概要设计与数据库设计

北华航天工业学院

《软件工程》

实验报告

报告题目：使用visio2007绘制分析和

设计模型并编写文档

作者所在系部：计算机科学与工程系

作者所在专业：计算机科学与技术

作者所在班级：X

作者姓名：X

指导教师姓名：X

完成时间：2011年10月

北华航天工业学院教务处制

实验3-4 使用visio2007绘制分析和设计

模型并编写文档

一、实验要求：

分组完成，每组3-5人

二、实验内容：

1、对上一次的题目进行概要设计。

（1）分析流程图，得出系统模块结构

（2）撰写概要设计说明书

2、对上一次的题目进行数据库设计（详细）。

（1）分析E-R图，得出数据库结构

（2）撰写数据库设计说明书

三、实验结果：

经过这次实验，我们撰写了一份概要设计说明书，一份数据库设计说明书。

目录

概要设计部分

1引言 (1)

1.1编写目的 (1)

1.2背景 (1)

1.3定义 (1)

资料 (1)

2总体设计 (2)

2.1需求规定 (2)

2.2运行环境 (2)

2.3基本设计概念和处理流程 (2)

2.4结构 (2)

2.5功能需求与程序的关系 (2)

2.6人工处理过程 (3)

2.7尚未问决的问题 (3)

3接口设计 (4)

3.1用户接口 (4)

3.2外部接口 (4)

3.3内部接口 (4)

4运行设计 (5)

4.1运行模块组合 (5)

4.2运行控制 (5)

4.3运行时间 (5)

5系统数据结构设计 (5)

5.1逻辑结构设计要点 (5)

5.2物理结构设计要点 (8)

5.3数据结构与程序的关系 (8)

6系统出错处理设计 (8)

6.1出错信息 (8)

6.2补救措施 (8)

6.3系统维护设计 (9)

数据库设计部分

1引言 (10)

1.1编写目的 (10)

1.2背景 (10)

1.3定义 (10)

1.4参考资料 (10)

2外部设计 (10)

2.1标识符和状态 (10)

2.2使用它的程序 (11)

2.3约定 (11)

2.4专门指导 (11)

2.5支持软件 (11)

3结构设计 (11)

3.1概念结构设计 (11)

2、图书基本信息 (11)

3.2逻辑结构设计 (13)

3.3物理结构设计 (13)

4运用设计 (15)

4.1数据字典设计 (15)

4.2安全保密设计 (17)

概要设计说明书

1引言

1.1编写目的

本文档的编写是为了完善图书管理系统软件的开发途径和应用方法，软件开发小组的人员将以这本说明书为框架以求在最短的时间高效的开发图书管理系统。

该概要说明书的预期读者是图书馆管理系统的开发人员和图书馆的管理人员，使软件开发人员更加明确这个软件开发的要求，以求开发出来的软件更加符合用户的需求。并且使图书馆的管理人员看到我们的设计，并对这个概要设计提出他们的建议和意见，以达到用户的需求。

1.2背景

说明：

a.待开发软件系统的名称；图书馆管理系统

b.列出此项目的任务提出者：图书馆管理员

c.开发者：计算机系的学生

d.用户：学校图书馆管理员

e.将运行该软件的计算站（中心）。

1.3定义

列出本文件中用到的专门术语的定义和外文首字母组词的原词组。

参考客户

与我们签定合同，要求购买产品的人。软件的开发以他们的需要为基础

?用户

使用这个软件的所有人

?服务器(Server)

一台共享信息的主机，配置比一般微机高，主要起监管网络，提供数据信息的作用。

?客户机(Client)

