课程名称：
实验项目：
实验地点：
专业班级：
学生姓名：
指导教师： 本科实验报告 系统分析与设计 《图书馆管理系统分析》实验 学号：
2015年 11月 1 日
一、实验目的
通过《系统分析与设计》实验，使学生在实际的案例中完成系统分析与系统设计中的主要步骤，并熟悉信息系统开发的有关应用软件，加深对信息系统分析与设计课程基础理论、基本知识的理解，提高分析和解决实际问题的能力，使学生在实践中熟悉信息系统分析与设计的规范，为后继的学习打下良好的基础。
二、实验要求
学生以个人为单位完成，自选题目，班内题目不重复，使用UML 进行系统分析与设计，并完成实验报告。
三、实验主要设备：笔记本计算机
四、实验内容
1 选题及项目背景
图书馆管理系统分析实验
在计算机尚未在图书管理系统广泛使用之前，借书和还书过程主要依靠手工。一个最典型的手工处理还书过程就是：读者将要借的书和借阅证交给工作人员，工作人员将每本书上附带的描述书的信息的卡片和读者的借阅证放在一个小格栏里，并在借阅证和每本书贴的借阅条上填写借阅信息。这样借书过程就完成了。还书时，读者将要还的书交给工作人员，工作人员根据图书信息找到相应的书卡和借阅证，并填好相应的还书信息，这样还书过程就完成了。而对于现在的成都信息工程学院来说已经不可能了，随着近年来信息技术及计算机网络技术的不断发展, 图书馆也先从传统的图书馆发展到自动化图书馆，再发展到今天的数字图书馆，这些变化使得图书馆的形象越来越现代化，人们查找资料也更加方便。对于一些小图书馆和一些图书室来说，由于工作人员比较少，长期以来，作为图书馆的主要工作—图书借阅一直未能很好地开展。在平常的图书借阅工作中, 由于大部分读者不熟悉图书馆藏书，且对图书排架分类的不了解，往往花费很长时间才能找到其所需的书。
2 定义
读者输入图书卡号及密码后可以查询到自己的借阅信息，也可以查询自己所需图书信息；读者带着图书卡和自己所需借阅的图书进行借书处理，这样系统会自动更新读者信息库。读者带着所需归还的图书进行还书处理，这时系统会自动检查该图书是否超期，若超期它会提示还书管理员和读者，若未超期则还书成功，同样系统会自动更新读者信息库，同时也会自动更新图书数据库。读者也可以进行续借图书。借书处发现有新书出版或者缺书情况，系统会将数据传输给图书数据库，图书数据库会根据情况对采购员发出采购信息，采购员就会进行采购处。
3 参考资料
《系统分析与设计》人民邮电出版社
4 系统分析与设计
4.1需求分析
4.1.1识别参与者
用户和图书管理员
4.1.2 对需求进行捕获与描述
本系统可分为管理员登陆和读者登陆，其中管理员登陆有四大功能模块，借阅管理、图书管理、读者管理、系统维护；读者登录可以借阅图书、续借图书、查询个人信息、借阅信息以及书籍信息。
（1）借阅管理：该功能可以对借书及还书信息进行查询、统计、修改及删除。
（2）图书管理：该功能可以对图书信息及图书种类进行查询、查看、修改及删除。
（3）读者管理：该功能可以对读者信息及读者类型进行查询、查看、修改及删除。
（4）系统维护：该功能包括对密码的修改及删除和对用户的添加及删除。
读者登陆有两大功能模块，查询和续借。
（1）查询：该功能可进行读者个人信息的查询、借阅信息的查询及图书信息查询。
（2）借阅：该功能可进行书籍借阅。
（3）续借：该功能可进行图书的续借操作。
4.1.3 用例图
借阅者用例图
4.1.4 分析与讨论
1) 建模用例图的步骤、方法？
1. 确定系统的边界和范围；
2. 识别系统参与者；
3. 发现用例；
4. 描述用例及确定用例关系；
5. 建立用例图；
6. 定义用例图的层次结构。
2) 如何识别系统的参与者？应该如何划分用例，应注意哪些问题？
参与者是系统外部的一个实体，他以某种方式参与了用例的执行过程。
1. 可以使用系统的主要功能；
2. 可以改变和获取系统数据；
3. 可以支持和维护系统；
4. 对系统的运行结果感兴趣；
用例的来源是参与者对系统的期望，识别用例可以从用户需求出发。
3) 心得
4.2 建立对象模型
4.2.1 候选类的数据字典
4.2.2定义类
1）借阅者类
属性： 操作：
姓名 查看个人资料（）
性别 修改个人资料（）
ID卡号 借阅图书（）
续借图书（）
2）图书管理员类
属性： 操作：
姓名 图书信息管理（）
个人资料 读者信息管理（）
借阅管理（）
