图书馆管理系统软件体系结构设计.doc

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北方民族大学
课程设计报告

系（部、中心） 计算机科学与工程学院 　
姓 名 周宇 学 号 20060464 　
专 业 软件工程 　 班 级 二 　
同组人员 　
课程名称 软件体系结构 　
设计题目名称 图书馆管理系统体系结构设计 　
起止时间　　　　　2009.11.23——2009.12.07　　　　　　　　　　　　　　
成 绩 　
指导教师签名 　

北方民族大学教务处制

图书馆管理系统结构设计

1 绪论 3
1.1 系统开发背景 3
1.2 系统开发意义 3
1.3 系统概述 3
2 系统设计目标和原则 4
2.1 系统设计目标 4
2.2 系统设计原则 4
2.2.1 高可靠性 4
2.2.2 高性能 4
2.2.3 技术先进性和实用性 4
2.2.4 网络的安全性 5
2.2.5 标准开放性 5
2.2.6 具有灵活性以及可扩展性 5
2.2.7 可管理性 5
2.2.8 兼容性和经济性 5
3 系统需求分析 6
3.1 系统功能描述 6
3.2 各子模块的功能 6
3.2.1 基础信息维护 6
3.2.2 读者管理 7
3.2.3 图书管理 8
3.2.4 期刊管理 8
3.2.5 图书流通管理 9
3.2.6 期刊流通管理 9
3.2.7 统计分析管理 10
3.2.8 权限管理 10
4 系统的结构设计 11
4.1 系统的总体结构设计 11
4.1.1 概述 11
4.1.2 两种结构对比 11
4.1.3 本系统的结构 12
4.2 系统功能结构设计 12
4.2.1 功能结构图 12
4.3 系统功能分析 13
4.3.1 读者管理 13
4.3.2 图书管理 13
4.3.3 流通管理 13
4.3.4 权限管理 15
4.4 系统流程图： 15
4.5 系统总体框架图 16
5 结束语 17
6 参考文献 17

