网上实验室预约系统
（Online Laboratory Booking System）
系统设计说明书
Xx 项目小组
修订表
审批记录
1. 引言 ............................................................................................................................................... 1
1.1系统简述 . ........................................................................................................................... 1 1.2软件设计目标 . ................................................................................................................... 1 1.3参考资料 . ........................................................................................................................... 2 1.4修订版本记录 . ................................................................................................................... 2 2．术语表......................................................................................................................................... 2 3. 用例 .............................................................................................................................................. 2 4. 设计概述....................................................................................................................................... 4
4.1简述 . ................................................................................................................................... 4 4.2系统结构设计 . ................................................................................................................... 5 4.2.1顶层系统结构 . ............................................................................................................... 7 4.2.2子系统1结构 . ............................................................................................................... 8 4.2.3子系统2结构 . ............................................................................................................... 8 4.3系统界面 . ........................................................................................................................... 9 4.4约束与假设 . ....................................................................................................................... 9 5. 对象模型....................................................................................................................................... 9
5.1系统对象模型 . ................................................................................................................... 9 6 . 对象描述 . ................................................................................................................................ 10
6.1子系统1中的对象 . ......................................................................................................... 10 6.1.1对象 . ............................................................................................................................. 10 6.1.1.1属性描述 . ................................................................................................................. 11 6.1.1.2方法描述 . ................................................................................................................. 11 7 .动态模型 . .................................................................................................................................. 11
7.1场景 . ................................................................................................................................. 12 7.2状态图 . ............................................................................................................................. 14 7.2.1协作图 . ......................................................................................................................... 14 8. 非功能性需求 . ............................................................................................................................ 15 9. 辅助文档..................................................................................................................................... 15 10. 词汇索引 . .................................................................................................................................. 16
1. 引言
1.1系统简述
本次开发的系统主要实现了三个角色权限下对应的各种不同的功能，有教师对实验室的预约，教师对实验信息的查询，学生对所在班级实验信息的查询，管理员对实验信息及用户信息的修改，用户密码修改以及不同权限的注册等功能。本论文中针对系统的主要模块的部分功能及实现进行了详细的阐述，如教师预约功能，教师查询功能，管理员对实验信息的修改功能以及学生查询功能等。通过本论文的介绍使用户在使用该系统前就可以对该系统的功能及实现过程有个大致的了解，对该系统的使用更加的容易。
1.2软件设计目标
本次开发，将实现实践教学的动态、开放性管理，达到提高实践教学的工作效率，优化资源配置，提高实验管理水平的目的。设计的系统可以实现预约系统的基本功能，如老师对实验室的预约，管理员对现有的实验批次进行管理，学生和老师可以对实验信息进行相关的查询等。
根据系统的功能可分为四大模块：登录模块，管理员模块、教师模块和学生模块。
1. 用户登陆
用户登录界面的设计主要是从系统的安全性角度考虑的。系统的登录身份有三种，分别是：管理员，教师和学生。用户输入的账号和密码必须得到系统的认证，方可进入系统；否则系统会给出相关的友好提示，用户可根据提示重新输入账号和密码。如果没有注册，可以单击注册，链接到相关页面进行用户注册。
2. 管理员模块
在该权限中，管理员可以对实验室和预约信息以及用户信息进行修改、删除等操作。具体如下：
(1). 对已预约的实验室信息进行修改和删除。 (2). 对已注册的教师和班级信息进行管理。
(3). 进行密码修改 3. 教师模块
教师模块的主体就是对实验室进行预约。教师预约时，其所教授的课程以及课程所对应的班级会自动出现，教师可以选择对所教的课程以及对应的班级进行实验预约，也可以对自己已预约的实验信息进行查询，同样也可以进行密码修改。
4. 学生模块
学生模块相对简单，学生在系统中可以对自己班级的实验信息进行查询，也可以对密码进行修改。
1.3参考资料
王剑男，软件B/S . 清华大学出版社,2008.