系统维护（）
3）还书类
属性： 操作：
归还书籍（）
书籍丢失（）
4）借书类
属性： 操作：
借阅图书（）
查看图书资料（）
5）图书类
属性： 操作：
编号
名称
类别
作者
6）图书管理类
属性： 操作：
添加图书（）
整理图书（）
删减图书（）
4.2.3绘制类图
4.2.4包图
对于大型复杂系统，常需要把大量的模型元素用包组织起来，以方便处理。对所选系统的类进行分组，以便更清晰地了解系 统的结构。
4.2.5分析与讨论
1）建模类图的步骤、方法？
1.确定类；
2.识别类的属性和操作；
3.识别类之间的关联；
4.定义类的结构和层次。
2）识别类有哪些方法，你是如何识别类的 ？
采用名词识别法：标识系统描述或者用例描述中的所有名词，得到候选类，然后考察每个候选类，从中去掉不必要的类。
1.删除冗余类；
2.去掉无关嘞；
3.删除模糊的类；
4.去掉应该是类“属性”的候选类；
5.所描述的操作不适宜作为类；
6.实现结构不宜作为类。
3）解释关联的多重性？如何确定类的属性、操作、类之间的关联关系、组织类之间的继承？
关联是一种结构的关系，代表类的对象之间的一组链接，它致命了一个事物的对象与另一个失误对象的联系。
4.3 建立动态模型
系统的动态行为模型由交互图（顺序图和协同图）、状态机图和活动图表达。在系统的分析和设计中应当对主要的Use Case 和对象类绘制这些图形，以便分析系统的行为，印证和修改系统的静态标识系统描述结构，满足用户的需求，达到系统的目标。
4.3.1顺序图
借阅者登录查看信息顺序图
描述了借阅者登录进系统之后查看信息，系统在数据库中查找信息并返还给借阅者的过程。
借阅者借书顺序图
借阅者登录系统之后，查看书籍信息，借阅书籍，系统记录书籍信息和借阅者信息，并将书籍成功借阅给借阅者。 4.3.2 通信图
（将以上顺序图转换为通信图）
4.3.3活动图
活动图的主要作用是表示系统的业务工作流和并发处理过程。针对自选系统主要的业务工作流绘制活动图。
绘制活动图需要确定参与活动的对象、动作状态、动作流，以及对象流。
4.3.4状态图
状态机图表现一个对象（类）的生命史。对于一些实现重要行为动作的对象应当绘制状态机图。绘制状态机图需要确定一个对象的生命期可能出现的全部状态，哪些事件将引起状态的转移，将会发生哪些动作。
4.3.5 分析与讨论
比较顺序图与通信图、 活动图与状态图的应用。
① 顺序图与通信图：
顺序图描述的是参与交互的对象之间消息交换的顺序，用来表示用例中的行为顺序。通信图是一种强调发送和接收信息的对象及其组织结构的交互图，用来描述对象以及对象之间的交互关系。
相同点：顺序图和通信图都属于交互图，用于描述对象间的动态关系，并且二者之间可以相互转换。
不同点：顺序图和通信图都有各自的不同点。顺序图强调信息的时间顺序，通信图强调接收和发送信息的对象的组织结构。同时，顺序图中使用生命线和控制焦点，通信图中则描述路径与链接。顺序图可以表现对象的激活与休眠情况，而通信图由于没有时间的描述，因此也无法清晰的表示对象的激活与休眠。
② 活动图与状态图：
活动图描述系统使用的活动，判定点和分支，本质上是一种流程图，同时活动图借鉴了工作流建模，Petri 网等领域的相关概念。状态图是对对象属性值的一种抽象，
各对象之间相互触发（既作用）就形成了一系列的状态变化。
相同点：描述图符号基本一样；可以描述一个系统或对象在生存周期的状态或行为； 可以描述一个系统或对象在多进程操作中的并发行为；可以用条件分支图符描述一个系统或对象的行为控制流。
不同点：触发一个系统或对象的状态发生转移的机制不同；描述多个对象共同完成一个操作的机制不同。
4.4物理模型
4.4.1 建立构件图
系统实现的源代码、二进制码、执行码可以按照模块化的思想，用构件分别组织起来，明确系统各部分的功能职责和软件结构。
4.4.2 建立部署图
（学生补充自选系统的部署图并解释说明）
5. 实验总结
在本次系统分析与设计实验中，更好的掌握了类图，用例图，包图，构件图，部署图，活动图，状态图，顺序图，通信图。通过本次实验，我对各种结构图都有了一定的了解，同时通过手工画各种结构图我们也学会使用UML 中的各种工具，这对于我们去设计结构图是一个好的现象。同时本次实验也将各种图之间进行了一定的比较，让我们对知识又有了深度的掌握作用。在日后的学习和生活中，都将是很好的助力。