1 绪论
1.1 系统开发背景
在最近一些年以来，随着国家对教育的重视，教育方面的投入越来越大了，相应的高校图书馆的规模也在不断扩大，各种图书数量飞速的增加，因此，图书馆的日常管理中的各种信息量也成倍增加，面对着庞大的信息量，如果我们还是采用传统的人工方式管理会导致图书馆管理上的混乱，人力与物力过多浪费，图书馆管理费用的增加，进而影响整个图书馆的运作和控制管理，因此，我们有必要制定一套合理、有效，规范和实用的图书馆管理系统，对图书馆日常工作中的各种信息资料进行集中统一的管理。图书馆管理系统开发的总的设计目标就是实现图书馆管理的系统化、规范化和自动化，提高图书馆的整体管理水平。
1.2 系统开发意义
进入到新的世纪以来，计算机技术得到了迅猛的发展。一方面，计算机本身技术的发展已令人十分吃惊，其技术的更新换代是十分频繁的，而网络作为计算机技术的重要分支，已深入地影响到每个人的生活；从另一方面上讲，计算机信息系统的应用已深入到各行各业，包括工业，农业，教育，旅游，企业等等，可以说现代人的工作和生活已离不开计算机，而计算机应用的一个重要体现就是MIS即信息管理系统的开发与应用，它能有效地提高政府，企业，学校，酒店等部门的工作效率，本图书管理系统就是MIS在图书管理方面的应用。学校的图书馆作为校园的藏书中心，其管理的好坏直接影响广大师生的工作和学习，甚至关系到许多科研项目能否顺利完成。传统的手工管理显然已不能适应时代的要求，工作效率低，查询起来繁琐。本图书管理系统正是针对手工管理时代的缺陷而开发出来的管理信息系统。它既能提高教师的工作效率，提升学生的素质，又能为决策者做出决策提供实时有效的数据支持，为管理者进行管理提供很大的帮助。
1.3 系统概述
高校图书馆是向老师、学生提供文献信息服务的学术性社会公益文化单位，是图书目录管理、图书馆间协作协调以及业务研究与交流的中心。图书馆管理系统建成后不但要满足借阅、查询和返还的一般功能，而且还必须实现通过计算机网络向社会提供原文下载、定题服务、专题检索、各类图片查询和典藏业务等特殊功能。这样图书馆在文献采访、编目、流通和检索等主要业务工作以及办公方面都将采用计算机管理。这样就可以充分发挥图书馆的优势，逐步启动数字化图书馆工程的建设。
2 系统设计目标和原则
2.1 系统设计目标
图书馆管理系统就是对图书馆各种图书资料和数据进行收集、整理、统计、计算、分析，为图书馆管理人员提供管理决策、采购计划、文献编目、图书流通所必须的信息的软硬件环境。它通过对各种数据的处理来获得有关信息以控制利用过去的数据和相应的模型对未来的情况进行预测；能从全局目标出发，对决策活动予以辅助。在图书馆管理系统中，要为每个借阅者建立一个账户，并给借阅者发放借阅证，账户中存储借阅者的个人信息、借阅信息以及预订信息。持有借阅证的用户可以借阅书籍、返还书籍、查询书籍信息、续借、预订书籍并取消预订，这些操作都是通过图书管理员进行的，也就是借阅者不能同系统进行直接交互，而是图书管理员充当借阅者的代理与系统交互。同时，图书管理员还可以对数目进行编目工作，进行添加、编辑和删除书籍信息。
2.2 系统设计原则
根据上面的系统建设目标，建立一个成熟的网络系统，还需要遵循以下设计原则:
2.2.1 高可靠性
网络系统的稳定可靠是应用系统正常运行的关键，在网络设计中选用高可靠
性网络产品，设备充分考虑冗余、容错能力;合理设计网络架构，制定可靠的网
络备份策略，保证网络具有故障自愈的能力，最大限度地支持系统的正常运行。
网络设备在出现故障时应便于诊断和排除，充分体现计算机网络的高可靠性。
2.2.2 高性能
图书馆网络性能是整个网络良好运行的基础，设计必须保障网络及设备的高
吞吐能力，保证各种信息(数据、图像)高质量传输，才能使网络不成为业务开展的
瓶颈。这就要求尽可能采用高性能的网络设备。
2.2.3 技术先进性和实用性
采用先进成熟的概念、技术和方法，能支撑各种现在与未来一段时期的主流
网络应用，又具有发展潜力;可以按照模块化、层次化的原则设计网络，网络具
有较好的伸缩性、可以根据网络建设的不同阶段灵活配置和扩展，具有能不断吸
收新技术、新方法的功能，在保证满足图书馆业务、应用系统业务的同时，要体大连水产学院图书馆网络系统的设计与实现
现出网络系统的先进性。在网络设计中要把先进的技术与现有的成熟技术和标准
结合起来，充分考虑网络应用的现状和未来发展趋势。
2.2.4 网络的安全性
图书馆网络中有大量关于教学和档案管理的重要数据，如存储大量文本、图
形、视频、流媒体等数据，不论是被损坏、丢失还是被窃取，都将带来极大的损
失。在安全方面，采用在图书馆的内部核心服务器区架设防火墙的方式，从而避
免图书馆内部网上核心服务器受到侵害;考虑到网络设备较多，结构较为复杂，
尽可能地采用同一厂商的网管软件能够对设备进行更为详尽细致的管理，增强了
网络应用的可靠性。制定统一的网络安全策略，整体考虑网络平台的安全性。
2.2.5 标准开放性
支持国际上通用的网络协议、路由协议等开放的协议标准，有利于保证与其
他网络(如中国教育网、公共数据网、学校之间等其他网络)之间的平滑连接互通，
以及将来网络的扩展。
2.2.6 具有灵活性以及可扩展性
对高校图书馆而言，常更换网络设备是一笔很大的开支，在组建高校图书馆
网络的过程中首先应考虑的因素是在今后五年内的可持续扩展性。采用三层交换
机可以顺应当今学校网络的需求以及今后整体网络的改良和升级，可以顺利从千
兆链路直接过渡到万兆链路。
2.2.7 可管理性
对网络实行集中监测、分权管理，并统一分配带宽资源。选用先进的网络管
理平台，具有对设备、端口管理、流量统计分析及故障自动报警功能。
2.2.8 兼容性和经济性
兼容性是指能够最大限度地保证学校现有各种计算机软、硬件资源的可用性和连续性，为不同的现存网络提供互联和升级的手段，保证各种在用计算机系统(包括工作站、服务器和微机等设备)的互联入网，充分利用现有网络资源，发挥高速网络的优势。经济性就是在充分利用现有资源的情况下，最大限度地降低网络系统的总体投资，有计划、有步骤地实施，在保证网络整体性能的前提下，充分利用现有设备或做必要的升级。
3 系统需求分析
3.1 系统功能描述
对于一个图书馆管理系统，他应该：
1)在编目的时候自动迅速查找新的书籍是否已编目，并可以快速编目。
2)能够用计算机进行快速查找，以确定图书的名称和存放的位置。
3)使用条码枪来实现图书的借与还。
4)统计当天工作人员工作流量和流量统计情况。
5)查找出一本已借出的书现在在谁那里。
6)各类查找功能。
7)统计一本借书证在一段时间内借过多少书。
8)统计一本书在一段时间内被谁借过。
9)在还书时实现计算机自动判断图书借阅是否超期根据条例进行罚款；可以设置罚款条例。
10)在书丢失时进行赔偿。可以自行设置赔偿条理。
11)设有多个库，要可以灵活设置库的性质（1、是否可借2、借阅时间3、不同的读者借阅本书可以进行设置4、增加、删除、修改库）。
12)图书管理员有不同的职位可以进行权限设置。（管理员和操作员）
13)读者信息管理（权限设置）
通用图书馆管理系统所必备的功能，如下图3.1所示，其中每个功能由若干相关联的子功能模块组成。
表3.1图书馆管理系统应包括的基本功能
图书馆管理系统
基础信息维护
读者管理
图书管理
期刊管理
图书流通管理
期刊流通管理
统计分析管理
权限管理
系统管理

