【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 理工作的效率，降低管理成本。根據(jù)不同的用戶需求，系統(tǒng)應(yīng)實(shí)現(xiàn)的主要功能有以下幾個(gè)方面：。，然后根據(jù)教學(xué)安排進(jìn)行教材的申報(bào)，最后可以查詢申報(bào)結(jié)果。，并對(duì)教師的教材申報(bào)記錄進(jìn)行審核。，并對(duì)這些申報(bào)記錄進(jìn)行審核。，以及對(duì)教材出入庫(kù)的管理。，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的備份和恢復(fù)。通過(guò)需求分析，我們得知需要提供的功能主要包括個(gè)人信息管理模塊、信息查詢模塊、教材申報(bào)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(kù)信息管理模塊。 功能需求建模進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)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(jìn)行操作的圖，它在需求分析階段有著重要的作用，整個(gè)開發(fā)過(guò)程都是圍繞系統(tǒng)的需求用例描述進(jìn)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(xué)生：教材管理系統(tǒng)的服務(wù)對(duì)象首先是學(xué)校的學(xué)生，學(xué)生通過(guò)該系統(tǒng)可以查詢教材的使用情況及其費(fèi)用。(2) 教師：教師主要是負(fù)責(zé)根據(jù)教學(xué)安排進(jìn)行教材等的申報(bào)。(3) 教研室管理員：教研室管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)該教研室教師的教材申報(bào)記錄進(jìn)行審核。(4) 教務(wù)秘書：教務(wù)秘書主要負(fù)責(zé)制定院系的教學(xué)安排。(5) 教務(wù)處管理員：教務(wù)處管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)各個(gè)院系的教材申報(bào)記錄進(jìn)行審核。(6) 教材科管理員：教材科管理員主要負(fù)責(zé)對(duì)教材、作業(yè)本及實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的出入庫(kù)管理。(7) 系統(tǒng)維護(hù)人員：系統(tǒng)維護(hù)人員主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)工作以及以上六種角色的賬號(hào)密碼分配。當(dāng)需求被收集起來(lái)以后，即可通過(guò)用例來(lái)描述系統(tǒng)的功能。本文以核心用例為例進(jìn)行詳細(xì)描述和說(shuō)明，如圖31所示。圖31 系統(tǒng)核心用例圖(1) 教務(wù)秘書用例教務(wù)秘書能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行的核心活動(dòng)如下：① 查詢教學(xué)安排：教務(wù)秘書可以在教學(xué)安排查詢界面對(duì)本院系的所有教學(xué)安排進(jìn)行查詢。② 制定教學(xué)安排：教務(wù)秘書可以在教學(xué)安排添加界面對(duì)本院系教師的教學(xué)安排進(jìn)行添加。③ 修改教學(xué)安排：教務(wù)秘書可以在教學(xué)安排修改界面對(duì)本院系教師的教學(xué)安排進(jìn)行修改。④ 文件下載：教務(wù)秘書可以在下載界面對(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。(2) 教師用例教師能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：① 查詢教學(xué)安排：教師可以在教學(xué)安排查詢界面對(duì)其教學(xué)安排進(jìn)行查詢。② 申報(bào)教材：教師可以在教材申報(bào)界面對(duì)其教學(xué)安排進(jìn)行學(xué)生用書、教師參考書、教師用書的申報(bào)。③ 查詢申報(bào)結(jié)果：教師可以在申報(bào)結(jié)果查詢界面對(duì)其所申報(bào)的書籍結(jié)果進(jìn)行查詢。④ 文件下載：教師可以在下載界面對(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。(3) 教研室管理員用例教研室管理員能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：① 查詢教學(xué)安排：教研室管理員可以在教學(xué)安排查詢界面對(duì)其教研室所有教師的教學(xué)安排進(jìn)行查詢。② 查詢審核結(jié)果：教研室管理員可以在審核查詢界面對(duì)其所在教研室的所有教師的申報(bào)進(jìn)行審核以及審核結(jié)果的查詢。③ 文件下載：教研室管理員可以在下載界面對(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。(4) 教務(wù)處管理員用例教務(wù)處管理員能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：① 查詢教學(xué)安排：教務(wù)處管理員可以在教學(xué)安排查詢界面對(duì)全校所有教師的教學(xué)安排進(jìn)行查詢。② 查詢審核結(jié)果：教務(wù)處管理員可以在審核查詢界面對(duì)全校所有教師的申報(bào)進(jìn)行審核以及審核結(jié)果的查詢。③ 文件下載：教務(wù)處管理員可以在文件下載界面對(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。④ 文件上傳：教務(wù)處管理員可以在文件上傳界面對(duì)相關(guān)文件進(jìn)行上傳。(5) 教材科管理員用例教材科管理員能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：① 查詢教學(xué)安排：教材科管理員可以在教學(xué)安排查詢界面對(duì)全校所有教師的教學(xué)安排進(jìn)行查詢。