的主要功能如下 22： 供 数据定义语言 供用户定义 数据库 的三级模式结构、两级映像以及完整性约束和保密限制等约束。要用于建立、修改数据库的库结构。 描述的库结构仅仅给出了数据库的框架，数据库的框架信息被存放在 数据字典 （ 。 2. 数据操作： 供 数据操作语言 供用户实现对数据的追加、删除、更新、查询等操作。 3. 数据库的运行管理：数据库的运行管理功能是 运行控制、管理功能，包括多用户环境下的 并发控制 、安全性检查和存取限制控制、完整性检查和执行、运行日志的 组织 管理、 事务 的管理和自动恢复，即保证事务的原子性。这些功能保证了数据库 系统 的正常运行。 4. 数据组织、存储与管理： 分类组织、存储和管理各种数据，包括数据字典、用户数据、存取路径等，需 确定以何种文件结构和存取方式在存储级上组织这些数据，如何实现数据之间的联系。数据组织和存储的基本目标是提同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 7 高 存储空间 利用率，选择合适的存取方法提高存取效率。 5. 数据库的保护：数据库中的数据是信息社会的战略资源，随数据的保护至关重要。 数据库的保护通过 4 个方面来实现：数据库的恢复、数据库的并发控制、数据库的 完整性控制 、数据库安全性控制。 其他保护功能还有系统缓冲区的管理以及数据存储的某些自适应调节机制等。 6. 数据库的维护：这一部分包括数据库的数据载入、转换、转储、数据库的重组合重构以及性能监控等功能，这些功能分别由各个使用程序来完成。 7. 通信： 有与操作系统的 联机处理 、 分时系统 及远程作业输入的相关接口，负责处理数据的传送。对网络环境下的 数据库系统 ，还应该包括 本系统采用的 010 就是一种基于关系模型的数据库管理系统。关系模型是用二维表格结构表示实体集，用外键表示实体间的相互联系。关系模型一般由若干个关系模式组成，每个关系本身就是一张二维表格。关系模型和层次、网状模 型的最大区别是用关键码导航数据而不是用指针导航，二维表格简单易懂，且在编程时也不涉及访问、存储结构等技术。 言是关系数据库的标准化语言，它的主要功能就是同数据库建立联系，进行沟通 23。目前，绝大多数流行的关系型数据库管理系统都采用 言标准，如 。 言作为一个通用的，综合性的，功能强大的关系数据库语言，主要有以下几方面的特点： 1）高度非过程化 在运用 言时，用户只需把要求提出来，无需知道怎 么去实现。 作记录。 句即能接受集合的输入，也可以输出集合； 能把一条 句的结果嵌入到另一条 句，即复合的 句。 2）统一的语法结构 供两种不同的使用方式，联机交互使用的方式和嵌入的使用方式。联机交互使用的方式比较适合非计算机专业的人员使用，嵌入的使用方式把 附于主语言，以实现数据库操作，适用于熟练的程序员。虽然两各使用的方式不同，但 言的语法结构却是一致的。 3） 高度一体化 非关系模型的数据语言要分为模 式数据定义语言（主模式 外模式数据定义语言（子模式 数据操纵语言（ 及和数据存储有关的描述语言，它们要单独使用，分别支完成以下几个方面的操作：立数据库、定义关系模式、修改数据、建录入数据、查询数据以及维护数据库和数据安全性控制等。同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 8 但 为了一体，只用 可以实现数据库整个生命期内的全部操作。 4）所有关系数据库标准的公用的语言 由于绝大多数主流的数据库都采用 言，用户就能把 句作简单的移植。 本系统采用的 010， 在运行最关键任务的应用程序时，可以降低管理数据基础设施和发送观察的信息的成本。综上所术此系统有以下特点：高效、可信、智能。高效体现在系统在运行时，能够降低开发和管理数据基础设施的时间和成本；可信体现在保证高的安全性、可靠性和可扩展性的前提下能够运行最关键任务的应用程序；智能体现在 010 提供了一个全面的平台，可以在用户需要时，系统能够提供观察和信息。 010 提供了强大和可靠的技术来迎接未来不断发展的对于管理数据和用户全面需求的挑战。 010 在关键领域方面有显著的优势，它是一个可信任的、高效的、智能的数据平台。 010 是微软数据平台愿景中重要的组成部分，旨在满足目前和将来用户管理和使用数据的需求。 计模式 计模式是一个存在于服务器表达层的模型，它将应用分开，改变应用之间的高度耦合，其中 简称，即模型 控制器。 模型（ 表应用程序的状态和业务逻辑；视图（ 表用户的界面，是可交互的客户界面，用来向客户显示模型数据；控制器（ 作用是管理视图和用户之间发生的交互 14。