是相对于服务器(Server)的名词，与客户没有关系，是用户运行图书馆管理软件的一台微机。

?C/S结构

软件的一种结构，前提是有一个局域网，一台角色为数据库服务器，安装数据库管理软件，其他为客户机，安装管理系统软件，起操作平台的作用，数据保存在远程数据库服务器上。

资料

相关的文件包括：

A、《图书管理信息系统可行性分析报告》

B、《图书管理信息系统需求说明书》；

参考资料：

A、NIIT ACCP3.0 Seml《基于软件开发项目的毕业设计》；

B、国家标准《概要设计说明书（GB8567——88）》；

C、莱克公司的人力资源管理项目的概要设计说明；

2总体设计

2.1需求规定

说明对本系统的主要的输入输出项目、处理的功能性能要求，详细的说明可参见附录C。

2.2运行环境

简要地说明对本系统的运行环境（包括硬件环境和支持环境）的规定，详细说明参见附录C。

1、设备：

客户程序硬件要求：

具有Pentium III 处理器且满足以下要求的计算机：

最低64 MB 内存

最小 2.1 GB 硬盘

鼠标、键盘

服务器硬件需求：

具有Pentium III 处理器且满足以下要求的计算机：

最低256MB 内存

最小8 GB 硬盘

鼠标

键盘

2、支持程序

客户程序多需软件：

Windows XP/NT /2000或更高版本

数据库服务器软件：

Windows XP /2000 Server或更高版本

SQL Server 2005

2.3基本设计概念和处理流程

说明本系统的基本设计概念和处理流程，尽量使用图表的形式。

2.4结构

用一览表及框图的形式说明本系统的系统元素（各层模块、子程序、公用程序等）的划分，扼要说明每个系统元素的标识符和功能，分层次地给出各元素之间的控制与被控制关系.

2.5功能需求与程序的关系

本条用一张如下的矩阵图说明各项功能需求的实现同各块程序的分配关系：

功能需求程序1 程序2 程序3 程序4

图书管理员的查询权限图书信息读者信息借书还书信息超期未还图

书信息

图书管理员的添加权限图书信息读者信息时间数量信息

图书管理员的删除权限图书信息读者信息时间数量信息

图书管理员的修改权限修改读者信息更新时间数量

信息

读者查询图书信息权限超期罚款信息超期未还图书

信息图书编号规定借阅时

间

读者查询读者信息权限读者学号姓名借阅时间还书时间

说明：

1、主界面组织了这些功能和模块，为用户操作提供一个框架；

2、以上划分的模块、子系统，在逻辑上相对独立，因此被划分成相对独立的模块，这种方式的划分为系统的实现能够提供更加明确的思路；

3、模块之间的接口设计，请参考以下的说明

2.6人工处理过程

本软件系统的工作中不需要人工处理数据

2.7尚未问决的问题

需求中的问题在本设计中已经全部实现，本程序是产品的一个原型和最初的版本，以后考虑要增加的功能可能包括以下的一个或者多个方面：

1、多用户版本的用户管理操作；

2、支持市场和产品销售所需要的产品加密、使用验证或者产品系列号功能；

3、可执行程序的自动调度和执行；

4、日程和项目活动安排提示；

5、自动电子文稿筛选、电子文稿自动摘要；

6、界面的改进（例如修改程序为一个任务栏运行的程序指示器）、易用性的增强；

7、磁盘文件监控；

8、个人数据的分类、存储；

9、公共数据库；

10、网络QQ和网络会议；

11、语音组件的支持；

本系统的增强版本，将提供多种日常方便个人使用功能的支持，逐步形成一个“电子秘书”。

本系统采用快速原型开发工具Visual Basic 6.0进行开发，所提供的不同层次的接口，具有高度的集成性，本系统没有采用低级语言设计和完成自定义的接口，因此接口设计大部分已经由不同方式的组件来完成了。

3接口设计

3.1用户接口

本系统提供可视化的操作方式，不提供命令控制语句进行输入控制，从而用户只需要使用鼠标进行命令操作，使用键盘输入系统接收的参数。

用户接口集中在图2中的界面层，用户主要通过窗体、控件、对话框等可视化元素进行交互。

输入输出，界面接口操作包括以下的方面：

序号输入信息界面操作输出

1 独立的任务的信息添加、保存操作按钮对应任务被保存

2 指定一个任务删除操作按钮该任务被删除

3 指定一个信息，输入

该任务新的内容更改操作按钮该任务原来的内容被新的内

容所代替

4 指定任务的启动、结

束、间隔时间更新任务启动信息的操

作按钮

对应信息被保存

5 指定一个任务删除按钮该任务被删除

6 指定一个信息，输入

该任务新的内容更改操作按钮该任务原来的内容被新的内

容所代替

10 自动系统时间自动弹出任务执行信息提示

11 特定的任务信息确认查找按钮显示查询到的结果

3.2外部接口

VB Application包括了支持程序，主要的支持程序为VB6Runtime.DLL，这些动态连接库通过COM的方式提供支持，COM的相关说明，请参考其他资料。

