圖書館系統軟件設計的需求分析及總體設計

崔蕾

摘要：目的：圖書館系統軟件是典型的信息管理系統（MIS），其開發主要包括后臺數據庫的建立和維護以及前端應用程序的開發兩個方面。對于前者要求建立起數據一致性和完整性強.數據安全性好的庫。而對于后者則要求應用程序功能完備，易使用等特點。

關鍵詞：信息管理系統；瀏覽器服務器架構；MVC框架

一、系統需求分析

（一）功能需求

1.基礎信息維護。“基礎信息維護”用于對圖書館信息、書籍信息、常用詞庫等項目進行初始化設置。“圖書館信息”用于設置本圖書館的基礎信息，包括圖書館名稱、館長、負責人、電話、說明等。“系統參數設置”用于設置系統運行所需的參數，包括辦證費用、證件有效期、圖書超期罰款金額、期刊超期罰款金額等。“書架設置”用于設置書架的基礎信息，內容包括書架編號、書架名稱等。“管理員設置”用于設置使用的人員及權限。“圖書期刊詞庫設置”用于設置系統常用的詞庫，內容包括供應商、分級、附件、尺寸、語系、印刷等信息的預先設定數值。

2.讀者管理。“讀者管理“用于管理讀者相關的信息。“讀者類型設置”用于設置讀者的類型及相關的信息，內容包括類型、圖書冊數、期刊冊數、續借次數、限制圖書、限制期刊等。“讀者檔案管理”用于設置讀者相關的信息，內容包括編號、條形碼、姓名、性別、類型、出生日期、有效證件、證件號碼、聯系方式、登記日期、有效期至、操作員、備注、圖書借閱次數、期刊借閱次數、是否掛失等。“借書證掛失與恢復”用于掛失和恢復讀者的借書證，掛失后該編號的讀者不能在借書。“過期續證管理”用于延續已過期的借書證。“讀者檔案詞庫設置”用于設置讀者檔案常用的詞庫。

3.圖書管理。“圖書管理”用于管理圖書相關的信息，包含的功能模塊入。“圖書類型設置”用于設置圖書的類型及相關的信息，內容包括類型名稱，可借天數等。“出版社管理”用于設置圖書所屬出版社的基礎信息，內容包括出版社編號，ISBN、出版社名稱等。“圖書檔案管理”用于設置圖書相關的信息，內容包括編號、條形碼、書名、類型、作者、譯者、ISBN、出版社、價格、頁碼、書架名稱、入庫時間、操作員、簡介、借出次數、是否注銷等。“圖書作者”，“圖書譯者”是添加圖書的作者和譯者信息。“圖書添加”是用于訂購新書，內容包括征訂編號、書名、類型、ISBN、出版社、作者、譯者、訂購者、訂購者聯系方式、訂購數量、訂購單價、訂購日期、是否驗收、實際數量、實際金額、驗收日期、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節相關的操作。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，登記內容包括借閱編號、圖書編號、讀者編號、押金、借閱時間、應還時間、操作員等。圖書歸還用于登記讀者到期圖書的續借記錄。圖書丟失用于報失圖書，內容包括丟失編號、圖書編號、讀者編號、賠償金額、操作時間、操作員等。圖書罰款用于對圖書超期、丟失等情況的罰款管理，內容包括罰款編號、圖書編號、讀者編號、罰款日期、應罰金額、實收金額、是否交款、備注等。

5.統計分析管理。統計分析管理為圖書館管理人員的分析決策提供依據。

（二）用例圖

用例圖定義：由參與者（Actor）、用例（Use Case）以及它們之間的關系構成的用于描述系統功能的動態視圖稱為用例圖。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功能的模型圖，呈現了一些參與者和一些用例，以及它們之間的關系，主要用于對系統、子系統或類的功能行為進行建模[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系的。用例圖用于對系統、子系統或類的行為進行可視化，使用戶能夠理解如何使用這些元素，并使開發者能夠實現這些元素。將每個系統中的用戶分出工作狀態的屬性和工作內容，方便建模，防止功能重復和多余的類用例圖定義了系統的功能需求，它是從系統的外部看系統功能，并不描述系統內部對功能的具體實現。

用例圖由參與者、用例、系統邊界、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方面：安全可靠。系統管理員的權限機制完善，對于不同權限的管理員可以對圖書或用戶等進行相應的管理。系統有一個超級用戶能設置普通管理員的管理權限。如果用戶長時間不對系統進行相應的操作，系統會自動斷開與服務器的鏈接；系統運行穩定。在用戶使用系統的過程中不會出現異常情況，從而導致用戶數據丟失，給讀者和管理員帶來不便；系統可支持多個用戶同時訪問。

（四）環境需求。隨著國內軟件開發的日益發展壯大，各種中小企事業單位已具備獨立開發各種類型的軟件的能力，能夠滿足不同行業的特別的需求。現在，市場上可以選購的應用開發產品很多，流行的也有數十種。隨著計算機技術的發展和普及，程序開發的門檻日益降低，早已不再是少數專業人員的專利。擁有較強研發能力和眾多技術人才儲備的高等院校足以獨立完成一個功能完善的圖書管理系統的開發任務。

技術往往是系統開發過程中難度最大的工作，這其中必須進行風險分析、資源分析和技術分析，開發人員必須在給定的約束條件下，判斷是否能在預定的計劃順利完成任務，但這些因素很難把握好，因為在開發的過程中往往會發生一些意外因素，綜合各方面的困素，敲定本系統采用MyEclipse+Tomcat+Mysql作為開發平臺。綜合自已對這方面的熟練程度，能方便的進行系統開發、維護。