课程名称：
实验项目：
实验地点：
专业班级：
学生姓名：
指导教师： 本科实验报告 系统分析与设计 《图书馆管理系统分析》实验 学号：
2015年 11月 1 日
一、实验目的
通过《系统分析与设计》实验，使学生在实际的案例中完成系统分析与系统设计中的主要步骤，并熟悉信息系统开发的有关应用软件，加深对信息系统分析与设计课程基础理论、基本知识的理解，提高分析和解决实际问题的能力，使学生在实践中熟悉信息系统分析与设计的规范，为后继的学习打下良好的基础。
二、实验要求
学生以个人为单位完成，自选题目，班内题目不重复，使用UML 进行系统分析与设计，并完成实验报告。
三、实验主要设备：笔记本计算机
四、实验内容
1 选题及项目背景
图书馆管理系统分析实验
在计算机尚未在图书管理系统广泛使用之前，借书和还书过程主要依靠手工。一个最典型的手工处理还书过程就是：读者将要借的书和借阅证交给工作人员，工作人员将每本书上附带的描述书的信息的卡片和读者的借阅证放在一个小格栏里，并在借阅证和每本书贴的借阅条上填写借阅信息。这样借书过程就完成了。还书时，读者将要还的书交给工作人员，工作人员根据图书信息找到相应的书卡和借阅证，并填好相应的还书信息，这样还书过程就完成了。而对于现在的成都信息工程学院来说已经不可能了，随着近年来信息技术及计算机网络技术的不断发展, 图书馆也先从传统的图书馆发展到自动化图书馆，再发展到今天的数字图书馆，这些变化使得图书馆的形象越来越现代化，人们查找资料也更加方便。对于一些小图书馆和一些图书室来说，由于工作人员比较少，长期以来，作为图书馆的主要工作—图书借阅一直未能很好地开展。在平常的图书借阅工作中, 由于大部分读者不熟悉图书馆藏书，且对图书排架分类的不了解，往往花费很长时间才能找到其所需的书。
2 定义
读者输入图书卡号及密码后可以查询到自己的借阅信息，也可以查询自己所需图书信息；读者带着图书卡和自己所需借阅的图书进行借书处理，这样系统会自动更新读者信息库。读者带着所需归还的图书进行还书处理，这时系统会自动检查该图书是否超期，若超期它会提示还书管理员和读者，若未超期则还书成功，同样系统会自动更新读者信息库，同时也会自动更新图书数据库。读者也可以进行续借图书。借书处发现有新书出版或者缺书情况，系统会将数据传输给图书数据库，图书数据库会根据情况对采购员发出采购信息，采购员就会进行采购处。
3 参考资料
《系统分析与设计》人民邮电出版社
4 系统分析与设计
4.1需求分析
4.1.1识别参与者
用户和图书管理员
4.1.2 对需求进行捕获与描述
本系统可分为管理员登陆和读者登陆，其中管理员登陆有四大功能模块，借阅管理、图书管理、读者管理、系统维护；读者登录可以借阅图书、续借图书、查询个人信息、借阅信息以及书籍信息。
（1）借阅管理：该功能可以对借书及还书信息进行查询、统计、修改及删除。
（2）图书管理：该功能可以对图书信息及图书种类进行查询、查看、修改及删除。
（3）读者管理：该功能可以对读者信息及读者类型进行查询、查看、修改及删除。
（4）系统维护：该功能包括对密码的修改及删除和对用户的添加及删除。
读者登陆有两大功能模块，查询和续借。
（1）查询：该功能可进行读者个人信息的查询、借阅信息的查询及图书信息查询。
（2）借阅：该功能可进行书籍借阅。
（3）续借：该功能可进行图书的续借操作。
4.1.3 用例图
借阅者用例图
4.1.4 分析与讨论
1) 建模用例图的步骤、方法？
1. 确定系统的边界和范围；
2. 识别系统参与者；
3. 发现用例；
4. 描述用例及确定用例关系；
5. 建立用例图；
6. 定义用例图的层次结构。
2) 如何识别系统的参与者？应该如何划分用例，应注意哪些问题？
参与者是系统外部的一个实体，他以某种方式参与了用例的执行过程。
1. 可以使用系统的主要功能；
2. 可以改变和获取系统数据；
3. 可以支持和维护系统；
4. 对系统的运行结果感兴趣；
用例的来源是参与者对系统的期望，识别用例可以从用户需求出发。
3) 心得
4.2 建立对象模型
4.2.1 候选类的数据字典
4.2.2定义类
1）借阅者类
属性： 操作：
姓名 查看个人资料（）
性别 修改个人资料（）
ID卡号 借阅图书（）
续借图书（）
2）图书管理员类
属性： 操作：
姓名 图书信息管理（）
个人资料 读者信息管理（）
借阅管理（）
