Курсовая работа: Разработка объектно-ориентированной модели информационной системы учебной библиотеки
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Ставропольский технологический институт сервиса
(филиал)
Южно – Российского государственного университета экономики и сервиса
Кафедра
Работа допущена к защите
_________________________
(подпись,
дата)
КУРСОВАЯ РАБОТА
тема______________________________________________________________
по
дисциплине_____________________________________________________
Разработал
_____________________________________________________
(подпись) (инициалы, фамилия)
группа___________________
ОЦЕНКА
Руководитель_____________________________________________________
(подпись, ученая степень, звание) (инициалы, фамилия)
Члены комиссии
______________________________________________________________
(подпись, ученая степень, звание) (инициалы, фамилия)
____________________________
__________________
(подпись, ученая степень, звание) (инициалы,
фамилия)
Ставрополь_____
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
Ставропольский технологический институт сервиса (филиал)
Южно – Российского государственного университета экономики и сервиса
Факультет
Кафедра
ЗАДАНИЕ
на
курсовую работу по дисциплине
для
студента (ки) «____» курса_____________группы
_____________________________________________________________
(фамилия, имя, отчество)
Тема__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
Срок
выполнения
Исходные
данные и основные эксплуатационные требования______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1 Краткая
характеристика предметной области
1.1 Общая
характеристика учебной библиотеки как объекта хозяйственной деятельности
1.2
Обоснование актуальности разработки объектно-ориентированной модели
информационной системы для учебной библиотеки
1.3
Формулировка задач проектирования
2 Создание
диаграммы вариантов использования
3 Создание
диаграммы последовательности
4 Создание
кооперативной диаграммы
5 Создание
диаграммы классов
6 Добавление
деталей к описаниям операций и определение атрибутов классов. Добавление связей
между классами
7 Создание
диаграммы состояний и диаграммы компонентов
7.1 Создание
диаграммы состояний
7.2 Создание
диаграммы компонентов
8 Генерация
программного кода С
Заключение
Библиографический
список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Введение
Цель курсовой работы является закрепление теоретического материала
дисциплины «Проектирование информационных систем», а также приобретение навыков
практического объектно-ориентированного проектирования информационных систем в
среде Rational Rose.
Rational Rose – популярное средство визуального моделирования
объектно-ориентированных информационных систем компании Rational Software Corp.
Работа продукта основана на универсальном языке моделирования UML (Universal
Modeling Language). Благодаря уникальному языку моделирования, Rational Rose
способен решать практически любые задачи в проектировании информационных
систем: от анализа бизнес процессов до кодогенерации на определенном языке
программирования. Только Rational Rose позволяет разрабатывать как
высокоуровневые, так и низкоуровневые модели, осуществляя тем самым либо
абстрактное проектирование, либо логическое. Rational Rose имеет весь
необходимый набор визуальных средств проектирования и помогает решать проблемы
с кодогенерацией на определенном языке программирования. Rational Rose
осуществляет такие подходы, как прямое и обратное проектирование, а так же
Round Trip Engineering [1].
Результатом выполнения комплекса научных,
проектных, технических работ и организационных мероприятий по внедрению во все
виды библиотечной деятельности современных информационных технологий,
основанных на использовании средств вычислительной техники и связи является
создание автоматизированной библиотечно-информационной системы (АБИС),
библиографического банка данных или электронной библиотеки (ЭБ). На рабочие
места сотрудников библиотеки устанавливаются компьютеры, т.е. создаются
автоматизированные рабочие места библиотекарей (АРМ библиотекаря).
Основные цели автоматизации библиотеки:
-повышение качества обслуживания читателей (пользователей),
включая расширение состава оказываемых им услуг и предоставляемой литературы;
-создание более комфортных условий работы пользователей и
персонала библиотеки;
-повышение доступности и сохранности фондов;
-освобождение сотрудников от рутинных работ, связанных с
подготовкой каталожных картотек, библиографических списков и т.п.
Автоматизация технологических процессов в библиотеке призвана
обеспечить следующие возможности:
-одноразовый ввод данных и многоцелевое их использование для
поиска документов, печати подобранной информации;
-многоаспектный поиск данных по различным признакам и их
сочетаниям без формирования дополнительных карточек, указателей;
-автоматизированный учет и ведение статистики по всем
процессам.
