【文章內容簡介】 恢復。通過需求分析，我們得知需要提供的功能主要包括個人信息管理模塊、信息查詢模塊、教材申報管理模塊、教材科信息管理模塊、院系信息管理模塊、文件信息管理模塊及數(shù)據(jù)庫信息管理模塊。 功能需求建模進行系統(tǒng)分析和設計的第一步是創(chuàng)建系統(tǒng)的用例模型。作為描述系統(tǒng)的參與者所能進行操作的圖，它在需求分析階段有著重要的作用，整個開發(fā)過程都是圍繞系統(tǒng)的需求用例描述進行的[24]。創(chuàng)建系統(tǒng)用例的第一步是確定系統(tǒng)的參與者。教材管理系統(tǒng)的參與者包括以下幾類：(1) 學生：教材管理系統(tǒng)的服務對象首先是學校的學生，學生通過該系統(tǒng)可以查詢教材的使用情況及其費用。(2) 教師：教師主要是負責根據(jù)教學安排進行教材等的申報。(3) 教研室管理員：教研室管理員主要負責對該教研室教師的教材申報記錄進行審核。(4) 教務秘書：教務秘書主要負責制定院系的教學安排。(5) 教務處管理員：教務處管理員主要負責對各個院系的教材申報記錄進行審核。(6) 教材科管理員：教材科管理員主要負責對教材、作業(yè)本及實驗報告紙的出入庫管理。(7) 系統(tǒng)維護人員：系統(tǒng)維護人員主要負責數(shù)據(jù)庫的維護工作以及以上六種角色的賬號密碼分配。當需求被收集起來以后，即可通過用例來描述系統(tǒng)的功能。本文以核心用例為例進行詳細描述和說明，如圖31所示。圖31 系統(tǒng)核心用例圖(1) 教務秘書用例教務秘書能夠通過該系統(tǒng)進行的核心活動如下：① 查詢教學安排：教務秘書可以在教學安排查詢界面對本院系的所有教學安排進行查詢。② 制定教學安排：教務秘書可以在教學安排添加界面對本院系教師的教學安排進行添加。③ 修改教學安排：教務秘書可以在教學安排修改界面對本院系教師的教學安排進行修改。④ 文件下載：教務秘書可以在下載界面對所需要的相關文件進行下載。(2) 教師用例教師能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：① 查詢教學安排：教師可以在教學安排查詢界面對其教學安排進行查詢。② 申報教材：教師可以在教材申報界面對其教學安排進行學生用書、教師參考書、教師用書的申報。③ 查詢申報結果：教師可以在申報結果查詢界面對其所申報的書籍結果進行查詢。④ 文件下載：教師可以在下載界面對所需要的相關文件進行下載。(3) 教研室管理員用例教研室管理員能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：① 查詢教學安排：教研室管理員可以在教學安排查詢界面對其教研室所有教師的教學安排進行查詢。② 查詢審核結果：教研室管理員可以在審核查詢界面對其所在教研室的所有教師的申報進行審核以及審核結果的查詢。③ 文件下載：教研室管理員可以在下載界面對所需要的相關文件進行下載。(4) 教務處管理員用例教務處管理員能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：① 查詢教學安排：教務處管理員可以在教學安排查詢界面對全校所有教師的教學安排進行查詢。② 查詢審核結果：教務處管理員可以在審核查詢界面對全校所有教師的申報進行審核以及審核結果的查詢。③ 文件下載：教務處管理員可以在文件下載界面對所需要的相關文件進行下載。④ 文件上傳：教務處管理員可以在文件上傳界面對相關文件進行上傳。(5) 教材科管理員用例教材科管理員能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：① 查詢教學安排：教材科管理員可以在教學安排查詢界面對全校所有教師的教學安排進行查詢。② 查詢審核結果：教材科管理員可以在審核查詢界面對全校所有教師的申報進行審核以及審核結果的查詢。③ 文件下載：教材科管理員可以在文件下載界面對所需要的相關文件進行下載。④ 文件上傳：教材科管理員可以在文件上傳界面對相關文件進行上傳。⑤ 入庫管理：教材科管理員可以對教材、作業(yè)本及實驗報告紙的入庫進行記錄。⑥ 出庫管理：教材科管理員可以對教材、作業(yè)本及實驗報告紙的出庫進行記錄。(6) 學生用例學生能夠通過該系統(tǒng)進行如下活動：① 查詢書籍費用：學生可以在書籍費用查詢界面對自己所使用的書籍及其費用信息進行查詢。