任务项目程序通过Active Data Object（ADO）接口访问数据库，ADO对数据库访问对象进行了层次式的封装，详细的有关ADO的说明，请参考ADO相关的技术资料。

与数据库的接口设计，主要集中在图2中数据库访问模块的独立封装部分，详细的接口、访问调用，请参考《任务项目详细设计说明》。

3.3内部接口

内部接口主要集中在两个方面，在图2中，包括：

A、事件与操作事务处理单元间的接口；

B、事务处理单元与数据库的接口；

事件与操作事务处理单元间的接口可以用图4来描述：

4运行设计

4.1运行模块组合

本程序主要是由一个程序窗口为模块二，一般一个窗口完成一个特定的功能，主窗口通过打开另一个子窗口来实现各个模块之间的不同功能的链接和组合。各模块之间相对独立，程序的可移植性好。各模块之间主要以传递数据项的引用来实现模块之间的合作和数据共享。

4.2运行控制

系统运行时根据操作员的角色，确定各模块的操作权限和数据的处理权限。运行中记录操作员操作日志，记录操作员行为。

4.3运行时间

一般操作的响应时间应在1"2秒内,对软磁盘和打印机的操作,以及数据的导入和导出也应在可接受的时间内完成.。这个运行可由用户自由控制。

5系统数据结构设计

5.1逻辑结构设计要点

5.2物理结构设计要点

5.3数据结构与程序的关系

数据结构与程序是此软件的重要组成部分，程序的正确执行依赖于合理的数据结构。好的数据结构有助于编写出更好的程序。

6系统出错处理设计

6.1出错信息

本程序还在多处采用了异常处理的机制，当遇到异常时不但能即使的处理，保证程序的安全性和稳定性，而且各种出错信息能通过弹出对话框的形式，及时地告诉用户出错的原因及解决办法，使用户以后能减少错误的发生。程序的大部分地方还采取了出错保护，如输入内容的长度和类型等减少了用户出错的可能。

6.2补救措施

我们对于本程序的几种可能错误进行了分析，分别了进行了不同的处理，主要的错误可能有：

1·数据库连接错误

这类错误主要是数据库设置不正确，或者是SQL server 异常引起的，我们只要取消本次操作，提醒用户检查数据库就可以了。

2·输入错误

这类错误主要是由于用户输入不规范造成的，我们在尽量减少用户输入出错的条件的情况下，主要是通过对话框，提醒用户，然后再输入。

3·其他操作错误

对于用户的不正当操作，有可能是程序发生错误。我们主要是中止操作，并提醒用户中止的原因和操作的规范。

4·其他不可预知的错误

程序也会有一些我们无法预知的或没考虑安全的错误，对此，我们不可能做出万全的异常处理，这时我们主要要保证数据的安全，所以要经常的进行数据库备份，并能及时的和我们联系，以逐步地完善我们的程序。

6.3系统维护设计

软件的维护主要包括，数据库的维护和软件功能的维护。

A·对于数据库的维护

本软件已经提供了数据库的备份和恢复的功能，可以方便地实现数据库的维护管理。

B·对于软件功能方面的维护

由于我们采用的是模块化的设计方法，每个模块（窗口）之间相互独立性较高，这样对软件的维护带来了很大的方便，对于单独功能的修改只需修改一个窗口就行了。而对于功能的添加，只要再添加菜单项的内容即可，软件卖出后，我们将根据客户的需求和反应，定期的对软件进行维护修改。

数据库设计说明书（GB8567——88）

1引言

1.1编写目的

《图书管理系统数据库设计说明书》目的是设计《图书管理系统》中各项功能和非功能性需求实现时所需要的数据库，并可以此数据库为根据实现具体的数据存储。同时为详细设计人员提供设计依据，其他本项目组的开发人员也可参阅。

1.2背景

本项目的名称：图书管理系统开发软件。

随着图书馆图书种类、数量的不断扩大，图书检索速度慢、统计工作量大，难以满足图书馆现代化管理的要求。因此，建立一套图书管理软件，科学的对图书馆数据进行管理，方便图书的检索和读者借阅工作。