肖建，ASP.NET 编程实例与技巧集粹 . 希望电子出版社,2003. 张海藩, 软件工程 . 人民邮电出版社，2005. 1.4修订版本记录
2．术语表
参考需求说明。
3. 用例
实验预约子系统用例描述：
查询可预约实验：学生查询可以预约实验。学生输入实验日期、时间、地点或者实验项目等查询的条件，进行查询后显示出匹配的结果表，其支持模糊查询
功能。
实验预约：学生可以对查询结果（即可以预约的实验）进行预约的操作，同时还可以导出查询结果表。
查询预约审核：可以查询所有预约实验的结果，表中学生可以看到自己预约的每一个实验的相关信息，包括预约成功或者失败的审核结果，还可以看到实验预约失败的原因。
查询已预约实验：学生输入实验日期，时间，地点或者实验项目等查询的条件，进行查询后显示出匹配的结果表，学生可以得到已预约成功的实验时间地点表。
用例图：
4. 设计概述
4.1简述
面向对象设计的目标是按照对象设计产品，对象指的是在面向对象分析期间提取的类和子类的实例。在面向对象技术中，对象的各种数据称为属性、状态变
量、实例变量、域或数据成员。行为被称为方法或成员函数。面向对象范型的优点是：经过良好的设计对象，即具有高内聚低耦合的对象可以对一个物理实体的所有方面进行建模。 （1）软件体系结构
软件结构的设计是设计过程的第一个阶段，并且变现为设计和需求工程过程之间桥梁，时常与一些需求描述活动起头并进。体系结构设计所关心的是建立一个基本的结构框架，能够识别出系统成分与他们之间的通信。 时候转化成为应用程序集的数据库体系系统。
（2）体系结构设计
在体系结构设计之初，对软件与外部实体交互方式进行建模。然后，定义一个原始模型，即一个类或者一个模式，描述了一个目标系统体系结构设计的核心抽象。整个系统的体系结构可以用UML 构件图表示。具体图见实验方法的具体步骤。
（3）评估可选的体系结构设计
设计会导致多种可供选择的候选体系系统，其中每一种候选体系结构都需要评估，以确定哪种体系结构最适合解决问题。 4.2系统结构设计 系统设计的原则： 1. 具有较高的运行效率
运行效率主要包括3个指标数：
处理能力，指在单位时间内系统能处理事务的多少； 运行时间，指应用软件完成某项任务所花费的时间；
响应时间，用户向软件系统发出请求到软件系统返回结果所经历的时间。 2. 具有较高的可靠性
从设计的角度来提高系统的可靠性，要提高系统检错、纠错、容错与排错能力，同时还要设计系统的故障恢复能力。对关键的输入数据应设计检错与纠错功能，对可能的错误应进行容错设计，对关键性的数据和操作，应设置必要的权限控制，防止越权操作，引发系统故障。
3. 具有良好的交互性和可操作性
在软件系统设计时，要采用图形界面，屏幕显示美观清晰，数据的输入、输出、处理、查询的可操作性要好，并要提供较强的人机交互手段，使用户能方便灵活的使用软件系统。要提供简便的汉字输入手段，减少输入的工作量。
4. 具有较好的可扩充性和可维护性
在系统设计中，必须使数据与程序分离，并采用模块化结构以减少模块间的数据耦合，提高各个模块的独立性、可装卸性。这样，当系统需求发生变化时，可以对应用软件功能、性能、结构进行调整，允许应用软件进行模块扩充。
系统设计的主要内容
在系统分析阶段给出的软件系统逻辑设计方案基础上再进行应用软件总体设计、代码设计、系统物理方案设计、数据库设计、界面设计和输入、输出、处理流程等设计工作构成了系统设计的主要内容。
软件系统子系统设计
子系统划分：子系统划分即确定应用软件系统由哪些子系统组成，确定子系统之间的关系，子系统划分的结果可使用系统结构图描述。
图4.1顶层系统结构
图4.2子系统1结构
4.2.3子系统2结构
图4.3子系统1结构
4.3系统界面 参考需求说明。
4.4约束与假设
假定：用户能够提供预约测试的环境；用户能够参与到需求的核准工作； 约束：本系统的最后的交付日期是2013-12-17； 设计和实现上的限制: 基于B/S进行开发；
5. 对象模型
5.1系统对象模型
系统架构采用B/S模式，以Web 信息系统的三层体系结构提供服务。三层结构是由Web 程序“浏览器/服务器”（B/S）模式衍生的体系结构，在传统的二层结构基础上增加了中间层，将业务规则、数据访问、合法性验证等放到中间层单独处理。本系统把两者有机结合起来，以产生HTML 页面做界面显示与用户段浏览器；服务器端以ASP 、VBScript 、JavaScript 语言编写的程序做控制器，接受用户输入，并决定调用何种模型（GET 、POST 等）去完成用户的请求；以SQL Server 作为数据模型存储资源及状态。为系统提供了良好的安全性、可移植性和扩展性。系统总体架构设计如下图5.1
系统总体架构设计图5.1
6 . 对象描述
面向对象设计的目标是按照对象设计产品，对象指的是在面向对象分析期间提取的类和子类的实例。在面向对象技术中，对象的各种数据称为属性、状态变量、实例变量、域或数据成员。行为被称为方法或成员函数。面向对象范型的优点是：经过良好的设计对象，即具有高内聚低耦合的对象可以对一个物理实体的所有方面进行建模。 6.1子系统1中的对象 6.1.1对象
对象1用途：子系统1中对象所有用户的清单，以及进入该系统所需要的验证条件和顺序，列出了主界面对应的各个界面，以及所有的信息
约束：不管是管理员教师还是其他人进入系统时需要用户名和密码已经验证条件。
持久性：只要进入系统永久有效，知道退出该系统为止。
6.1.1.1属性描述
（1）属性：用户 类型：整形（int ） 描述：用户的用户名 约束：-32768~32767 （2）属性：密码 类型：int
描述：用户进入系统时的密码 约束：-32768~32767 6.1.1.2方法描述
方法：某用户登录时需要输入用户名和密码。 返回类型：布尔型 参数：1、0.
返回值：若用户登录成功则返回true ，若登录失败则返回false 。 Pre-Condition ：必须输入合法的用户名和密码。 Post-Condition ：登录成功后必须行使合法的权利。 读取/修改的属性：用户名不可以修改，密码可以修改。 调用的方法：通过不同的用户需求调用相应的方法。
测试用例：根据系统安全性设计的要求，对系统的安全性进行了集中的测试。 身份验证：在首页中，只有当正确输入用户名、密码和用户身份时，才能进入系统，若输入错误，系统将拒绝用户登录，并提示“用户名或密码错误，请重新输入”。
非法登录：若想通过在URL 中输入地址直接登录到系统，系统将拒绝此次非法登录，将强制链接到首页。
通过对系统安全性的测试，确认系统达到设计要求。
7 .动态模型
步骤1：定义用例，确定模型中的类和对象
本系统可以分为三个用户角色，分别为学生、教师和系统管理员，通过不
