软件设计与体系结构实验——图书馆管理系统
目录
一 实验任务与需求分析
(一)实验任务
(二)需求分析
二 UML建模
(一)用例图
1 用例图介绍
2 分析及绘图
(二)顺序图
1 顺序图介绍
2 分析及绘图(部分功能)
(1)用户登录顺序图
(2)图书借阅顺序图
(三)类图
1 类图分析
2 图
三 设计模式
3.1 工厂模式
3.1.1 步骤一:
3.1.2 步骤二:
3.1.3 步骤三
3.2 发布订阅模式
四 功能演示
一 实验任务与需求分析
(一)实验任务
本小组选择的题目为图书馆管理系统,具体任务如下:
1~3周:基于UML的软件分析与设计模型建模实验(用例图、类图、时序图)
3~5周:针对上述模块的部分功能,应用两种设计模式,现场演示
5~8周:Web服务开发,实现SOAP或REST API并能用客户端调用
(二)需求分析
该管理系统主要涉及三个对象:图书、管理员和读者。图书指的是已入库图书信息,包括书名、出版社、出版时间、作者、是否在架等。进入系统后,可选择两类用户类型进行登录(管理员和读者)拥有不同的权限。
管理员操作:书籍信息管理(增删改查);读者信息管理(增删改查、读者账户锁定);管理员信息修改;借阅信息管理。
读者操作:书籍查询;借阅信息查询;个人信息修改;借书与还书。
二 UML建模
(一)用例图
1 用例图介绍
用例图主要体现用户与用例的关系,忽略具体细节而关注“系统能做什么”。存在四种关系
关系类型 | 说明 | 图例 |
关联 | 用户与用例的关系(通信) | 直线 |
泛化 | 参与者或用例之间的关系(继承) | 空心三角箭头 |
包含 | 用例分解为小步骤;粒度整合 | --------> 表明<include> |
扩展 | 附加内容,可选内容 |
--------> 标明<extend> |
2 分析及绘图
图书管理系统设计两个部分,一个是用户管理用例图,另一个是借书、还书的用例图。首先,对于用户管理部分,有读者和管理员两个角色。读者可以进行相关的管理操作,但是要先进行用户登录(此处的include代表是必须进行的子操作)。读者的管理操作包括了借阅信息查询、读者信息修改,此处的包含关系是一个粒度整合。而后借阅信息修改是借阅信息查询的扩展操作,是可选项,读者查询后可进行修改也可不进行。对于管理者,同理。
借书、还书操作中,读者可以进行图书查询,且借书时显然必须先进行图书查询(确定要借的书)。然后借还操作是对用例借阅信息更改和借阅信息检查的整合,借书前先检查是否有违约记录,检查合格后,修改借阅信息表明书已借出。管理员拥有更高的权限,可以直接修改借阅信息修改一些错误等。
(二)顺序图
1 顺序图介绍
描述对象之间的交互,显示参与交互的对象之间消息交互的顺序。
名称 | 含义 | 图例 |
对象/参与者 | 表示参与信息交互的对象 | 矩形:标识类名或对象名 |
生命线 | 对象生存时间 | 对象图标向下延伸的虚线 |
控制焦点 | 由 消息引发的动作执行过程 | 矩形框 |
消息 |
对象通信:控制信息和数据 调用操作/发送信号/创建、消除对象 返回结果 |
同步:实心三角箭头、虚线+实心箭头 异步:带箭头的线 |
2 分析及绘图(部分功能)
(1)用户登录顺序图
用户输入账号、密码后,登录见面会予以显示,然后查找用户数据库进行信息验证,返回验证结果(包括用户类型及是否登陆成功)。若登录成功,则根据不同的用户类型,进入不同的页面。
(2)图书借阅顺序图
读者在主界面请求结束后,检查读者数据库获取借阅信息,而后判断读者是否有借阅资格,若有资格则进入借书流程。借书时,首先输入书籍信息(主要指书籍名),而后查阅书籍数据库获取该书的信息,若该书未出借,则提示读者输入借书时长,而后修改读者数据库和书籍数据库表明书已借出。
(三)类图
1 类图分析
2 图
三 设计模式
本次试验中,用Java语言实现了图书管理系统的部分功能,包括一下内容:
读者部分:用户登录,预约借书、申请借书、查看借阅情况。
图书管理员:用户登录,增添、删除图书,借阅管理(批准借阅申请、查看借阅情况)。
该实验与第三次实验—Web服务开发结合实现,具体效果见第五部分。
3.1 工厂模式
工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
意图:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。
主要解决:主要解决接口选择的问题。
何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决:让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。
关键代码:创建过程在其子类执行。
利用工厂模式实现对读者、书籍对象的管理,实现了读者借书、还书的一系列功能。
3.1.1 步骤一:
创建一个接口
@Data
public class Book {private int bookId;private String ISBN;private String location;private int state;private int operator;public Book(int bookId, String ISBN, String location, int state, int operator) {this.bookId = bookId;this.ISBN = ISBN;this.location = location;this.state = state;this.operator = operator;}
}
3.1.2 步骤二:
创建时间接口的实体类
public interface BookMapper {List<BookList> getList();List<BookList> getListByQuery(@Param("query") String query);// 得到能被预约的书List<Book> getRes(@Param("isbn") String ISBN);// 获取预约号Reservation getResId(@Param("book") Book book, @Param("user") User user);// 根据userid获取预约记录 注意返回值需要的是包装起来的书名和预约号List<ReservationDetail> getResById(@Param("user") User user);// 用户还书void returnBookById(@Param("borrowId") Integer borrowId);// 根据userid获取已借阅记录List<BorrowDetail> getBorById(@Param("user") User user);List<Book> getListById(@Param("user") User user);int processRes(@Param("isbn") String ISBN, @Param("user") User user);// adminvoid addBookList(@Param("booklist") BookList booklist, @Param("location") String location, @Param("state") Integer state);//管理员获取所有预约记录 注意返回值需要的是包装起来的书名和预约号还有用户名List<ReservationDetail> getResList();List<BorrowDetail> getBorList();void insertBorrow(@Param("rid")int reservationId, @Param("op") int operator);int deleteBookListById(@Param("isbn")String isbn);}