3.2 各子模块的功能
3.2.1 基础信息维护
基础信息维护“基础信息维护”用于对图书馆信息、书籍信息、常用词库等项目进行初始化设置，这些设置一般不轻易改动，包含的功能模块如表3.2所示。
表3.2 “基本信息维护”功能模块

“图书馆信息”用于设置本图书馆的基础信息，包括图书馆名称、馆长、负责人、电话、说明等。
“系统参数设置”用于设置系统运行所需的参数，包括办证费用、证件有效期、图书超期的罚款金额、期刊超期的罚款金额等。
“书架设置”用于设置书架的基础信息，内容包括书架编号、书架名称等。
“管理员设置”用于设置使用的人员及权限。
“图书期刊词库设置”用于设置系统常用的词库，内容包括供应商、分级、附件、尺寸、语系、印刷等信息的预先设定数值。
3.2.2 读者管理
“读者管理”用于管理读者相关的信息，包含的功能模块如表3.3所示。
表3.3 “读者管理”功能模块

“读者类型设置”用于设置读者的类型及相关的信息，内容包括类型、图书册数、期刊册数、续借次数、限制图书、限制期刊等。
“读者档案管理”用于设置读者相关的信息，内容包括编号、条形码、姓名、性别、类型、出生日期、有效证件、证件号码、联系方式、登记日期、有效期至、操作员、备注、图书借阅次数、期刊借阅次数、是否挂失等。
“借书证挂失与恢复”用于挂失和恢复读者的借书证，挂失后该编号的读者不能再借书。
“过期续证管理”用于延续己过期的借书证。
“读者档案词库设置”用于设置读者档案常用的词库。
3.2.3 图书管理
图书管理图书管理用于管理图书相关的信息，包含的功能模块如表3.4所示。
表3.4 “图书管理”功能模块