對于整個系統而言，在系統未運行之前，初期投資比較大，花費相對而言比較多。各部門必須配置電腦、服務器、打印機、傳真機及相關的網絡設備，但是在整個系統投入運行之后，將會給該企業帶來前所未有的方便和快捷，減少不必要的中間環節以及不必要的開支，而且可以給其帶來更大的利潤[2]。總之，這個系統的經濟效益遠遠大于開發成本，而同時又減少了數據的流通環節，不必要花費那么多的時間，也就是說最重要的是就是提高了效率，而又保證了各項數據的準確性，也避免了工作人員的流動造成的收據丟失等問題，適應了當前的發展形式。對于個人而言，開發這個管理系統一方面是鍛煉自己的能力，另一方面是了解當今比較流行的管理系統知識。該系統很具有針對性，能夠對用戶的所有服務進行管理，經濟有效。

隨著時代的發展，人員素質己逐步提高，不論是對于電腦系統的基本操作還是對于系統的維護都有了一定的基礎。同時還可以配置專業的電腦維護人員來維護電腦，不必擔心電腦故障問題。這樣不僅節約了人力物力，而且還給圖書的管理帶來很大的方便，并且能給讀者進行圖書信息的查詢以及借閱帶來很大的方便。

二、總體設計

（一）系統功能模塊設計。需要強調的是，由于用戶登錄和權限管理的功能各個系統實現的方法是一致的

（二）數據庫設計

1.數據庫系統簡介。數據庫由DBMS（數據庫管理系統）處理，DBMS則由開發人員和用戶通過應用程序直接或間接地使用。它主要包括四個要素：用戶數據、元數據、索引和應用元數據[3]。

1.1用戶數據。目前，大多數主流數據庫管理系統把用戶數據表示為關系。現在把關系看作數據表。表的列包含域或屬性，表的行包含對應業務環境中的實體的記錄。并非所有的關系都同樣符合要求，有些關系比其它關系更結構化一些。第二章描述了一個用以產生良好結構關系的過程，稱作規范化。

1.2元數據。數據庫是自描述的，這就意味著它自身包含了它的結構的描述，這種結構的描述稱作元數據。元數據可以被稱作描述數據及其環境的數據。因為DBMS產品是用來存儲和操縱表的，以大多數產品把元數據以表的形式存儲，有時稱作系統表。

這些系統表存儲了數據庫中表的情況，指出每一個表中有多少列，那一列是主關鍵詞，每一列的數據類型的描述也存儲索引、關鍵詞、規則和數據庫結構的其他部分。在表中存儲元數據不僅對DBMS是有效的，對用戶也是方便的，因為他們可以使用與查詢用戶數據同樣的查詢工具來查詢元數據。

1.3索引。第三種類型的數據改進了數據庫的性能和可訪問性，這種數據經常稱作開銷數據，盡管有時也采用其他類型的數據結構，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據。

1.4應用元數據。存儲在數據庫中的第四種數據是應用元數據，它用來存儲用戶窗體、報表、查詢和其他形式的查詢組件。并非所有的DBMS都支持應用組件，支持組件的DBMS也不一定把全部組件的結構作為應用元數據存儲在數據庫中[4]。然而，大多數現代的DBMS產品存儲這種數據作為數據庫的一部分。一般來說，數據庫開發人員和用戶都不直接訪問應用元數據，相反，他們通過DBMS中的工具來處理這些數據。

2.數據庫需求分析及結構設計。圖書館管理系統，顧名思義是對圖書館的管理而設計的一個應用程序。所以需要收集大量的數據信息。而此信息要從需求分析入手。由對該設計的需求分析可以得出一下數據信息：首先，數據庫中要有讀者的相關信息，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，管理員的相關信息等也是不可缺少的一部分[5]。

表2-1 圖書管理系統數據表清單

數據表名稱 數據表用途

tb_bookcas

圖書書架 保存圖書對應書架基礎信息

tb_bookinf

圖書信息 保存圖書相關信息

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

數信息 保存相關參數

tb_publishing

出版社信息 保存出版社信息

tb_purview 保存權限信息

3.E-R圖

因為整個系統涉及的實體和屬性較多，限于篇幅不能也沒有必要一一列舉。其他實體與基本信息表間的對應關系都是類似的。

（三）系統類圖設計。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系等。

三、結語

本系統是一個面向小型圖書管理系統，具有一定實用性的數據庫信息管理系統。它主要完成對圖書館的一系列管理，包括進入新書、借閱、信息查詢管理。本系統采用當前流行的面向對象的開發語言java來完成整個系統的設計，在數據庫的設計上利用了SQL的便利性和實用性。

這次項目的開發是利用java程序設計語言基于J2EE平臺，Struts框架以及jsp技術和Mysql數據庫開發的一個基于web的小型圖書館管理系統，該系統是一個基于B/S多層結構的系統。

【參考文獻】

[1]薩師煊，王珊.數據庫系統概論[M].北京：高等教育出版社，2003：40-67

[2]李紹原.數據庫原理及應用[M].北京：科學出版社，2003：22-49

[3]王暉.面向對象軟件分析設計與測試[M].北京：科學出版社，2004：21-38

[4]余杰.jsp動態網站建設[M].北京：國防工業出版社，2002：77-83

[5]融軟科技.jsp動態網站開發與實例[M].北京：清華大學出版社，2006：128-134