通过使用 构，可以将应用程序的输入、输出和处理分开，把数据访问从数据逻辑中分离出来，这样可方便多用户的实现、维护和测试。 模型的作用是用来封装和应用程序业务逻辑相关的数据以及对数据的处理方法。模型可以对数据库直接访问，模型不依赖视图和控制器，那么模型中数据的变化是通过一种刷新机制被公布。数据模型作为 式中的核心部分，封装了核心数据、逻辑和功能的计算关系，独立于具体的界面表达和 I/O 操作，提供了完成问题处理的全部操作过程，控制器就能够依据 I/O 的需要调用这些操作过程，它是软件所处理问题的逻辑在独立于外在形式和内容情况下的内在抽象，它还为视图获得显示数据提供了访问其数据的操作。 视图作为用户交互的界面，在 用的程序中，视图会为 素，也能为 。由于应用程序越来越复杂和规模越来越大，这增加了系统界面处理的难度。根据应用程序不同的功能，系统可以包含多同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 9 个视图， 计模式只把视图当作显示层，把其他事务交给模型处理 15。 控制器的作用是处理用户与视图间的交互操作，控制模型中任何变化的传播，保证用户 界面和模型间的对应联系。它首先接受用户的输入，把输入反馈给模型，然后对模型实现计算控制，它是模型和视图协调工作的重要部件。通常一个视图只对应一个控制器，控制器的工作流程是这样的：先从用户接收请求，再将模型与视图匹配在一起，最后共同完成用户请求的过程。 计模式实现了将模型、视图与控制分离，使得一个模型可以对应多个视图。假使用户利用某一视图的控制改变了模型的数据，那么依赖模型数据的所有视图都要反映出当前数据的变化。因此，一旦数据发生变化，控制会把变化反应到相应的视图上，从而更新视图更新 16。 综上 所述 计模式具有以下优点： 1)可移植性较好。由于三层结构相互独立，能够把一个模型很容易地移植到另一个平台中，只需要修改下显示或者控制。 2)扩展性好。独立的三层结构大大降低了各层之间的耦合度，增加了模型的可扩展性。 3) 一个模型可以对应多个视图，根据 计模式的思想，这样可以满足实际开发的需要，减小了维护代码的工作量，如果模型发生变化，维护起来也较容易。 4) 模型返回的数据能够和显示逻辑分离，模型数据会以用户需要的方式进行显示。 5) 计模式利于软件的工程化管理。模型中各层之间可以分别单独进行 开发，不相互影响，这样便于项目的工程化管理。 模技术 一种面向对象的建模语言， 它是运用统一的、标准化的标记和定义实现对软件系统进行面向对象的描述和建模。 它融入了软件工程领域的思想和方法，它不但支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 合了 法中的基本概念，而且这些基本概念与其他 面向对象技术 中的基本概念大多相同，因而， 然成为这些方法以及其他方法的乐于采用的一种简单一致的建模语言；其次， 仅仅是上述方法的简单汇合，而是在这些方法的基础上广泛征求意见，集众家之长，几经修改而完成的， 展了现有方法的应用范围；第三， 标准的建模语言，而不是标准的开发过程 18。尽管 应用必然以系统的开发过程为背景，但由于不同的组织和不同的应用领域，需要采取不同的开发过程。 为一种建模语言，定义包括 义和 示法两个部分 19。 (1) 义 描述基于 精确元模型定义。元模型为 所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明，使开发者能在语义上同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 10 取得一致，消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外 支持对元模型的扩展定义。 (2) 示法 定义 号的表示法，为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型，在语义上它是 模型的实例。 标准建模语言 重要内容可以由下列五类图（共 9 种图形）来定义： 第一类是 用例图 ，从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。 第二类是静态图 ( 包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等，也包括类的内部结构（类的属性和操作）。