软件系统设计案例(简版)

《软件工程综合训练》课程设计

项目名称：校园电子阅览室网吧管理系统

班级：xxxx级计算机科学与技术

教师:XXX

姓名：XXX

学号：xxxxxxxx

E-Mail : xxx@https://www.360docs.net/doc/6e3021102.html,

完成时间：20xx年6月

成绩为五级制：优秀、良好、中等、及格、不及格

评语

目录

前言

1、背景

2、选题说明

3、课程题目

一、需求分析

1、基本需求

前言

1、课程背景

本设计根据《软件工程综合训练》课程设计要求，利用UML实现系统的建模。目的是通过完成此设计，帮助学生掌握该课程的主要内容，更好地完成教学任务。

题目要求如下：

任意选择一个现有系统或自己对熟悉的或经历过的领域构造一个虚拟的系统，利用系统分析设计的方法对其进行设计（包括需求分析、概要设计、详细设计）并采用UML语言进行建模。

2、选题说明

“校园电子阅览室网吧管理系统”是根据目前高校校园多数网吧管理的实际情况和具体的要求而虚拟构造的一个校园电子阅览室网吧管理系统，这一领域和高校大学生们息息相关，是学生们较为熟悉的实际业务系统之一，当然还有图书借阅管理、食堂售饭管理、高校教育超市营销、学生档案、网上收获、网络购物、学生就业、学生团体、勤工俭学管理、奖学金评审管理，以及校园一卡通管理，且对当今的“智慧校园”来说，“一卡通”是贯穿于所有业务系统的中心线，把“一卡通”这个数据利用好了，“智慧校园”数据的完整性和一致性就会解决的很完美。

网吧在现代社会随处可见，随着客户要求的不断提高，网吧管理在整个网络管理中占有越来越重要的地位。本系统借鉴了国际上领先的管理理念和设计思想，并结合网吧管理日益复杂性和多样性的特点来规划和设计各种模块，目的是使网管提高效率、降低成本，实现网吧管理的优化，达到快速畅通无阻，进而提供更多增值性服务，提高客户满意度。

本课程设计要求学生通过对高校校园电子阅览室的“网吧管理系统”的实现过程进行详细分析。从需求分析、架构设计、系统建模、详细设计、代码实现逐步展开分析，整个过程按照软件设计实际流程进行。通过课程设计，进一步掌握UML建模及ROSE 工具的使用方法，更好地完成学习任务。

根据老师的要求，具体地完成以下任务：

⑴、能够编写较完整和标准的软件文档。以记录软件活动和开发阶段成果，帮助自己和他人理解软件所必须的阐述性资料。

⑵、将学到的系统分析设计概念、思想贯穿到设计的始终，使用统一建模语言表示设计的模型，使用ROSE完成作业中的设计要求，使用ROSE中的双向工程功能实现设计和实现的交互。

3．课程题目

题目名称：校园电子阅览室网吧管理系统

编写目的：完成《软件工程综合训练》课程设计，供老师对该课程进行考核。

第一章系统概况

1、编写目的

目的是使网管提高效率、降低成本，实现网吧管理的优化，达到快速处理上网者计算机位置和所付金额，进而提高客户满意度。

2、背景

软件系统名称：校园电子阅览室网吧管理系统

项目任务提出者：课程指导教师

项目开发者：兰州理工大学

系统用户：高校电子阅览室、计算机机房、网吧经营者等，采用网络版本形式

3、定义

校园智能卡，也即校园“一卡通”，又称“集成电路卡”是继凸字卡、条码卡、磁卡等传统标识卡之后出现的一种新型高性能标识卡。作为一种全新的信息媒体，智能卡不但可以替代传统的标识卡，而且开拓了很多新的应用领域，已经渗透到了诸如：银行、宾馆、公路收费、边境管理、城市收费、电表、电话、煤气表、水表、企业管理、医疗、彩票等上百个领域，大大提高了人们生活的现代化程度，从而将彻底改变现有的管理状态，使管理更科学、更方便，这方面的成就将会更加有效地提高经济效益。

校园电子阅览室网吧管理系统，可以应用于网吧、学校、政府机关、税务、银行等领域的机房计费管理，使管理方便、快捷而取得更好的经济效益。

目前，校园电子阅览室网吧管理系统主要有三种类型：主要是硬件网吧管理系统、软件网吧管理系统、硬件及软件相结合的网吧管理系统。这里主要是介绍硬件与软件相结合的校园电子阅览室网吧计费管理系统。