同的用户角色来决定用户在使用系统时所享用的权限。具体的描述如下图：
7.1场景
场景名：学生预约实验状态图 需求分析活动图：
描述用例实现分析活动图：
7.2状态图
7.2.1协作图
学生协作图
管理员协作图
8. 非功能性需求
系统的目标包括：
（1）学生浏览信息，预约实验，个人资料管理 （2）教师批改实验，管理学生实验
（3）管理员进行教师、学生、管理员信息管理，以及系统设置
运行环境：计算机及配备Windows 操作系统和Microsoft Office Visio应用程序。
系统架构采用B/S模式，以Web 信息系统的三层体系结构提供服务。三层结构是由Web 程序“浏览器/服务器”（B/S）模式衍生的体系结构，在传统的二层结构基础上增加了中间层，将业务规则、数据访问、合法性验证等放到中间层单独处理。本系统把两者有机结合起来，以产生HTML 页面做界面显示与用户段浏览器；服务器端以ASP 、VBScript 、JavaScript 语言编写的程序做控制器。
9. 辅助文档
博览会票务系统系统设计说明书 开放实验室管理设计系统
基于B/S的网上实验室预约系统毕业论文
10. 词汇索引
数据项：数据项是不可再分的数据单位。
数据结构：数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据结构可以由若干数据项组成，也可以由若干数据项结构组成，或由若干数据项和数据结构混合组成。
数据流：数据流是数据结构在系统内传输的路径。
数据存储：数据存储是数据及其结构停留或保存的地方，也是数据的来源和去向之一。
处理过程：处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。
网上实验室预约系统
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系统设计说明书
Xx 项目小组
修订表
审批记录
1. 引言 ............................................................................................................................................... 1
1.1系统简述 . ........................................................................................................................... 1 1.2软件设计目标 . ................................................................................................................... 1 1.3参考资料 . ........................................................................................................................... 2 1.4修订版本记录 . ................................................................................................................... 2 2．术语表......................................................................................................................................... 2 3. 用例 .............................................................................................................................................. 2 4. 设计概述....................................................................................................................................... 4
4.1简述 . ................................................................................................................................... 4 4.2系统结构设计 . ................................................................................................................... 5 4.2.1顶层系统结构 . ............................................................................................................... 7 4.2.2子系统1结构 . ............................................................................................................... 8 4.2.3子系统2结构 . ............................................................................................................... 8 4.3系统界面 . ........................................................................................................................... 9 4.4约束与假设 . ....................................................................................................................... 9 5. 对象模型....................................................................................................................................... 9