3.1.3 步骤三
使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象。
@Controller
@RequestMapping("/managebooks")
public class ReaderController {@AutowiredBookService bookService;@GetMapping(value = "/booklist")public String listBookList(Model model, HttpServletRequest request) {User user = (User) request.getSession().getAttribute("user");model.addAttribute("user", user);List<BookList> list = bookService.getlist();model.addAttribute("list", list);return "user_booklist";}@PostMapping(value = "/query")public String listBookListById(Model model, HttpServletRequest request) {User user = (User) request.getSession().getAttribute("user");model.addAttribute("user", user);String bname = request.getParameter("bname");List<BookList> list = bookService.getlistByQuery(bname);model.addAttribute("list", list);return "user_booklist";}@GetMapping(value = "/{ISBN}/booklist")public String listBookListById(Model model,HttpServletRequest request,@PathVariable(value = "ISBN") String ISBN,HttpServletResponse response) {User user = (User) request.getSession().getAttribute("user");model.addAttribute("user", user);response.setContentType("text/html;charset=utf8");ReservationResult<Reservation> rr;PrintWriter pw = null;Reservation r = null;try {pw = response.getWriter();bookService.processRes(ISBN, user);rr = new ReservationResult<>(true, r);} catch (Exception e) {rr = new ReservationResult<>(false, "预约失败");}if (rr.isSuccess()) {pw.print("<script>alert('预约成功');window.location.href='/managebooks/booklist';</script>");} else {pw.print("<script>alert('预约失败,请重新预约!');window.location.href='/managebooks/booklist';</script>");}List<BookList> list = bookService.getlist();model.addAttribute("list", list);return "user_booklist";}
3.2 发布订阅模式
定义:也称作观察者模式,定义了对象间的一种一对多的依赖关系,当一个对象的状态发 生改变时,所有依赖于它的对象都将得到通知。
核心:取代对象之间硬编码的通知机制,一个对象不用再显式地调用另外一个对象的某个接口。
与传统的发布-订阅模式实现方式(将订阅者自身当成引用传入发布者)不同,通常使用注册回调函数的形式来订阅。
实现:Java中的事件就是经典的发布-订阅模式的实现
主要用该设计模式实现了事件机制,用户通过界面对图书馆的各种数据进行操作,并使得信息的改变能够反映到具体界面。
var observer = {// 订阅集合subscribes: [],// 订阅subscribe: function(type, fn) {if (!this.subscribes[type]) {this.subscribes[type] = [];}// 收集订阅者的处理typeof fn === 'function' && this.subscribes[type].push(fn);},// 发布 可能会携带一些信息发布出去publish: function() {var type = [].shift.call(arguments),fns = this.subscribes[type];// 不存在的订阅类型,以及订阅时未传入处理回调的if (!fns || !fns.length) {return;}// 挨个处理调用for (var i = 0; i < fns.length; ++i) {fns[i].apply(this, arguments);}},// 删除订阅remove: function(type, fn) {// 删除全部if (typeof type === 'undefined') {this.subscribes = [];return;}var fns = this.subscribes[type];// 不存在的订阅类型,以及订阅时未传入处理回调的if (!fns || !fns.length) {return;}if (typeof fn === 'undefined') {fns.length = 0;return;}// 挨个处理删除for (var i = 0; i < fns.length; ++i) {if (fns[i] === fn) {fns.splice(i, 1);}}}
};// 订阅岗位列表
function jobListForA(jobs) {console.log('A', jobs);
}function jobListForB(jobs) {console.log('B', jobs);
}
四 Web服务功能演示
本实验中,我们采用Restful架构实现了图书馆管理系统的一些基本功能。
(1)用户登录:读者、管理员登录后可进行不同操作控制。
(2)主界面
(3)图书管理:添加、删除
(4)借阅管理:批准是否同意、查看借阅情况
(5)预约图书
(6)读者查看借阅记录:
源文件资源:(17条消息) 软件构造基础实验一UML设计图.zip-软件测试文档类资源-CSDN文库
(35条消息) 软件设计与体系结构实验二设计模式(代码与文档).zip-教育文档类资源-CSDN文库
(57条消息) 软件设计与体系结构第三次实验Web服务开发.zip-Java文档类资源-CSDN文库
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