“图书类型设置”用于设置图书的类型及相关的信息，内容包括类型名称、可借天数等。
“出版社管理”用于设置图书所属出版社的基础信息，内容包括出版社编号、ISBN、出版社名称等。
“图书档案管理”用于设置图书相关的信息，内容包括编号、条形码、书名、类型、作者、译者、ISBN、出版社、价格、页码、书架名称、现存量、库存总量、入库时间、操作员、简介、借出次数、是否注销等。
“图书注销”用于注销、报废图书，将图书档案的“是否注销”字段设置为1,被注销的图书不可以再借出。“图书征订”用于订购新图书，内容包括征订编号、书名、类型、ISBN、出版社、作者、译者、订购者、订购者联系方式、订购数量、订购单价、订购日期、是否验收、实际数量、实际金额、验收日期、操作员等。
“图书验收”用于征订的图书到货后验收，增加图书的库存等。
“图书盘点”用于打印图书的在库清单供盘点使用。
3.2.4 期刊管理
“期刊管理”用于管理期刊相关的信息，包含的功能模块如表3.5所示。
表3.5 “期刊管理”功能模块

“期刊管理”和“图书管理”的功能是一致的，只是期刊的档案内容和流通管理方式和图书有所区别。
3.2.5 图书流通管理
“图书流通管理”用于管理图书流通环节相关的操作，包含如表3.6所示的功能模块。
表3.6 “图书流通管理”功能模块

“图书借阅”用于登记读者借阅图书的记录并减少图书在库的库存，登记内容包括借阅编号、图书编号、读者编号、借阅时间、应还时间、操作员等。
“图书归还”用于登记读者归还图书的记录并增加图书在库的库存，登记内容包括归还编号、图书编号、读者编号、归还时间、操作员等。
“图书续借”用于登记读者到期图书的续借记录。
“图书预约”用于登记读者的图书预约记录。
“图书丢失”用于报失图书，内容包括丢失编号、图书编号、读者编号、赔偿金额、操作时间、操作员等。
3.2.6 期刊流通管理
“期刊流通管理”实现的功能和“图书流通管理”是一致的，只是管理的对象是期刊，包含的功能模块如表3.7所示。
表3.7 “期刊流通管理”功能模块