② 文件下載：學生可以在文件下載界面對所需要的相關文件進行下載。在系統(tǒng)核心用例圖中，以制定教學安排用例和教材入庫用例為例給出用例描述，如表31和表32所示。表31 制定教學安排用例描述用例編號31用例名稱制定教學安排用例概述教務秘書對本院系教師添加教學安排主參與者教務秘書項目相關人利益說明項目相關人利益教務秘書能夠成功添加教學安排前置條件教務秘書成功進入教學安排添加頁面后置條件成功添加教學安排成功保證看到添加成功信息基本事件流步驟活動1教務秘書進入教學安排添加頁面2教務秘書輸入教學安排信息3教務秘書點擊“提交”按鈕，提示添加成功4用例終止擴展事件流1教務秘書輸入錯誤信息，提交時提示相應的錯誤提示2教務秘書輸入信息為空，提交時提示添加信息不能為空規(guī)則與約束1. 教務秘書登錄成功才能添加。表32 教材入庫用例描述用例編號32用例名稱教材入庫用例概述教材科管理員對入庫書籍進行記錄主參與者教材科管理員項目相關人利益說明項目相關人利益教材科管理員能夠成功記錄入庫信息前置條件教材科管理員成功進入書籍入庫界面后置條件成功記錄入庫信息成功保證看到書籍入庫成功信息基本事件流步驟活動1教材科管理員進入書籍入庫頁面2教材科管理員輸入入庫信息3教材科管理員點擊“提交”按鈕，提示入庫成功4用例終止擴展事件流1教材科管理員輸入錯誤信息，提交時提示相應的錯誤提示2入庫信息為空，提交時提示入庫信息不能為空規(guī)則與約束1. 教材科管理員登錄成功才能入庫。 數(shù)據(jù)庫需求在設計系統(tǒng)時，主要從模塊組成、數(shù)據(jù)連接、功能實現(xiàn)、應用意義等方面著手，而模塊組成主要包括系統(tǒng)的主要組成模塊以及每個模塊所要達到的功能。所以，要對每個模塊的數(shù)據(jù)需求進行詳細的分析。本文以教材信息為例進行數(shù)據(jù)需求分析。針對教材信息的數(shù)據(jù)特點，可以總結出如下需求：，包含書籍、作業(yè)本和實驗報告紙。、作業(yè)類別、單價等數(shù)據(jù)特征。、報告類別、單價等數(shù)據(jù)特征。、書名、作者、出版社、單價等數(shù)據(jù)特征。、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。、書籍條形碼、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。、專業(yè)、班級、作業(yè)類別、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。9. 實驗報告紙出庫信息需包含院系、專業(yè)、班級、報告類別、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。、專業(yè)、班級、學期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。、年份、學期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員等數(shù)據(jù)特征。經上述系統(tǒng)功能分析和需求總結，設計如下所示的數(shù)據(jù)項和數(shù)據(jù)結構：教材信息：教材類別編號、教材類別。作業(yè)本信息：作業(yè)類別編號、作業(yè)類別、單價。實驗報告紙信息：報告類別編號、報告類別、單價。書籍信息：條形碼、書名、作者、出版社、單價。作業(yè)本入庫信息：作業(yè)本類別、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。實驗報告紙入庫信息：實驗報告紙類別、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。書籍入庫信息：書籍類別、書籍條形碼、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。作業(yè)出庫信息：院系、專業(yè)、班級、學期、作業(yè)類別、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。實驗報告紙出庫信息：院系、專業(yè)、班級、學期、報告類別、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。