5.1系统对象模型 . ................................................................................................................... 9 6 . 对象描述 . ................................................................................................................................ 10
6.1子系统1中的对象 . ......................................................................................................... 10 6.1.1对象 . ............................................................................................................................. 10 6.1.1.1属性描述 . ................................................................................................................. 11 6.1.1.2方法描述 . ................................................................................................................. 11 7 .动态模型 . .................................................................................................................................. 11
7.1场景 . ................................................................................................................................. 12 7.2状态图 . ............................................................................................................................. 14 7.2.1协作图 . ......................................................................................................................... 14 8. 非功能性需求 . ............................................................................................................................ 15 9. 辅助文档..................................................................................................................................... 15 10. 词汇索引 . .................................................................................................................................. 16
1. 引言
1.1系统简述
本次开发的系统主要实现了三个角色权限下对应的各种不同的功能，有教师对实验室的预约，教师对实验信息的查询，学生对所在班级实验信息的查询，管理员对实验信息及用户信息的修改，用户密码修改以及不同权限的注册等功能。本论文中针对系统的主要模块的部分功能及实现进行了详细的阐述，如教师预约功能，教师查询功能，管理员对实验信息的修改功能以及学生查询功能等。通过本论文的介绍使用户在使用该系统前就可以对该系统的功能及实现过程有个大致的了解，对该系统的使用更加的容易。
1.2软件设计目标
本次开发，将实现实践教学的动态、开放性管理，达到提高实践教学的工作效率，优化资源配置，提高实验管理水平的目的。设计的系统可以实现预约系统的基本功能，如老师对实验室的预约，管理员对现有的实验批次进行管理，学生和老师可以对实验信息进行相关的查询等。
根据系统的功能可分为四大模块：登录模块，管理员模块、教师模块和学生模块。
1. 用户登陆
用户登录界面的设计主要是从系统的安全性角度考虑的。系统的登录身份有三种，分别是：管理员，教师和学生。用户输入的账号和密码必须得到系统的认证，方可进入系统；否则系统会给出相关的友好提示，用户可根据提示重新输入账号和密码。如果没有注册，可以单击注册，链接到相关页面进行用户注册。
2. 管理员模块
在该权限中，管理员可以对实验室和预约信息以及用户信息进行修改、删除等操作。具体如下：
(1). 对已预约的实验室信息进行修改和删除。 (2). 对已注册的教师和班级信息进行管理。
(3). 进行密码修改 3. 教师模块
教师模块的主体就是对实验室进行预约。教师预约时，其所教授的课程以及课程所对应的班级会自动出现，教师可以选择对所教的课程以及对应的班级进行实验预约，也可以对自己已预约的实验信息进行查询，同样也可以进行密码修改。
4. 学生模块
学生模块相对简单，学生在系统中可以对自己班级的实验信息进行查询，也可以对密码进行修改。
1.3参考资料
王剑男，软件B/S . 清华大学出版社,2008.