根据网吧经营的性质，作为网吧老板，可能常遇到以下问题：例如1、手工记录时间劳动强度大而计费方式不灵活。2、顾客上完后便走，无法把握回头客。3、老板经常不在网吧，对雇员缺乏财务监控4、管理烦琐而增加人员，成本相应增加。5、老顾客应打折而不方便查询 6、每个工作人员均感繁忙而没有经济效益7、怎样均匀顾客来源，提高上机率？8、怎样树立网吧形象而有更多的回头客等等问题。怎样更好管理网吧经营呢？使用高效率的校园电子阅览室网吧管理系统可使管理规范化、标准化、效益化。

校园电子阅览室网吧计费管理系统往往由服务端软件和客户端软件组成。服务端软件负责发行卡片、充值加钱、注销卡片、费率管理等工作；客户端软件负责计费等工作。

4、参考资料

对国内比较成熟的网吧管理思想加以吸收、借鉴。

5 网吧管理系统的组成

分为硬件部份和软件部份。

硬件：智能IC卡、智能卡计费器及智能卡发卡机。网吧智能IC卡使用的最多的是西门子4442型卡。市场上智能卡计费器多为内置式，只需安装在电脑“3.5”软驱内，共享电脑5V电源。智能卡发行机可为外置式的。

软件：分为服务端软件及客户端软件

服务端软件包括卡片发行、卡片充值、卡片挂失、卡片注销、卡片查询、参数设定、费率设定、终端设定、权限设置、每日交班、每日交款、月收入统计等和实时监控窗口等。

客户端软件主要是配合智能卡计费器用于计费，提供卡上余额查询和余额不足报警等功。在计费过程中，写卡和读卡的时间可由用户自己定义。客户端软件常驻内存，安全性要非常好，能防止人为恶意的破坏。

图1-1 校园电子阅览室网吧计费管理系统的系统结构

6．网吧计费管理系统的配置要求

1.B/S、C/S结构，要求安装网络TCP/IP协议

2.执行环境：服务端WINDOW 2003 SERVER，客户端Window系统

第二章需求分析

在软件开发的初期，开发人员及用户往往忽略信息沟通，导致软件开发完成后，不能很好的满足实际需要，而返工不仅在技术上给开发人员带来巨大的麻烦，还会造成人力、物力的浪费。因此只有弄清楚客户的需求，才能真正开发出满足客户需求的管理系统，才能让整个系统发挥其相应的作用。

1、系统的总体功能需求

在对网吧正常运行的流程进行详细了解与分析可知，一个功能齐全的网吧管理系统必须包括以下几个管理模块。

⑴户登录

由用户登录、用户注销、退出系统3个部分组成。用户可以用两种身份登录本系统：普通上网者或网吧管理人员；不同身份登录被系统授予不同的使用权限，这样提高了系统的安全性，避免了无关人员获取不在他权限范围内的信息。用户在登录后可以不退出本系统，而采用用户注销的方式使系统不存在激活状态下的用户。

⑵网吧管理

网吧管理系统中，包括上网机器、空余机器、会员资料、上机时间及金额4个功能模块组成。网吧管理系统是整个网吧系统的核心，是所有数据的来源。用户通过本系统的使用，可以使数据更清晰，不易出错，从而导致损失。

⑶业务查询

业务查询系统包括会员数据查询、上网时间及金额查询和上网历史记录查询3个功能模块组成。会员数据查询实时提供会员数据变化的信息，随时应不同客户的要求得到其当前的数据。上网时间及金额查询提供了一个完整的金额查询平台：用户可以根据其lD号查询其剩余的钱和当前所扣除的钱及使用时间。上网历史记录查询功能模块：在本系统中可查询会员一段时间的使用记录情况。

⑷系统设置

系统设置包括网管设置和网民设置两个部分。网管是上网服务的提供者，在网管设置中：用户可以输入详细的会员（网民）信息，包括联系方法、会员卡号，密码，余款，冲值等信息，方便网吧管理查询和维护。网民设置：在本系统中，用户可以修改自己密码，查询基本信息。

(5）安全使用管理功能模块

这是任何一个管理系统都需要的部分，网吧管理系统的操作也只能由专人进行，只有网吧的工作人员才能拥有权限，特别是上下线，如果没有安全管理部分，后果难以想象，这样每次登录都需要用户身份的验证。