系统维护（）
3）还书类
属性： 操作：
归还书籍（）
书籍丢失（）
4）借书类
属性： 操作：
借阅图书（）
查看图书资料（）
5）图书类
属性： 操作：
编号
名称
类别
作者
6）图书管理类
属性： 操作：
添加图书（）
整理图书（）
删减图书（）
4.2.3绘制类图
4.2.4包图
对于大型复杂系统，常需要把大量的模型元素用包组织起来，以方便处理。对所选系统的类进行分组，以便更清晰地了解系 统的结构。
4.2.5分析与讨论
1）建模类图的步骤、方法？
1.确定类；
2.识别类的属性和操作；
3.识别类之间的关联；
4.定义类的结构和层次。
2）识别类有哪些方法，你是如何识别类的 ？
采用名词识别法：标识系统描述或者用例描述中的所有名词，得到候选类，然后考察每个候选类，从中去掉不必要的类。
1.删除冗余类；
2.去掉无关嘞；
3.删除模糊的类；
4.去掉应该是类“属性”的候选类；
5.所描述的操作不适宜作为类；
6.实现结构不宜作为类。
3）解释关联的多重性？如何确定类的属性、操作、类之间的关联关系、组织类之间的继承？
关联是一种结构的关系，代表类的对象之间的一组链接，它致命了一个事物的对象与另一个失误对象的联系。
4.3 建立动态模型
系统的动态行为模型由交互图（顺序图和协同图）、状态机图和活动图表达。在系统的分析和设计中应当对主要的Use Case 和对象类绘制这些图形，以便分析系统的行为，印证和修改系统的静态标识系统描述结构，满足用户的需求，达到系统的目标。
4.3.1顺序图
借阅者登录查看信息顺序图
描述了借阅者登录进系统之后查看信息，系统在数据库中查找信息并返还给借阅者的过程。
借阅者借书顺序图
借阅者登录系统之后，查看书籍信息，借阅书籍，系统记录书籍信息和借阅者信息，并将书籍成功借阅给借阅者。 4.3.2 通信图
（将以上顺序图转换为通信图）
4.3.3活动图
活动图的主要作用是表示系统的业务工作流和并发处理过程。针对自选系统主要的业务工作流绘制活动图。
绘制活动图需要确定参与活动的对象、动作状态、动作流，以及对象流。
4.3.4状态图
状态机图表现一个对象（类）的生命史。对于一些实现重要行为动作的对象应当绘制状态机图。绘制状态机图需要确定一个对象的生命期可能出现的全部状态，哪些事件将引起状态的转移，将会发生哪些动作。
4.3.5 分析与讨论
比较顺序图与通信图、 活动图与状态图的应用。
① 顺序图与通信图：
顺序图描述的是参与交互的对象之间消息交换的顺序，用来表示用例中的行为顺序。通信图是一种强调发送和接收信息的对象及其组织结构的交互图，用来描述对象以及对象之间的交互关系。
相同点：顺序图和通信图都属于交互图，用于描述对象间的动态关系，并且二者之间可以相互转换。
不同点：顺序图和通信图都有各自的不同点。顺序图强调信息的时间顺序，通信图强调接收和发送信息的对象的组织结构。同时，顺序图中使用生命线和控制焦点，通信图中则描述路径与链接。顺序图可以表现对象的激活与休眠情况，而通信图由于没有时间的描述，因此也无法清晰的表示对象的激活与休眠。
② 活动图与状态图：
活动图描述系统使用的活动，判定点和分支，本质上是一种流程图，同时活动图借鉴了工作流建模，Petri 网等领域的相关概念。状态图是对对象属性值的一种抽象，
各对象之间相互触发（既作用）就形成了一系列的状态变化。
相同点：描述图符号基本一样；可以描述一个系统或对象在生存周期的状态或行为； 可以描述一个系统或对象在多进程操作中的并发行为；可以用条件分支图符描述一个系统或对象的行为控制流。
不同点：触发一个系统或对象的状态发生转移的机制不同；描述多个对象共同完成一个操作的机制不同。
4.4物理模型
4.4.1 建立构件图
系统实现的源代码、二进制码、执行码可以按照模块化的思想，用构件分别组织起来，明确系统各部分的功能职责和软件结构。
4.4.2 建立部署图
（学生补充自选系统的部署图并解释说明）
5. 实验总结
在本次系统分析与设计实验中，更好的掌握了类图，用例图，包图，构件图，部署图，活动图，状态图，顺序图，通信图。通过本次实验，我对各种结构图都有了一定的了解，同时通过手工画各种结构图我们也学会使用UML 中的各种工具，这对于我们去设计结构图是一个好的现象。同时本次实验也将各种图之间进行了一定的比较，让我们对知识又有了深度的掌握作用。在日后的学习和生活中，都将是很好的助力。