肖建，ASP.NET 编程实例与技巧集粹 . 希望电子出版社,2003. 张海藩, 软件工程 . 人民邮电出版社，2005. 1.4修订版本记录
2．术语表
参考需求说明。
3. 用例
实验预约子系统用例描述：
查询可预约实验：学生查询可以预约实验。学生输入实验日期、时间、地点或者实验项目等查询的条件，进行查询后显示出匹配的结果表，其支持模糊查询
功能。
实验预约：学生可以对查询结果（即可以预约的实验）进行预约的操作，同时还可以导出查询结果表。
查询预约审核：可以查询所有预约实验的结果，表中学生可以看到自己预约的每一个实验的相关信息，包括预约成功或者失败的审核结果，还可以看到实验预约失败的原因。
查询已预约实验：学生输入实验日期，时间，地点或者实验项目等查询的条件，进行查询后显示出匹配的结果表，学生可以得到已预约成功的实验时间地点表。
用例图：
4. 设计概述
4.1简述
面向对象设计的目标是按照对象设计产品，对象指的是在面向对象分析期间提取的类和子类的实例。在面向对象技术中，对象的各种数据称为属性、状态变
量、实例变量、域或数据成员。行为被称为方法或成员函数。面向对象范型的优点是：经过良好的设计对象，即具有高内聚低耦合的对象可以对一个物理实体的所有方面进行建模。 （1）软件体系结构
软件结构的设计是设计过程的第一个阶段，并且变现为设计和需求工程过程之间桥梁，时常与一些需求描述活动起头并进。体系结构设计所关心的是建立一个基本的结构框架，能够识别出系统成分与他们之间的通信。 时候转化成为应用程序集的数据库体系系统。
（2）体系结构设计
在体系结构设计之初，对软件与外部实体交互方式进行建模。然后，定义一个原始模型，即一个类或者一个模式，描述了一个目标系统体系结构设计的核心抽象。整个系统的体系结构可以用UML 构件图表示。具体图见实验方法的具体步骤。
（3）评估可选的体系结构设计
设计会导致多种可供选择的候选体系系统，其中每一种候选体系结构都需要评估，以确定哪种体系结构最适合解决问题。 4.2系统结构设计 系统设计的原则： 1. 具有较高的运行效率
运行效率主要包括3个指标数：
处理能力，指在单位时间内系统能处理事务的多少； 运行时间，指应用软件完成某项任务所花费的时间；
响应时间，用户向软件系统发出请求到软件系统返回结果所经历的时间。 2. 具有较高的可靠性
从设计的角度来提高系统的可靠性，要提高系统检错、纠错、容错与排错能力，同时还要设计系统的故障恢复能力。对关键的输入数据应设计检错与纠错功能，对可能的错误应进行容错设计，对关键性的数据和操作，应设置必要的权限控制，防止越权操作，引发系统故障。
3. 具有良好的交互性和可操作性
在软件系统设计时，要采用图形界面，屏幕显示美观清晰，数据的输入、输出、处理、查询的可操作性要好，并要提供较强的人机交互手段，使用户能方便灵活的使用软件系统。要提供简便的汉字输入手段，减少输入的工作量。
4. 具有较好的可扩充性和可维护性
在系统设计中，必须使数据与程序分离，并采用模块化结构以减少模块间的数据耦合，提高各个模块的独立性、可装卸性。这样，当系统需求发生变化时，可以对应用软件功能、性能、结构进行调整，允许应用软件进行模块扩充。
系统设计的主要内容
在系统分析阶段给出的软件系统逻辑设计方案基础上再进行应用软件总体设计、代码设计、系统物理方案设计、数据库设计、界面设计和输入、输出、处理流程等设计工作构成了系统设计的主要内容。
软件系统子系统设计
子系统划分：子系统划分即确定应用软件系统由哪些子系统组成，确定子系统之间的关系，子系统划分的结果可使用系统结构图描述。
图4.1顶层系统结构
图4.2子系统1结构
4.2.3子系统2结构
图4.3子系统1结构
4.3系统界面 参考需求说明。
4.4约束与假设
假定：用户能够提供预约测试的环境；用户能够参与到需求的核准工作； 约束：本系统的最后的交付日期是2013-12-17； 设计和实现上的限制: 基于B/S进行开发；
5. 对象模型
5.1系统对象模型