② 查詢審核結(jié)果：教材科管理員可以在審核查詢界面對(duì)全校所有教師的申報(bào)進(jìn)行審核以及審核結(jié)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(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。④ 文件上傳：教材科管理員可以在文件上傳界面對(duì)相關(guān)文件進(jìn)行上傳。⑤ 入庫(kù)管理：教材科管理員可以對(duì)教材、作業(yè)本及實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的入庫(kù)進(jìn)行記錄。⑥ 出庫(kù)管理：教材科管理員可以對(duì)教材、作業(yè)本及實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙的出庫(kù)進(jìn)行記錄。(6) 學(xué)生用例學(xué)生能夠通過(guò)該系統(tǒng)進(jìn)行如下活動(dòng)：① 查詢書籍費(fèi)用：學(xué)生可以在書籍費(fèi)用查詢界面對(duì)自己所使用的書籍及其費(fèi)用信息進(jìn)行查詢。② 文件下載：學(xué)生可以在文件下載界面對(duì)所需要的相關(guān)文件進(jìn)行下載。在系統(tǒng)核心用例圖中，以制定教學(xué)安排用例和教材入庫(kù)用例為例給出用例描述，如表31和表32所示。表31 制定教學(xué)安排用例描述用例編號(hào)31用例名稱制定教學(xué)安排用例概述教務(wù)秘書對(duì)本院系教師添加教學(xué)安排主參與者教務(wù)秘書項(xiàng)目相關(guān)人利益說(shuō)明項(xiàng)目相關(guān)人利益教務(wù)秘書能夠成功添加教學(xué)安排前置條件教務(wù)秘書成功進(jìn)入教學(xué)安排添加頁(yè)面后置條件成功添加教學(xué)安排成功保證看到添加成功信息基本事件流步驟活動(dòng)1教務(wù)秘書進(jìn)入教學(xué)安排添加頁(yè)面2教務(wù)秘書輸入教學(xué)安排信息3教務(wù)秘書點(diǎn)擊“提交”按鈕，提示添加成功4用例終止擴(kuò)展事件流1教務(wù)秘書輸入錯(cuò)誤信息，提交時(shí)提示相應(yīng)的錯(cuò)誤提示2教務(wù)秘書輸入信息為空，提交時(shí)提示添加信息不能為空規(guī)則與約束1. 教務(wù)秘書登錄成功才能添加。表32 教材入庫(kù)用例描述用例編號(hào)32用例名稱教材入庫(kù)用例概述教材科管理員對(duì)入庫(kù)書籍進(jìn)行記錄主參與者教材科管理員項(xiàng)目相關(guān)人利益說(shuō)明項(xiàng)目相關(guān)人利益教材科管理員能夠成功記錄入庫(kù)信息前置條件教材科管理員成功進(jìn)入書籍入庫(kù)界面后置條件成功記錄入庫(kù)信息成功保證看到書籍入庫(kù)成功信息基本事件流步驟活動(dòng)1教材科管理員進(jìn)入書籍入庫(kù)頁(yè)面2教材科管理員輸入入庫(kù)信息3教材科管理員點(diǎn)擊“提交”按鈕，提示入庫(kù)成功4用例終止擴(kuò)展事件流1教材科管理員輸入錯(cuò)誤信息，提交時(shí)提示相應(yīng)的錯(cuò)誤提示2入庫(kù)信息為空，提交時(shí)提示入庫(kù)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(kù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)需求在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，主要從模塊組成、數(shù)據(jù)連接、功能實(shí)現(xiàn)、應(yīng)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(gè)模塊所要達(dá)到的功能。所以，要對(duì)每個(gè)模塊的數(shù)據(jù)需求進(jìn)行詳細(xì)的分析。本文以教材信息為例進(jìn)行數(shù)據(jù)需求分析。針對(duì)教材信息的數(shù)據(jù)特點(diǎn)，可以總結(jié)出如下需求：，包含書籍、作業(yè)本和實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙。、作業(yè)類別、單價(jià)等數(shù)據(jù)特征。、報(bào)告類別、單價(jià)等數(shù)據(jù)特征。、書名、作者、出版社、單價(jià)等數(shù)據(jù)特征。、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。、書籍條形碼、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。、專業(yè)、班級(jí)、作業(yè)類別、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。9. 實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙出庫(kù)信息需包含院系、專業(yè)、班級(jí)、報(bào)告類別、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。、年份、學(xué)期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員等數(shù)據(jù)特征。經(jīng)上述系統(tǒng)功能分析和需求總結(jié)，設(shè)計(jì)如下所示的數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：教材信息：教材類別編號(hào)、教材類別。作業(yè)本信息：作業(yè)類別編號(hào)、作業(yè)類別、單價(jià)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙信息：報(bào)告類別編號(hào)、報(bào)告類別、單價(jià)。書籍信息：條形碼、書名、作者、出版社、單價(jià)。