學生用書出庫信息：院系、專業(yè)、班級、學期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。教師用書出庫信息：院系、年份、學期、條形碼、書籍數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。 性能需求軟件系統(tǒng)在性能方面的要求就是系統(tǒng)所必須遵循的一些約束和限制，如訪問權限的限制、處理時間的約束、可靠性要求和健壯性要求等。下面是教材管理系統(tǒng)的性能要求。系統(tǒng)處理的準確性和及時性是系統(tǒng)的必要性能。在系統(tǒng)設計和開發(fā)過程中，要充分考慮系統(tǒng)當前和將來可能承受的工作量，使系統(tǒng)的處理能力和響應時間能夠滿足對信息處理的需求。在系統(tǒng)開發(fā)過程中，必須采用一定的方法保證系統(tǒng)的準確性。要求系統(tǒng)能夠提供良好的用戶接口，易用的人機交互界面。要實現(xiàn)這一點，就要求系統(tǒng)應該盡量使用用戶熟悉的術語和中文信息的界面。 在自主開發(fā)本系統(tǒng)時，要進行良好的設計工作，制訂行之有效的軟件工程規(guī)范，保證代碼的易讀性、可操作性和可移植性。輕量級的SSH整合框架和面向對象的程序設計方法，能夠達到面向未來的發(fā)展要求，從而提高擴展效率、縮短開發(fā)周期，便于二次開發(fā)。安全問題是系統(tǒng)最關鍵的問題。對用戶分配角色時，對密碼進行加密存儲，使用戶信息更加安全。同時對一些角色進行權限限制，防止出現(xiàn)因權限過大而造成的錯誤操作。還可以隨時對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行備份和恢復等操作。 本章小結本章對系統(tǒng)進行了需求分析，首先分析了教材選訂工作的業(yè)務流程，接著提出了系統(tǒng)的設計目標，然后通過對系統(tǒng)功能需求的分析，得知了該系統(tǒng)所應完成的功能，然后進行了數(shù)據(jù)庫需求分析，總結出了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求，最后進行了系統(tǒng)性能需求分析。4 總體設計總體設計主要是指在系統(tǒng)分析的基礎上，對整個系統(tǒng)的劃分（子系統(tǒng)）、機器設備（包括軟、硬設備）的配置、數(shù)據(jù)的存貯規(guī)律以及整個系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)劃等方面進行合理的安排[25]。本章從系統(tǒng)設計思想、數(shù)據(jù)庫設計、系統(tǒng)功能設計和接口設計四個方面進行描述。 體系結構設計本系統(tǒng)采用目前主流的SSH三層架構技術，SSH三層架構技術是目前流行的MVC 框架之一。典型的J2EE 三層結構，分為表現(xiàn)層、中間層（業(yè)務邏輯層）和持久層。Web 應用的前端是表現(xiàn)層。SSH 整合框架使用Struts 框架，其負責的工作為：管理用戶的請求，做出相應的響應；提供一個流程控制器，委派調用業(yè)務邏輯和其他上層處理；處理異常；為顯示提供一個數(shù)據(jù)模型和用戶界面的驗證等。Web 應用的后端是持久層。SSH 整合框架使用Hibernate，其持久化對象是基于簡單的Java對象(Plain Old Java Objects，POJO)和Java 集合的，負責的工作為：查詢對象的相關信息；增加、刪除、更新數(shù)據(jù)庫記錄等。Web 應用的中間部分是業(yè)務邏輯層。SSH 整合框架使用Spring 框架，其負責的工作為：管理事物；提供與其他層相互作用的接口；管理業(yè)務層級別的對象的依賴；管理從業(yè)務層到持久層的程序執(zhí)行等。應用 Struts 的目的是為了分離視圖層和控制層；Spring 是為了通過接口編程，提高程序的重用率和可維護性；Hibernate 的目的是為了實現(xiàn)用面向對象的思想來管理數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫之間的低耦合。