Пояснительная записка содержит описание предметной области, а также
приведены и описаны диаграммы, используемые для моделирования информационной
системы учебной библиотеки.
1. Краткая характеристика предметной
области
1.1 Общая
характеристика учебной библиотеки как объекта хозяйственной деятельности
Библиотечный фонд – это совокупность имеющихся в библиотеке произведений
печати и других материалов, которые предоставляются на тех или иных условиях в
пользование читателей.
В состав библиотечного фонда учебной библиотеки входят как книги
художественного характера, так и общеобразовательные учебники, и учебники по
профессиональной подготовке.
Учет библиотечного фонда – это прием поступивших в библиотеку изданий,
запись прибывших и исключение по тем или иным причинам непригодных для
читателей изданий в документах библиотеки, которые дают точные сведения о
наличном составе фонда и помогают обеспечить его сохранность.
Сведения о фонде дают возможность установить такие показатели работы, как
книгообеспеченность (для этого количество книг в фонде делят на число читателей
в библиотеке). Все эти данные в свою очередь влияют на планирование работы
библиотеки.
Ни одна книга не может быть принята в библиотеку без сопроводительного
документа, а также исключена из библиотеки без акта с обоснованием причины, по
которой книга выбывает из фонда, иначе говоря, движение фонда должно быть
документировано.
В
учебной библиотеке применяется индивидуальный учет – учет каждого экземпляра
книги.
Каждой книге, подлежащей
индивидуальному учету, присваивается один инвентарный номер. Если книга
выбывает из библиотеки, данный инвентарный номер никогда никакому другому
изданию не дается.
По инвентарной книге
устанавливают цену книги, наводят справку о времени ее приобретения. Кроме
того, по ней можно узнать, есть ли книга в библиотеке или уже списана, когда, а
это, в свою очередь, дает возможность установить, по какой причине выбыла
книга.
Причин, вызывающих исключение
литературы из библиотеки, несколько: часть книг, прослуживший определенный
срок, изнашивается, и их исключают по ветхости; иногда читатели не возвращают
взятые в библиотеке книги; так же книга может быть утеряна читателем; некоторые
книги устаревают по своему содержанию; по причине не соответствия профилю; или
выбывают из библиотеке по «неизвестным» причинам [2].
В конце каждого месяца
библиотекарь составляет «Статистический отчет» (приложение А), в котором
указывается поступившая за месяц литература, а также списанная, состояние
книжного фонда на прошедший месяц и на следующий.
По запросу заместителя
директора по учебно-воспитательной работе библиотекарь так же составляет «Отчет
о книгообеспеченности по предметам» (приложение Б). Отчет должен содержать
сведения о количестве литературы по предметам на одного студента.
Для удобства работы
читателя с библиотечным фондом библиотекарь 11 лицея составляет каталожные
карточки (приложение В).
Так же в библиотеку
обращаются классные руководители для получении информации о задолжниках. Для
этого библиотекарь составляет «Список задолжников по группам» (приложение Г).
Для преподавателей библиотекарь составляет «Список литературы по предмету»
(приложение Д). Если читатель знает, какую книгу ему необходимо, то
библиотекарь по предоставленному названию книги и автору осуществляет поиск.
При выдаче и возврате книги библиотекарь заполняет формуляр читателя
(приложение Е).
1.2 Обоснование актуальности
разработки объектно-ориентированной модели информационной подсистемы для
учебной библиотеки
Тенденции развития современных
информационных технологий приводят к постоянному возрастанию сложности
информационных систем (ИС), создаваемых в различных областях деятельности
человека. Под термином информационные системы мы будем понимать cреду, составляющими
элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные
продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства
связи и т.д. Основная цель информационной системы - организация хранения,
обработки и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную
систему обработки информации.