本项目的需求者及设计人员是图书管理系统开发小组，用户是中小型租、借书机构。

本产品是针对电脑管理图书的需求设计的，可以完成读者登记、购入新书、读者借还书等主要功能。

1.3定义

开发（develop）：不是单纯只开发活动，还包括维护活动。

项目（project）：指向客户或最终用户交付一个或多个产品的管理的相关资源的集合。这个资源集合有着明确的始点和终点，并且一般按照某项计划运行。

产品生命周期（product life cycle）：是产品从构思到不可使用所持续的时间。

实体—联系图（entity-relationship diagram）：一种概念性的数据模型。

数据字典（data dictionary）：用来定义数据流图中的各个成分的具体含义，它和数据流图共同构成了系统的逻辑模型。

范式（normal forms）：软件系统中的信息以一定的方式组织并存储在数据库或文件中，为减少数据冗余，避免出现插入异常或删除异常，简化修改数据的过程，通常需要把数据结构规范化。通常用范式定义消除数据冗余的程度。

1.4参考资料

《软件工程导论》张海潘，清华大学出版社，2008年。

《CMMI软件过程改进与评估》罗运模、谢志敏，电子工业出版社，2004年

《实用软件文档写作》肖刚、古辉、程振波、张远明，北京大学出版社，2008年

《Visual C++项目开发全程实录》李言，清华大学出版社，2008年

《零基础学Visual C++》郑惠，机械工业出版社，2008年

2外部设计

2.1标识符和状态

①在采购验收后，进入编目时，要人工粘贴索书号和新书的条码。

②在图书上架仍保持手工摆放。

③系统目前只考虑到做编目、借书、还书、续借的统计。

④有效的时间范围为一个月。

2.2使用它的程序

《图书管理系统》

2.3约定

图书管理系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员和图书馆管理人员。图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书馆工作人员对图书借阅者的借阅及还书要求进行操作，同时形成借书或还书报表给借阅者查看确认；图书馆管理人员的功能最为复杂，包括对工作人员、图书借阅者、图书进行管理和维护，及系统状态的查看、维护。

1、管理系统具有多个管理员，管理员可以使用不同的用户名和密码进入管理系统，并可以修改自己的密码；

2、进入系统后可以重新登录该系统，可以退出系统；

3、在系统中可以对数据库进行简单的操作；

4、可以进行借书、还书及查询相应的信息等功能；

5、最基本的功能还应具有可以编辑图书，录入、删除图书资料，录入、删除学生资料；

6、做个借期超过要求罚款的功能，不同类的书罚款各不相同；

7、图书管理系统软件还必须具有导入,导出数据库功能。方便即时更新和修改；

8、软件系统安全上要有一定的保障；

2.4专门指导

向准备从事此数据库的生成、从事此数据库的测试、维护人员提供专门的指导，例如将被送入数据库的数据的格式和标准、送入数据库的操作规程和步骤，用于产生、修改、更新或使用这些数据文卷的操作指导。如果这些指导的内容篇幅很长，列出可参阅的文件资料的名称和章条。

2.5支持软件

操作系统Windows 98 /Windows2000/Windows XP/Windows2007

数据库系统SQL SERVER 2000/SQLServer2005或更高版本

开发工具Visual C++ 6.0

3结构设计

3.1概念结构设计

1、读者基本信息

2、图书基本信息

读者

系部

学号

编号

姓名

性别

密码

图书

书名

储存数

出版社

类别编号

定价

作者

3、图书类别信息

4、管理员基本信息

5、图书借阅记录

类别编号类别名称

图书类别

管理员

编号

职称

职务

姓名

性别

密码

借阅

借阅编号

超出时间

借阅日期

借阅数量

应还日期

实还日期

赔偿金额

管理员编号书籍编号

读者编号

全局E-R 图：

1 n

n n 1 n n n

1 1 1 1

3.2逻辑结构设计

图书信息表：每一个非主属性“类别编号、书名、作者、定价、出版社、库存数、备注”