作業(yè)本入庫(kù)信息：作業(yè)本類別、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙入庫(kù)信息：實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙類別、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。書籍入庫(kù)信息：書籍類別、書籍條形碼、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。作業(yè)出庫(kù)信息：院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、作業(yè)類別、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙出庫(kù)信息：院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、報(bào)告類別、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。學(xué)生用書出庫(kù)信息：院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、書籍條形碼、數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。教師用書出庫(kù)信息：院系、年份、學(xué)期、條形碼、書籍?dāng)?shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)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(wèn)權(quán)限的限制、處理時(shí)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(zhǔn)確性和及時(shí)性是系統(tǒng)的必要性能。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)過(guò)程中，要充分考慮系統(tǒng)當(dāng)前和將來(lái)可能承受的工作量，使系統(tǒng)的處理能力和響應(yīng)時(shí)間能夠滿足對(duì)信息處理的需求。在系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，必須采用一定的方法保證系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。要求系統(tǒng)能夠提供良好的用戶接口，易用的人機(jī)交互界面。要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，就要求系統(tǒng)應(yīng)該盡量使用用戶熟悉的術(shù)語(yǔ)和中文信息的界面。 在自主開發(fā)本系統(tǒng)時(shí)，要進(jìn)行良好的設(shè)計(jì)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(jí)的SSH整合框架和面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法，能夠達(dá)到面向未來(lái)的發(fā)展要求，從而提高擴(kuò)展效率、縮短開發(fā)周期，便于二次開發(fā)。安全問(wèn)題是系統(tǒng)最關(guān)鍵的問(wèn)題。對(duì)用戶分配角色時(shí)，對(duì)密碼進(jìn)行加密存儲(chǔ)，使用戶信息更加安全。同時(shí)對(duì)一些角色進(jìn)行權(quán)限限制，防止出現(xiàn)因權(quán)限過(guò)大而造成的錯(cuò)誤操作。還可以隨時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份和恢復(fù)等操作。 本章小結(jié)本章對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析，首先分析了教材選訂工作的業(yè)務(wù)流程，接著提出了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)，然后通過(guò)對(duì)系統(tǒng)功能需求的分析，得知了該系統(tǒng)所應(yīng)完成的功能，然后進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)需求分析，總結(jié)出了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)需求，最后進(jìn)行了系統(tǒng)性能需求分析。4 總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)主要是指在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的劃分（子系統(tǒng)）、機(jī)器設(shè)備（包括軟、硬設(shè)備）的配置、數(shù)據(jù)的存貯規(guī)律以及整個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)規(guī)劃等方面進(jìn)行合理的安排[25]。本章從系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)和接口設(shè)計(jì)四個(gè)方面進(jìn)行描述。 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用目前主流的SSH三層架構(gòu)技術(shù)，SSH三層架構(gòu)技術(shù)是目前流行的MVC 框架之一。典型的J2EE 三層結(jié)構(gòu)，分為表現(xiàn)層、中間層（業(yè)務(wù)邏輯層）和持久層。Web 應(yīng)用的前端是表現(xiàn)層。SSH 整合框架使用Struts 框架，其負(fù)責(zé)的工作為：管理用戶的請(qǐng)求，做出相應(yīng)的響應(yīng)；提供一個(gè)流程控制器，委派調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯和其他上層處理；處理異常；為顯示提供一個(gè)數(shù)據(jù)模型和用戶界面的驗(yàn)證等。Web 應(yīng)用的后端是持久層。SSH 整合框架使用Hibernate，其持久化對(duì)象是基于簡(jiǎn)單的Java對(duì)象(Plain Old Java Objects，POJO)和Java 集合的，負(fù)責(zé)的工作為：查詢對(duì)象的相關(guān)信息；增加、刪除、更新數(shù)據(jù)庫(kù)記錄等。