(6) 帮助功能模块

这也是软件不可缺少的部分，为了方便使用者使用软件，应该有一个详细的帮助模块。

整个网吧管理系统的总体功能需求框图如图2.1所示。

2、用户登录

用户登录所包括的具体功能模块如图2.2所示。基本维护信息包括：用户登录、用户注销和用户退出等。

⑴用户登录

用户进入网吧管理系统的入口，没有得到身份验证的用户不能使用，即只能选择退出系统或用户登录。本系统的使用者可以用两种身份登录系统：普通上网者或网管，不同的身份意味着不同的权限，这是一个稳定安全的系统所必备的。

前提条件：无。

（

2）退出系统

用户在完成工作后，点击退出系统按钮可以安全的退出，以免不安全退出导致数据丢失情况的发生。

前提条件：无。

3、网吧管理

网吧管理包括的具体功能模块如图2.3所示。网吧管理包括：上网机器、空余机器、会员资料、上机时间及金额。

图2.1 网吧管理系统的总体功能需求框图

图2.2 用户登录模块功能需求框图

图2.3 网吧管理具体功能模块

网吧管理系统是整个网吧的核心，是所有数据的来源。根据详细的需求分析，网吧在用户要求方面面临的主要问题体现在：网吧上网人员多而杂，各时间段机器需求量相差可能很大，大量会员资料的数据库建设等问题。

⑴上网机器

上网机器分布网吧各处，需要随时查出所有正在使用中的机器，使管理人员随时能掌握情况。随着上下网的增加，网吧管理者所需要处理的信息量大幅上升，因此管理者往往很难及时准确掌握整个状态。分析其原因在于：网吧在上下网时没有输入详细、有效、完整的信息。

在本网吧管理系统中，网吧上网机器模块要求上网者输入会员卡号、密码，系统会自动的将当前系统时间作为开始时间更新到数据库，并且会自动统计上网所需金额。该操作完成后，相应金钱的扣除和所乘余额将计算好，并更新数据库。网民上网功能如图2.4所示。

前提条件：无。

⑵空余机器

空余机器功能入图2.5所示。

需求分析表明，网吧有空余机器主要有两种原因：上网者下机；营业到现在还没一个人用过这台机。

前置条件：无。

图2.4 上网功能

图2.5 空余机器功能

⑶会员资料

在本网吧管理系统中，会员资料模块是为了用户上网方便以及网吧管理容易而建的。

前置条件：存在会员信息。

⑷上机时间

根据需求分析，从会员上机开始到下机所用时间直接关系到其所需扣除的钱额。

前置条件：有起始数据。

⑸上机余额

上机余额功能如图2.8所示：

从网民下网扣款，从其帐号上扣除并算出其剩余额，将其写入新的信息当中。

前置条件：有存款。

4、业务查询

业务查询包括的具体功能模块如图2.10所示。

图2.6 会员资料功能

图2.7 上机时间功能

图2.8 商品调拨功能

图2.10 业务查询模块功能需求框图

随着客户要求的不断提高，会员管理在整个供应链管理当中占有非常熏要的地位。用户经常需要查看自己资料或修改，冲值等。业务查询功能模块就是为用户提供了传统网吧管理系统以外的一些功能。

⑴会员资料查询

会员资料查询如图2.11所示。

会员的可见性是决定网吧经营战略是否成功的最重要的一点。如果会员的数量和等级组成低，或所计划的对这些会员的数量和等级的更新是模糊的、不正确的、过时的或完全不可信的，那么经营活动很有可能失败。换句话说，如果网吧拥有清楚的、正确的、最新的和可靠的会员信息，将能更好地保证会员，上网者管理的成功。

在本系统的会员查询功能模块中，网民（网管）可以查询自己（所有）的会员基本数据，也可以输入某个会员的ID 号从而得到该会员的资料。总之，用户可以通过本查询模块轻松得到及时的会员信息。

前置条件：会员存表。

⑵上网时间及金额查询

上网时间及金额查询查询如图2.12所示。

该功能模块主要为网民上网了解自己上网情况所服务。让其知道消费情况及所剩

上网时间。

在上网时间及金额查询功能模块中，用户只需点击相应图标就可看到其情况。

前置条件：会员身份登录。

⑶上网历史记录查询

上网历史记录查询如图2.13所示。

为适用客户不断提高的要求，增强网吧的核心竞争力，超越客户的期望。本系统提供了非常完整的信息查询，在网吧管理中一年内的消费冲值等记录都可以在上网历史记录查询模块中查询到。