3.2.7 统计分析管理
“统计分析管理”为图书馆管理人员的分析决策提供依据，包含的功能模块如表3.8所示。
表3.8 “统计分析管理”功能模块

3.2.8 权限管理
“权限管理”为不同的身份给与不同的权限，以便对整个系统进行合法有序的管理。
4 系统的结构设计
4.1 系统的总体结构设计
4.1.1 概述
管理信息系统的主流技术与管理思想一样，也经历了多个发展时期。界面技术从上世纪DOS字符界面到现在Windows图形界面（或图形用户界面GUI）。这种用户图形界面，不仅直观和易于使用，更主要的是基于windows平台的任何应用软件其风格都是相似的，使用人对操作培训的要求不高，而且软件可操作性强，易于识别；现在的信息系统的平台体系结构也从过去单用户发展到今天的客户机/服务器（C/S）体系和浏览器/服务器（B/S）体系。
C/S（Client/Server）结构，即大家熟知的客户机和服务器结构。它是软件系统体系结构，通过它可以充分利用两端硬件环境的优势，将任务合理分配到Client端和Server端来实现，降低了系统的通讯开销。目前大多数应用软件系统都是Client/Server形式的两层结构，由于现在的软件应用系统正在向分布式的Web应用发展，Web和Client/Server应用都可以进行同样的业务处理，应用不同的模块共享逻辑组件；因此，内部的和外部的用户都可以访问新的和现有的应用系统，通过现有应用系统中的逻辑可以扩展出新的应用系统。这也就是目前应用系统的发展方向。
B/S（Browser/Server）结构即浏览器和服务器结构。它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，但是主要事务逻辑在服务器端（Server）实现，形成所谓三层（3-tier）结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本（TCO）。
4.1.2 两种结构对比
C/S和B/S是当今世界开发模式技术架构的两大主流技术。C/S是美国Borland公司最早研发，B/S是美国微软公司研发。这两种结构的对比也是各有所长的。
C/S架构软件的优势在于应用服务器运行数据负荷较轻。最简单的C/S体系结构的数据库应用由两部分组成，即客户应用程序和数据库服务器程序。二者可分别称为前台程序与后台程序。运行数据库服务器程序的机器，也称为应用服务器。一旦服务器程序被启动，就随时等待响应客户程序发来的请求；客户应用程序运行在用户自己的电脑上，对应于数据库服务器，可称为客户电脑，当需要对数据库中的数据进行任何操作时，客户程序就自动地寻找服务器程序，并向其发出请求，服务器程序根据预定的规则作出应答，送回结果，应用服务器运行数据负荷较轻。
B/S架构软件的优势在于维护和升级方式简单。目前，软件系统的改进和升级越来越频繁，B/S架构的产品明显体现着更为方便的特性。对一个稍微大一点单位来说，系统管理人员如果需要在几百甚至上千部电脑之间来回奔跑，效率和工作量是可想而知的，但B/S架构的软件只需要管理服务器就行了，所有的客户端只是浏览器，根本不需要做任何的维护。无论用户的规模有多大，有多少分支机构都不会增加任何维护升级的工作量，所有的操作只需要针对服务器进行；如果是异地，只需要把服务器连接专网即可，实现远程维护、升级和共享。所以客户机越来越“瘦”，而服务器越来越“胖”是将来信息化发展的主流方向。今后，软件升级和维护会越来越容易，而使用起来会越来越简单，这对用户人力、物力、时间、费用的节省是显而易见的，惊人的。因此，维护和升级革命的方式是“瘦”客户机，“胖”服务器。
4.1.3 本系统的结构
基于两种主流架构的对比和图书管理信息系统本身的业务特点，我选择了采用C/S架构来完成本系统。系统的前台程序与后台数据库分别采用了Microsoft公司Visual Basic6.0和Microsoft公司的SQL 2000数据库管理系统软件。这样的选择也是比较流行的一种方式，能够满足系统的基本性能需要。
4.2 系统功能结构设计
4.2.1 功能结构图
所谓功能结构图就是将系统的功能进行分解，按功能从属关系表示的图表。管理信息系
统的各子系统可以看作是系统目标下层的功能。对其中每项功能还可以继续分解为第三层、
第四层……甚至更多的功能，从概念上讲，上层功能包括(或控制)下层功能，愈上层功能愈
笼统，愈下层功能愈具体。功能分解的过程就是一个由抽象到具体、由复杂到简单的过程。
图中每一个框称为一个功能模块。功能模块可以根据具体情况分得大一点或小一点。分解得
最小的功能模块可以是一个程序中的每个处理过程，而较大的功能模块则可能是完成某一任
务的一组程序。
功能结构图设计过程就是把一个复杂的系统分解为多个功能较单一的的过程。这种把一
个信息系统设计成若干模块的方法称做模块化。模块化是一种重要的设计思想，这种思想把
一个复杂的系统分解为一些规模较小、功能较简单的、更易于建立和修改的部分，一方面，
各个模块具有相对独立性，可以分别加以设计实现，另一方面，模块之间的相互关系(如信
息交换、调用关系)，则通过一定的方式予以说明。各模块在这些关系的约束下共同构成一个统一的整体，完成系统的功能。
本系统主要完成以下的功能模块：读者管理，图书管理，图书流通管理，权限管理等功能模块。其功能模块如下图4.1所示：