Проектирование информационной системы
учебной библиотеки характеризуется следующими особенностями:
1) сложность описания (достаточно
большое количество функций, процессов, элементов данных и сложные взаимосвязи
между ними), требующая тщательного моделирования и анализа данных и процессов;
2) отсутствие прямых аналогов, и поэтому
ограниченные возможности использования типовых проектных решений;
3) временная протяженность проекта,
обусловленная, с одной стороны, ограниченными возможностями коллектива
разработчиков, и, с другой стороны, масштабами организации-заказчика и
различной степенью готовности отдельных ее подразделений к внедрению ИС [3].
Для успешной реализации проекта объект проектирования – информационная
система, должен быть прежде всего адекватно описан: должны быть построены
полные и непротиворечивые функциональные модели ИС. Накопленный к настоящему
времени опыт показывает, что проектирование ИС - это логически сложная, трудоемкая
и длительная по времени работа, требующая высокой квалификации участвующих в
ней специалистов. Однако, до недавнего времени проектирование ИС выполнялось в
основном на интуитивном уровне с применением неформализованных методов,
основанных на искусстве, практическом опыте, экспертных оценках и дорогостоящих
экспериментальных проверках качества функционирования ИС. В процессе создания и
функционирования ИС потребности пользователей могут изменяться и/или
уточняться, что еще более усложняет процесс проектирования таких систем.
Вручную очень трудно разработать и графически представить типовые
спецификации системы, проверить их на полноту, непротиворечивость, и тем более
изменить. Если все же удается создать систему проектных документов, то ее
переработка при появлении серьезных изменений практически неосуществима. Ручная
разработка обычно порождала следующие проблемы:
1) способность поставить задачи и
подготовить техническое задание;
2) сложность обнаружить ошибки в
проектных решениях;
3) затяжной цикл проектирования и
проблема тестирования [3].
1.3 Формулировка задач проектирования
Построить диаграммы прецедентов.
Привести и описать диаграммы вариантов использования информационной системы
учебной библиотеки.
Построить диаграммы
последовательности. Привести и описать диаграммы последовательности для одного
из прецедентов информационной системы учебной библиотеки.
Создать диаграммы сотрудничества,
привести и описать диаграмму сотрудничества для одного из прецедентов
информационной системы учебной библиотеки.
Построить диаграммы классов, привести
и описать диаграмму классов для одного из прецедентов информационной системы
учебной библиотеки.
Добавить детали к описаниям операций
и определить атрибуты классов. Добавить связи между классами.
Создать диаграмму состояний для
одного из классов и диаграмму компонентов.
Построить диаграммы размещения.
Привести и описать порядок генерации
программного кода на языке С++ для информационной системы учебной библиотеки.
Вывод: Разработка объектно-ориентированной модели информационной
подсистемы для учебной библиотеки позволит смоделировать в стандартных формах
предметную область, анализировать эту модель на всех этапах разработки и
сопровождения ИС.
2 Создание диаграммы вариантов использования
Этапы выполнения создания диаграммы
вариантов использования и действующих лиц
1)
Дважды щелкнула
на Главной диаграмме Вариантов Использования (Main) в браузере, чтобы открыть
ее.
2)
С помощью кнопки
Use Case (Вариант Использования) панели инструментов поместила на диаграмму
новый вариант использования.
3)
Назвала этот
новый вариант использования "ввод новой книги".
4)
Повторите этапы 2
и 3, чтобы поместить на диаграмму остальные варианты использования: напечатать
каталожную карточку, ввод акта о списании, напечатать отчет о книгообеспеченности,
напечатать статистический отчет, напечатать формуляр читателя, выдача книги,
возврат книги, напечатать задолжников по группам, напечатать список литературы
по предмету.
5)
С помощью кнопки
Actor (Действующее лицо) панели инструментов поместила на диаграмму новое
действующее лицо.
6)
Назвала его
"Библиотекарь".
7)
Повторила шаги 5
и 6, поместив на диаграмму остальных действующих лиц: Читатели, зам.директора
по УВР, преподаватели.
Добавление ассоциаций
1)
С помощью кнопки
Unidirectional Association (Однонаправленная ассоциация) панели инструментов
нарисовала ассоциацию между действующим лицом Библиотекарь и вариантом
использования "Ввод новой книги".
2)
Повторила этот
этап, чтобы поместить на диаграмму остальные ассоциации.