类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期都是有效的 。对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某一时间段存在。包由包或类组成，表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的 分层结构 。 第三类是行为图（ 描述系统的 动态模型 和组成对象间的交互关系。行为图包括： 状态图 、 活动图 、 顺序图 和协作图。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。通常，状 态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图，仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。 而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。活动图是一种特殊的状态图，它对于系统的 功能建模 特别重要，强调对象间的控制流程。 顺序图展现了一组对象和由这组对象收发的消息，用于按时间顺序对 控制流 建模。用顺序图说明系统的动态视图。 协作图 展现了一组对象，这组对象间的连接以及这组对象收发的消息。它强调收发消息的对象的结构组织，按组织结构对控制流建模。 顺序图和协作图都是交互图，顺序图和协作图可以相互转换。 第四类是交互图（ 描述对象间的交互关系。其中顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间 消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互；合作图描述对象间的协作关系，合作图跟顺序图相似，显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外，合作图还显示对象以及它们之间的关系。如果强调时间和顺序，则使用顺序图；如果强调上下级关系，则选择合作图。这两种图合称为交互图。 第五类是实现图 ( 。其中 构件图 描述代码部件的 物理结构 及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进同济大学 硕 /博士学位论文 基于 图书管理系统的设计与实现 11 制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。配置图定义系统中软硬件的物理 体系结构 。它可以显示实际的计算机和设备（用节点表示）以及它们之间的连接关系，也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。在 节点 内部，放置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系。 标准建模语言 主要特点可以归结为三点 20： 1） 方法基本概念的拓展与延伸。 2） 吸取了 面向对象技术 领域中其他流派的长处，其中也包括非 常规 方法的影响。 号表示考虑了各种方法的图形表示，删掉了大量易引 起混乱的、多余的和极少使用的符号，也添加了一些新符号。因此，在 汇入了面向对象领域中很多人的思想。这些思想并不是 开发者们发明的，而是开发者们依据最优秀的方法和丰富的计算机科学实践经验综合提炼而成的。 3） 演变过程中还提出了一些新的概念。在 准中新加了模板 (职责 (扩展机制( 线程 (过程 (分布式 (并发 (模式 (合作 ( 活动图 （ 新概念，并清晰地区分类型 (、类 (和实例 (、细化(接口 (组件 (概念。 为一种建模语言，作为系统开发人员之间、开发人员与用户之间的交流的工具，其有四方面强大的功能： 1）限定软件系统的产出。 定了在软件系统在开发过程中需要做的设计、分析及实现决策的规格说明书，保证建立的模型准确、无歧义和完整性。 2）能够建立可视化的模型。 号具有良好的语义，不会引起歧义，可以为系统建立图形化的可视模型，让系统的结构非常容易理解，还有利用 系统建立模型更有利 于交流且维护方便。 3）构造软件系统的产出。 然不是可视化的编程语言，但它的模型可以直接对应不同的编程语言，这就包括可视化的语言。 4）能够为软件系统的产出建立文档。 第 3 章 图书管理系统的需求分析 12 第 3 章 图书管理系统的需求分析 长期以来，人们使用传统的人工方式管理图书馆的日常业务，其操作流程比较繁琐。在借