图4.1 系统功能结构图
4.3 系统功能分析
4.3.1 读者管理
“读者管理”完成的功能是对读者的类别进行设置和对读者的档案进行管理。对于读者的类别设置，主要是针对不同的读者类型设置其借书的数量，比如，对于士官，可以设置最大的借阅数量为5本，并可以借阅期刊，而对于士兵，则设置最大的借书数量为3本，并不可以借阅期刊，并据此创建一个读者类别信息表。对于读者的档案管理，是在该读者办理图书证的时候对该读者相关信息的登记，并且读者借书证号要唯一的绑定一个用户号，并据信息创建一个读者信息表。
4.3.2 图书管理
“图书管理”完成的功能是对图书的类别进行设置和对图书的档案进行管理。对于图书的类别进行设置近似于对读者的类别进行设置，图书类别的设置参照于“上图”进行，并据此创建一个图书类别信息表。图书的档案管理实际上是对每一个本书的信息进行登记，并据此创建一个图书信息登记表。由于以上两部分的操作相对较简单，所以没有画出流程图。
4.3.3 流通管理
“流通管理”分为图书征订，图书借阅，图书归还，逾期清单，图书罚款等几个功能。图书征订时可以先填写一个订单，若这个订单的的费用已经交清，则可以完成一次图书征订工作。
图书借阅时，首先要输入借阅的书名，或者编号，对图书库进行查询，如果有该书，则可以借阅，接下来就是借阅登记。
其流程图如下图所示：

图4.3 借书流程图
在图书归还时首先查询借书日期，如果发生了超时，则按预先制定的规则进行罚款，并且产生一个逾期清单，和提交一个罚款记录。
其流程图如下：

图4.4 图书归还流程图
4.3.4 权限管理
权限管理的功能是根据不同的身份赋于不同的权限，以便对整个系统进行合法有序的管理。
4.4 系统流程图：
系统流程图如图3.5所示：

图4.5 系统流程图
4.5 系统总体框架图

图4.6 系统总体框架图
以上为本系统的概要设计。
5 结束语
本系统是一个面向学校的图书馆管理系统，系统充分考虑了学校图书馆日常业务的特点，是一个具有一定实用性的数据库信息管理系统。它方便了图书馆管理人员的使用，节省了时间，人力与物力。也提高了借阅的效率，方便了读者。本系统主要完成对读者、书籍、读者借阅信息的管理，整个系统采用当前流行的客户机/服务器架构。
从设计的内容来看，本系统还不算很完善。有很多设想中的功能，由于设计时间较短，无法全部实现。还要对系统进行不断地改造和完善工作。需要对系统进行一些优化，减少信息处理的复杂程序，设计简捷的窗口操作，简化了操作的复杂程序，做到界面友好，操作简便，并且易于功能添加。才能成为好的管理信息系统。
本系统实现了图书馆日常管理的基本功能。在借书、还书部分建立了良好的链接关系，某一部分数据的修改均会自动引发系统对其它相关的部分进行连锁修改。在用户管理方面，系统较好地实现了添加用户、修改用户密码和退出系统功能。在查询方面系统实现了多条件选择查询信息，满足了图书馆管理人员的需要。
通过这次设计，也使我的能力得到了提高。对知识的掌握和运用比以前更好，对信息系统的理解比以前加深了许多，这些提高对我以后的工作学习都是很有帮助的。
6 参考文献
[1].罗朝胜.Visual Basic 6.0程序设计实用教程,北京:清华大学出版社,2006,300-357
[2].李芷.软件工程方法与实践，北京:电子工业出版社,2004,68-79
[3].邓良松.软件工程,西安:西安电子科技大学出版社,2004
[4].王彤宇王秀红张冬霞王春红.管理信息系统，北京：中国水利水电出版社，2004，10-166
[5].王小铭.管理信息系统学习与开发实践指南，华南理工大学出版社，2004，36-122
[6].贾志华.管理信息系统，北京：机械工业出版社，2006
[7].段爱玲,张德贤,张红梅,孙会峰,唐建国.管理信息系统，北京：机械工业出版社，2005，65-92
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