Добавление описания к вариантам
использования:
1)
Выделила в
браузере вариант использования "Ввод новой книги".
2)
В окне документации
ввела следующее описание к этому варианту использования: Библиотекарь
осуществляет прием новой литературы, заносит сведения о книгах в базу данных
(производит ввод поступившей книги).Предоставляет данные накладной (дату
поступления книг, цена одного экземпляра, на чьи средства, в каком количестве),
а так же сведения о книги (из книги: автор, название, издательство, год
издания, количество страниц, шифр книги, по какой дисциплине).
3)
С помощью окна
документации ввела описания ко всем остальным вариантам использования:
Напечатать каталожную карточку: Для
ведения библиотечных каталогов, организации поиска требуемых изданий и
библиотечной статистики в базе должны храниться сведения, большая часть которых
размещаются в каталожных карточках.
Ввод акта о списании: Причин,
вызывающих исключение литературы из библиотеки, несколько: часть книг,
прослуживший определенный срок, изнашивается, и их исключают по ветхости;
иногда читатели не возвращают взятые в библиотеке книги; так же книга может
быть утеряна читателем; некоторые книги устаревают по своему содержанию; по
причине не соответствия профилю; или выбывают из библиотеке по
"неизвестным" причинам.
Напечатать отчет о
книгообеспеченности: По запросу заместителя директора по учебно-воспитательной
работе библиотекарь так же составляет "Отчет о книгообеспеченности по
предметам". Отчет должен содержать сведения о количестве литературы по
предметам на одного студента.
Напечатать статистический отчет: В
конце каждого месяца библиотекарь составляет "Статистический отчет",
в котором указывается поступившая за месяц литература, а также списанная,
состояние книжного фонда на прошедший месяц и на следующий.
Напечатать формуляр читателя:
Формуляр читателя заполняет библиотекарь следующими сведениями: дата выдачи,
номер инвентарный, отдел, автор и заглавие книги.
Выдача книги: При выдачи книги
библиотекарь заполняет формуляр читателя следующими сведениями: дата выдачи,
номер инвентарный, отдел, автор и заглавие книги, подпись библиотекаря.
Возврат книги: При возврате книги
библиотекарь ставит расписку о возврате.
Напечатать список задолжников по
группам: В библиотеку перед каждой сессией обращаются классные руководители
групп для получении информации о задолжниках. Для этого библиотекарь составляет
"Список задолжников по группам".
Напечатать список литературы по
предмету: Чтобы знать преподавателям и учащимся, какая литература имеется по
тому или иному предмету библиотекарь составляет "Список литературы по
предмету".
Добавление описания к действующему
лицу:
1)
Выделила в
браузере действующее лицо Библиотекарь.
2)
В окне документации
ввела для этого действующего лица следующее описание: Библиотекарь - работник
библиотеки, осуществляет выдачу и возврат литературы, оформляет каталожные
карточки, составляет отчеты: статистический, о книгообеспеченности по
предметам. Составляет списки задолжников по группам. Предоставляет преподавателям
списки литературы по предмету. При выдаче книги заполняет формуляр читателя.
3)
С помощью окна
документации ввела описания к оставшимся действующим лицам:
Читатель: является абонентом
библиотеки. Получает литературу на руки, которая ему необходима и которая
имеется в наличии в библиотеки.
Зам.директора по УВР: Заместитель
директора по учебно-воспитательной работе. Отчета о книгобеспеченности влияет
на планирование работы библиотеки.
Преподаватели: Работники учебного
заведения, среди них классные руководители.
Прикрепление файла к варианту
использования:
1)
Для описания главного
потока событий варианта использования "ввод новой книги" создала файл
OrderFlow.doc, содержащий следующий текст:
а)
Библиотекарь
выбирает пункт «Ввод новой книги» из имеющегося меню.
б)
Система выводит
форму «Сведения о книге».
в)
Библиотекарь
вводит дату поступления книг, цена одного экземпляра,
на чьи средства приобретены, в каком количестве, автор, название, издательство,
год издания, количество страниц, шифр книги, по какой дисциплине.
г)
Номер
инвентарный формируется автоматически, путем нахождения в базе данных
максимального и увеличения его на 1.