Web 應(yīng)用的中間部分是業(yè)務(wù)邏輯層。SSH 整合框架使用Spring 框架，其負(fù)責(zé)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(wù)層級(jí)別的對(duì)象的依賴；管理從業(yè)務(wù)層到持久層的程序執(zhí)行等。應(yīng)用 Struts 的目的是為了分離視圖層和控制層；Spring 是為了通過(guò)接口編程，提高程序的重用率和可維護(hù)性；Hibernate 的目的是為了實(shí)現(xiàn)用面向?qū)ο蟮乃枷雭?lái)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)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(wù)流程是：在表示層中，首先通過(guò)JSP實(shí)現(xiàn)界面交互，負(fù)責(zé)傳送請(qǐng)求(Request)和接收響應(yīng)(Response)，然后Struts將ActionServlet接收到的Request委派給Spring DelegatingActionProxy，再轉(zhuǎn)交給相應(yīng)的Action處理。在業(yè)務(wù)層中，管理服務(wù)組件的 Spring IoC容器負(fù)責(zé)向Action提供業(yè)務(wù)模型(Model)組件和該組件的協(xié)作對(duì)象數(shù)據(jù)處理(Data Access Objects，DAO)組件完成業(yè)務(wù)邏輯，并提供事務(wù)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(duì)象化映射和數(shù)據(jù)庫(kù)交互，處理DAO組件請(qǐng)求的數(shù)據(jù)，并返回處理結(jié)果[26]。該系統(tǒng)的架構(gòu)圖如圖41所示。圖41 系統(tǒng)架構(gòu)圖 數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出該系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫(kù)，并創(chuàng)建相應(yīng)的數(shù)據(jù)表，每個(gè)表中要有符合條件的屬性。首先進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，最終完成符合該系統(tǒng)的完整的數(shù)據(jù)庫(kù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)概念結(jié)構(gòu)是獨(dú)立于任何一種數(shù)據(jù)模型的信息結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目標(biāo)是將需求分析得到的用戶需求抽象為信息結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生反映全組織信息需求的整體數(shù)據(jù)庫(kù)概念結(jié)構(gòu)，即概念模式，它是整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵[27]。根據(jù)對(duì)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(shí)體，并用ER圖對(duì)其進(jìn)行描述。本文以教材相關(guān)實(shí)體信息為例進(jìn)行描述:教材信息實(shí)體包括：教材類別編號(hào)、教材類別。作業(yè)本信息實(shí)體包括：作業(yè)本編號(hào)、作業(yè)本類別、單價(jià)。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙信息實(shí)體包括：實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙編號(hào)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙類別、單價(jià)。書籍信息實(shí)體包括：書籍條形碼、書名、作者、出版社、單價(jià)。作業(yè)本入庫(kù)信息實(shí)體包括：編號(hào)、類別、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙入庫(kù)信息實(shí)體包括：編號(hào)、類別、數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。書籍入庫(kù)信息實(shí)體包括：編號(hào)、類別、書籍條形碼、入庫(kù)數(shù)量、入庫(kù)日期、入庫(kù)檢驗(yàn)員。作業(yè)本出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、作業(yè)類別、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、實(shí)驗(yàn)報(bào)告類別、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。學(xué)生用書出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、專業(yè)、班級(jí)、學(xué)期、書籍條形碼、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。教師用書出庫(kù)信息實(shí)體包括：出庫(kù)編號(hào)、院系、年份、學(xué)期、書籍條形碼、出庫(kù)數(shù)量、出庫(kù)日期、出庫(kù)檢驗(yàn)員。教材相關(guān)ER圖如圖42所示。教材包含1學(xué)生用書出庫(kù)記錄出庫(kù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告作業(yè)本書籍nn教師用書出庫(kù)記錄書籍入庫(kù)記錄報(bào)告入庫(kù)記錄作業(yè)入庫(kù)記錄包含1n1包含n出庫(kù)入庫(kù)出庫(kù)出庫(kù)入庫(kù)入庫(kù)11n1nnn11