图2.11 网吧会员资料查询功能

图2.13 上网历史记录查询功

前置条件：有会员资料。

5、系统设置

系统设置包括网管设置和网民设置两个部分。网管是上网服务的提供者，在网管设置中：用户可以输入详细的会员（网民）信息，包括联系方法、会员卡号，密码，余款，冲值等信息，方便网吧管理查询和维护。网民设置：在本系统中，用户可以修改自己密码，查询基本信息。

网吧管理包括的具体功能模块如图2.14所示。

⑴网管管理

网管管理如图2.15所示。

在本功能模块中，用户可以增加新的会员（网民），需要输入会员的一些信息，包括会员卡号、密码、余额、有效期等。用户也可以对已经输入的会员信息进行修改和查询。

前置条件：无。

⑵网民设置

网民设置如图2.16所示。

前提条件：会员存在。

图2.14 系统设置模块功能需求框图

图2.15 网管管理功能

图2.16 网民设置功能

6、安全使用管理功能需求

这个模块的具体功能如图2.17所示。安全管理功能包括管理员权限设置和管理员

图2.17 安全管理模块功能需求框图

7、帮助功能需求

图2.18 帮助功能需求框图

8、对性能的要求

⑴精度要求

根据使用需求，在各项数据的输入、输出及传输过程中，要求本系统能满足各种精度的要求。

⑵时间特性要求

在软件方面，要求响应时间、更新处理时间都能够迅速满足用户各种要求。

⑶灵活性

整个系统具有较大的灵活性和可扩展性，能够满足客户在网吧管理方面更多个性化的需求。

9、需求注释

对于本软件，它的功能需求、性能需求及接口需求从稳定性、可行性上都是可以满足的。

第三章系统用例模型

前面的章节已经对本系统的任务和需求做了详细的说明。接下来，将对系统的流程和各个参与者之间的相互作用做详细的说明，将以Rational Rose作为UML建模的工具，使用用例图、时序图、协作图和类图等对整个系统进行描述、构造、可视化和文档编制。

用例视图是被称为行为者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图。用例是系统中的一个功能单元，可以被描述为行为者与系统之间的一次交互作用。用倒模型的用途是列出系统中的用例和行为者，并显示哪个行为者参与了哪个用例的执行。

1、确定系统范围和系统边界

⑴业务范围：本系统只涉及与网吧的机器使用情况、收费及会员资料有关的管理，包括上网机器、空余机器、会员资料、上机时间及金额4个主要功能。其它功能是为主功能服务的功能。

⑵系统边界：本系统与互联网控制系统、财务管理系统有边界。网管根据网吧的经营情况来制订消费额度。会员资料系统会提供会员各种信息和数据。

2、确定行为者

在UML中，Actors代表位于系统之外和系统进行交互的一类对象。用它可以对软件系统与外界发生的交互进行分析和描述。

在网吧管理系统中，可以归纳出来的主要问题有：

上网机器的位置；

下机的位置；

挂失；

上机时间的计算及帐务的扣除；

冲值；

会员办理；

用户查询网吧数据库中的所有变动记录。

从上面所归纳的问题可以看出，本系统所涉及的操作主要是网吧的管理、维护以及各种信息的分析查询。

在本系统UML建模中，可以创建以下角色(Actors)：

网管；

会员（网民）；

使用Rational Rose的UseCase View中建立Actors

3、确定用例

用例本身是指一个用户或其他系统与要设计的系统进行的一个交互，这个交互是了达到某个目标(goal)。行为者用来描述有该目标的人或系统。这个术语强调了任何人或系统拥有目标的事实。目标本身是一个动词短语，如“客户：下订单”，“店员：记录库存”。作为用例的一部分，有必要记录目标成功和失败对于活动者和系统的含义。在下订单的实例中，目标达成可能包括货物交给活动者和公司收到相应的货款。仔细定义目标成败是定义系统范围(scope)的基础。因为对于一个简易的订单输入系统，目标达成可能仅仅意味着订单已经经过验证并且交货已经排定日程

网吧管理系统根据业务流程可以分为以下的几个用例(Use Cases)：

上机；

登录验证

下机；

上网时间；

空机管理

扣钱：

分配机器

会员办理；

会员历史记录查询：

会员信息维护；

冲值

用户登录;