系统架构采用B/S模式，以Web 信息系统的三层体系结构提供服务。三层结构是由Web 程序“浏览器/服务器”（B/S）模式衍生的体系结构，在传统的二层结构基础上增加了中间层，将业务规则、数据访问、合法性验证等放到中间层单独处理。本系统把两者有机结合起来，以产生HTML 页面做界面显示与用户段浏览器；服务器端以ASP 、VBScript 、JavaScript 语言编写的程序做控制器，接受用户输入，并决定调用何种模型（GET 、POST 等）去完成用户的请求；以SQL Server 作为数据模型存储资源及状态。为系统提供了良好的安全性、可移植性和扩展性。系统总体架构设计如下图5.1
系统总体架构设计图5.1
6 . 对象描述
面向对象设计的目标是按照对象设计产品，对象指的是在面向对象分析期间提取的类和子类的实例。在面向对象技术中，对象的各种数据称为属性、状态变量、实例变量、域或数据成员。行为被称为方法或成员函数。面向对象范型的优点是：经过良好的设计对象，即具有高内聚低耦合的对象可以对一个物理实体的所有方面进行建模。 6.1子系统1中的对象 6.1.1对象
对象1用途：子系统1中对象所有用户的清单，以及进入该系统所需要的验证条件和顺序，列出了主界面对应的各个界面，以及所有的信息
约束：不管是管理员教师还是其他人进入系统时需要用户名和密码已经验证条件。
持久性：只要进入系统永久有效，知道退出该系统为止。
6.1.1.1属性描述
（1）属性：用户 类型：整形（int ） 描述：用户的用户名 约束：-32768~32767 （2）属性：密码 类型：int
描述：用户进入系统时的密码 约束：-32768~32767 6.1.1.2方法描述
方法：某用户登录时需要输入用户名和密码。 返回类型：布尔型 参数：1、0.
返回值：若用户登录成功则返回true ，若登录失败则返回false 。 Pre-Condition ：必须输入合法的用户名和密码。 Post-Condition ：登录成功后必须行使合法的权利。 读取/修改的属性：用户名不可以修改，密码可以修改。 调用的方法：通过不同的用户需求调用相应的方法。
测试用例：根据系统安全性设计的要求，对系统的安全性进行了集中的测试。 身份验证：在首页中，只有当正确输入用户名、密码和用户身份时，才能进入系统，若输入错误，系统将拒绝用户登录，并提示“用户名或密码错误，请重新输入”。
非法登录：若想通过在URL 中输入地址直接登录到系统，系统将拒绝此次非法登录，将强制链接到首页。
通过对系统安全性的测试，确认系统达到设计要求。
7 .动态模型
步骤1：定义用例，确定模型中的类和对象
本系统可以分为三个用户角色，分别为学生、教师和系统管理员，通过不
同的用户角色来决定用户在使用系统时所享用的权限。具体的描述如下图：
7.1场景
场景名：学生预约实验状态图 需求分析活动图：
描述用例实现分析活动图：
7.2状态图
7.2.1协作图
学生协作图
管理员协作图
8. 非功能性需求
系统的目标包括：
（1）学生浏览信息，预约实验，个人资料管理 （2）教师批改实验，管理学生实验
（3）管理员进行教师、学生、管理员信息管理，以及系统设置
运行环境：计算机及配备Windows 操作系统和Microsoft Office Visio应用程序。
系统架构采用B/S模式，以Web 信息系统的三层体系结构提供服务。三层结构是由Web 程序“浏览器/服务器”（B/S）模式衍生的体系结构，在传统的二层结构基础上增加了中间层，将业务规则、数据访问、合法性验证等放到中间层单独处理。本系统把两者有机结合起来，以产生HTML 页面做界面显示与用户段浏览器；服务器端以ASP 、VBScript 、JavaScript 语言编写的程序做控制器。
9. 辅助文档
博览会票务系统系统设计说明书 开放实验室管理设计系统
基于B/S的网上实验室预约系统毕业论文
10. 词汇索引
数据项：数据项是不可再分的数据单位。
数据结构：数据结构反映了数据之间的组合关系。一个数据结构可以由若干数据项组成，也可以由若干数据项结构组成，或由若干数据项和数据结构混合组成。
数据流：数据流是数据结构在系统内传输的路径。
数据存储：数据存储是数据及其结构停留或保存的地方，也是数据的来源和去向之一。
处理过程：处理过程的具体处理逻辑一般用判定表或判定树来描述。