д)
Номер
издания формируется автоматически, путем нахождения в базе данных максимального
и увеличения его на 1.
е)
В
цикле от одного до введенного количества поступивших изданий, сохраняются
инвентарные номера в базе данных, увеличиваясь на 1.
ж)Библиотекарь сохраняет сведения о новой книге.
з)
Система
создает новый экземпляр и сохраняет его в базе данных.
2)
Щелкнула правой
кнопкой мыши на варианте использования "ввод новой книги".
3)
В открывшемся
меню выбрала пункт Open Specification (Открыть спецификацию).
4)
Перешла на
вкладку файлов.
5)
Щелкнула правой кнопкой
мыши на белом поле и из открывшегося меню выбрала пункт Insert File (Ввести
файл).
6)
Указала файл
OrderFlow.doc и нажала на кнопку Open (Открыть), чтобы прикрепить файл к
варианту использования.
В результате выполнения этапов создания диаграммы вариантов использования
и действующих лиц.
Вывод: Поведение разрабатываемой системы (то есть функциональность,
обеспечиваемая системой) описывается с помощью функциональной модели, которая
отображает системные прецеденты (use case), системное
окружение (действующих лиц или актеров - actors) и связи между прецедентами и актерами (диаграммы
прецедентов – use case diagrams). Основная задача модели прецедентов
- представлять собой единое средство, дающее возможность заказчику, конечному
пользователю и разработчику совместно обсуждать функциональность и поведение
системы.
3 Создание диаграммы
последовательности
Диаграмма
последовательности отражает поток событий, происходящих в рамках варианта
использования.
В этом разделе будет разработана диаграмма
последовательности, описывающая введение новой книги в систему учебной
библиотеки.
Этапы выполнения создания диаграммы
последовательности:
Настройка:
1)
В меню модели
выбрала пункт Tools > Options (Инструменты > Параметры).
2)
Перешла на
вкладку диаграмм.
3)
Контрольные переключатели Sequence Numbering, Collaboration Numbering и Focus of Control должны быть помечены.
4)
Нажала ОК, чтобы
выйти из окна параметров.
Создание диаграммы
Последовательности:
1)
Щелкнула правой
кнопкой мыши на Логическом представлении броузера.
2)
В открывшемся
меню выбрала пункт New > Sequence Diagram.
3)
Назвала новую диаграмму
"Ввод новой книги".
4)
Дважды щелкнула
на ней, чтобы открыть ее.
Добавление на диаграмму действующего
лица и объектов:
1)
Перетащила
действующее лицо Библиотекарь с броузера на диаграмму.
2)
На панели
инструментов нажала кнопку Object (Объект).
3)
Щелкнула мышью в
верхней части диаграммы, чтобы поместить туда новый объект.
4)
Назвала объект
"Форма ввода новой книги".
5)
Повторила этапы 3
и 4, чтобы поместить на диаграмму все остальные объекты: номер издания.
Добавление сообщений на диаграмму
1)
На панели
инструментов нажала кнопку Object Message (Сообщение объекта).
2)
Провела мышью от
линии жизни актера Библиотекарь к линии жизни объекта Форма ввода новой книги.
3)
Выделив
сообщение, ввела его имя Открыть форму.
4)
Повторила этапы 2
и 3, чтобы поместить на диаграмму дополнительные сообщения:
Ввести сведения из накладной и из
книги (между библиотекарем и объектом форма новой книги).
Сохранить заказ (между библиотекарем
и объектом форма новой книги).
Создать пустой номер издания (между
объектом форма новой книги и объектом номер издания).
Задать сведения из накладной и из
книги (между объектом форма новой книги и объектом номер издания).
Сохранить заказ (между объектом форма
новой книги и объектом номер издания).
Соотнесение объектов с классами:
1)
Щелкнула правой
кнопкой мыши на объекте форма ввода новой книги.
2)
В открывшемся
меню выбрала пункт Open Specification (Открыть спецификацию).
3)
В раскрывающемся списке
классов выбрала пункт <New> (Создать). Появилось окно спецификации
классов.
4)
В поле имени
ввела имя Ввод.
5)
Щелкнула на