這種整合的開發(fā)模式讓開發(fā)更加方便、快捷、思路清晰。系統(tǒng)基本業(yè)務流程是：在表示層中，首先通過JSP實現(xiàn)界面交互，負責傳送請求(Request)和接收響應(Response)，然后Struts將ActionServlet接收到的Request委派給Spring DelegatingActionProxy，再轉交給相應的Action處理。在業(yè)務層中，管理服務組件的 Spring IoC容器負責向Action提供業(yè)務模型(Model)組件和該組件的協(xié)作對象數(shù)據(jù)處理(Data Access Objects，DAO)組件完成業(yè)務邏輯，并提供事務處理、緩沖池等容器組件以提升系統(tǒng)性能和保證數(shù)據(jù)的完整性。而在持久層中，則依賴于Hibernate的對象化映射和數(shù)據(jù)庫交互，處理DAO組件請求的數(shù)據(jù)，并返回處理結果[26]。該系統(tǒng)的架構圖如圖41所示。圖41 系統(tǒng)架構圖 數(shù)據(jù)庫設計和實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫設計的目標是設計出該系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫，并創(chuàng)建相應的數(shù)據(jù)表，每個表中要有符合條件的屬性。首先進行數(shù)據(jù)庫概念結構設計，然后進行數(shù)據(jù)庫邏輯結構設計，最終完成符合該系統(tǒng)的完整的數(shù)據(jù)庫。 數(shù)據(jù)庫概念結構設計概念結構是獨立于任何一種數(shù)據(jù)模型的信息結構。數(shù)據(jù)庫概念結構設計的目標是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結構，產生反映全組織信息需求的整體數(shù)據(jù)庫概念結構，即概念模式，它是整個數(shù)據(jù)庫設計的關鍵[27]。根據(jù)對系統(tǒng)所作的需求分析，規(guī)劃出本系統(tǒng)中使用的數(shù)據(jù)信息實體，并用ER圖對其進行描述。本文以教材相關實體信息為例進行描述:教材信息實體包括：教材類別編號、教材類別。作業(yè)本信息實體包括：作業(yè)本編號、作業(yè)本類別、單價。實驗報告紙信息實體包括：實驗報告紙編號、實驗報告紙類別、單價。書籍信息實體包括：書籍條形碼、書名、作者、出版社、單價。作業(yè)本入庫信息實體包括：編號、類別、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。實驗報告紙入庫信息實體包括：編號、類別、數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。書籍入庫信息實體包括：編號、類別、書籍條形碼、入庫數(shù)量、入庫日期、入庫檢驗員。作業(yè)本出庫信息實體包括：出庫編號、院系、專業(yè)、班級、學期、作業(yè)類別、出庫數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。實驗報告紙出庫信息實體包括：出庫編號、院系、專業(yè)、班級、學期、實驗報告類別、出庫數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。學生用書出庫信息實體包括：出庫編號、院系、專業(yè)、班級、學期、書籍條形碼、出庫數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。教師用書出庫信息實體包括：出庫編號、院系、年份、學期、書籍條形碼、出庫數(shù)量、出庫日期、出庫檢驗員。教材相關ER圖如圖42所示。教材包含1學生用書出庫記錄出庫實驗報告作業(yè)本書籍nn教師用書出庫記錄書籍入庫記錄報告入庫記錄作業(yè)入庫記錄包含1n1包含n出庫入庫出庫出庫入庫入庫11n1nnn111nnn作業(yè)出庫記錄報告出庫記錄條形碼學期年份院系出庫數(shù)量出庫日期檢驗員出庫編號類別條形碼入庫數(shù)量出庫日期編號入庫日期出庫數(shù)量條形碼學期班級專業(yè)院系出庫編號檢驗員檢驗員班級