都完全依赖于主键“图书编号”，不存在部分依赖和传递依赖，所以属于第三范式。

图书类别表：每一个非主属性“类别名称、备注”都完全依赖于主键“类别编号”，不存

在部分依赖和传递依赖，所以属于第三范式。

读者信息表：主键为“读者编号”，非主属性“姓名、性别、系部、密码”既可以由“读

者编号”确定，又可以由非主属性“学号”确定，所以存在传递依赖不存在部分依赖，属于第二范式。

管理员信息表：每一个非主属性“姓名、性别、职务、职称、密码”都完全依赖于主键“管

理员编号”，不存在部分依赖和传递依赖，所以属于第三范式。

借阅信息表：“应还日期”依赖于“借阅日期”，传递依赖于“借阅编号”，存在传递依

赖，属于第三范式。

3.3物理结构设计

读者信息表

字段名

类型 长度 约束

是否允许为空

编号 时间 姓名 编号 性别 系部 学号 借阅 定价

作者 数量

库存数 查询 书名 出版社 密码 类别编号 维护 维护

查询 查询 管理员

编号 职称

密码

职务 性别 姓名 图书 读者 备注

读者编

号

char 30 主键否姓名char 10 是

性别char 2 为‘男’或

‘女’

是

学号char 30 是系部char 20 是

图书信息表

字段名类型长度约束是否允许为空

图书编

号

char 30 主键否类别编

号

char 30 外键否书名char 20 是作者char 10 是定价money 是出版社char 30 是库存数int 是备注text 是

图书类别表

字段名类型长度约束是否允许为空

类别编

号

char 30 主键否类别名

称

char 30 是备注text 是

管理员信息表

字段名类型长度约束是否允许为空

管理员

编号

char 30 主键否姓名char 10 是

性别char 2 是职务char 15 是职称char 15 是

借阅信息表

字段名类型长度约束是否允许为空

借阅编号char 30 主键否读者编号char 30 外键否书籍编号char 30 外键否管理员编

号

char 30 外键否借阅数量int 是

借阅日期datet

ime

get(TIME) 是

应还日期datet

ime

借阅日期+30天是

还书日期datet

ime

get(TIME) 是

超出时间int 还书日期-应还日

期

是

赔偿金额money 0.1*超出时间

（元）

是

4运用设计

4.1数据字典设计

数据字典：

名字：读者基本信息

别名：

描述：读者用户的个人基本信息，用于对读者的确认

定义：读者基本信息=读者编号+姓名+性别+班级+专业+图书卡卡号+备注位置：刷卡或输入借书终端

名字：读者编号

别名：

描述：唯一地标识读者基本信息的一名特定读者的关键域

定义：读者编号= 11 字符 11

位置：读者基本信息

借还信息

名字：图书基本信息

别名：

描述：图书基本信息，可用于读者对所需求图书的查询等

定义：图书信息=图书编号+名称+作者+出版社+登记日期+库存/借出数量标记 +备注

位置：传输到服务器数据库终端

名字：图书编号

别名：

描述：唯一地标识图书基本信息的一本特定图书的关键域

定义：图书编号=8 字符 8

位置：图书基本信息

图书借出信息

图书续借信息

图书归还信息

图书超时归还/报损/报失/赔偿信息

名字：图书借出信息

别名：

描述：图书基本信息及借出时间、数量等信息

定义：图书借出信息=图书编号+图书名称+读者编号+读者姓名+借书时间

+借书数量+应还时间+超限标记

位置：传输到前台显示终端

名字：图书续借信息

别名：

描述：图书续借及时限信息等

定义：图书续借信息=续借图书编号+名称+数目+续借归还时限+超限标记位置：传输到前台显示终端

名字：图书归还信息

别名：

描述：图书归还数目数量和备注等信息

定义：图书归还信息=归还图书数目+图书编号+图书名称+超限标记+备注

位置：传输到前台显示终端

名字：图书超时归还/报损/报失/赔偿信息

别名：

描述：计算超时或损坏赔偿金额

定义：图书报损信息=超时/报损图书编号+图书名称+超限罚金/损失赔偿金+备注

位置：传输到前台显示终端

4.2安全保密设计

使用者在使用此数据库时，由于不同的访问者的登录号不同，且增加了密码设置，故相当于对于数据的访问设置了权限，所以数据可以说是安全的。管理员的权限最大，一般操作员只能看到与自己有关的信息和其权限下可操作的图书信息，而不能修改其他操作员的信息。