退出系统。

使用Rational Rose的Use Case~View中建立用例(use cases)如图3.2所示。

图3.2 在Use Case中创建用例

4、绘制用例图

用例图(usecase Diagram)采用了面向对象的思想，又是基于用户视角，绘制非常容易，简单的图形表示便于让人们理解。

用例图表示了行为者和用例以及它们之间的关系。它描述了系统、子系统和类的一致的功能集合，表现为系统和一个或多个外部交互者(角色)的消息交互动作序列。

也就是角色(用户或外部系统)和系统(要设计的系统)的一个交互，为了实现一个目的，这个目的的描述通常是一个动词短语，例如，开立信用证，给客户回单等。

系统总体用例关系图如图3.3所示。

图3.3 系统用例关系图

5、描述用例

⑴用例1

用例名：上机

行为者：会员

目的：登录计算机进行使用

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员打开机器登录。

2）系统提示输入会员卡号和密码。

3）正确开机。

4）进行关于计算机方面的活动。

5）用例结束。

A1: 没有余额

1）系统提示该会员卡金额不足。

2）反回主事件流2。

（2）用例2

用例名：下机

行为者：会员

目的：安全退出计算机

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员作出退出操作时，用例开始。

2）系统保存相关数据

3）退出

4）用例结束。

（3）用例3

用例名：会员信息维护

行为者：网管

目的：维护会员资料，使数据保持最新状态

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）网管作出创建会员卡账户操作时，用例开始。

2）系统自动给出卡号和开卡日期，提示用户填写相关资料3）获取数据，更新到数据库

4）在退出系统前时时保持更新

5）用例结束。

（4）用例4

用例名：分配机器

行为者：网管，会员

目的：使会员得到空余机器

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员在网管那刷卡时，用例开始。

2）系统查看空机。

3）系统显示空机位置。

A1：没有空机。

8）用例结束。

A1：没有空机。

1）系统提示没有空机。

2）返回主事件流1。

（5）用例5

用例名：会员历史记录查询

行为者：会员

目的：使会员得到一定时间内的消费情况

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员在上机时查询，用例开始。

2）系统给出主菜单。

3）选择查询时间段。

4）给出结果

5）用例结束。

（6）用例6

用例名：上网时间

行为者：网管，会员

目的：使网管得到会员上机时间

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员在下机时，用例开始。

2）系统给出上机时间。

3）给出结果。

4）用例结束。

（7）用例7

用例名：扣钱

行为者：网管，会员

目的：使网吧能从提供上网服务中得到盈利类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员在下机时，用例开始。

2）系统给出上机时间。

3）系统更据会员类别结算所需金额。

4）在会员帐户中扣除。

5）用例结束。

（8）用例8

用例名：冲值

行为者：网管，会员

目的：使会员能向自己卡里打入更多钱

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）会员在请求冲卡时，用例开始。

2）会员给出冲值金额。

3）系统更据会员所给多少将其打入卡内。4）用例结束。

（9）用例9

用例名：会员办理

行为者：网管，会员

目的：想来上机者需先办一种会员类别

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）来上机者请求办理会员时，用例开始。

2）上网者给出会员类别和冲值金额。

3）系统更据其所给数据建立档案。

4）网管给出会员凭证。

4）用例结束。

（10）用例10

用例名：空机管理

行为者：网管

目的：使网管清楚还有的空机数和位置

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）系统开始运行时，用例开始。

2）有上机的就减去有下机的就加上。

3）系统更据其上下机情况进行即时更新。4）系统退出运行。

5）用例结束。

（11）用例11

用例名：用户登录

行为者：网管

目的：使网管登录系统从而能控制管理

类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）开机时，用例开始。

2）进入登录画面。

3）输入卡号和密码。

4）用例结束。

（12）用例12

用例名：退出系统

行为者：网管

目的：使网管退出系统从而结束所有活动类型：主要的、基本的

级别：一级

过程描述：

1）要退出时，用例开始。

2）进入退出画面。

3）保存所有修改过的数据并退出。

4）用例结束。

第四章系统的动态模型

动态模型包括：活动图、状态图、时序图、协作图等。建立这些图的目的是为了更好的了解业务流程。

1.活动图

活动图用来表示一个操作所需要的活动，它实际上也是一种流程图，它描述活动的序列，即系统从一个活动到另一个活动的控制流。活动图特别适合描述动作流和并发处理行为。网吧管理的活动图如图4.1所示。

4.1 网吧管理的活动图