团队作业3--需求改进&系统设计

①针对课堂讨论环节老师和其他组的问题及建议，对修改选题及需求进行修改

问题	修改
系统仅提供图书借阅和归还功能，缺少对电子书和在线阅读的支持，可能无法满足数字化阅读需求。	扩展系统支持电子书管理与在线阅读功能，新增FR-E1：电子书上传与存储，FR-E2：在线阅读器模块（支持书签、笔记、高亮），并在验收标准中增加“电子书阅读体验测试”。
当前图书分类和搜索功能较为简单，无法满足用户快速查找特定主题或作者的需求。	优化分类与搜索功能，新增FR-S1：多维度搜索（按主题、作者、出版社、出版日期），FR-S2：智能推荐（基于借阅历史和评分），在前端增加搜索建议和筛选条件。
系统未设计图书库存预警机制，容易出现图书缺货或重复借出的情况。	增加库存管理与预警模块，FR-I1：实时库存监控，FR-I2：库存下限报警与自动补货建议，后台提供库存报表和统计分析功能，保证借阅流程稳定性。
用户管理功能缺乏对家庭或团队共享账号的支持，无法体现特色服务。	新增家庭/团队借阅功能，FR-U1：家庭账号绑定（最多5名成员），FR-U2：共享借阅权限与日志追踪，前端增加成员管理界面，后台实现借阅审批与借阅统计功能，强化系统特色。
加分部分：

1. 目标用户群体分析
   目标用户群体：

学生群体：频繁借阅教材、参考书和文学作品。
家庭用户：希望通过家庭共享账号进行图书借阅，特别是在孩子们进行课外阅读时，家长希望监控借阅记录和建议书籍。
办公人员/职场用户：喜欢借阅专业书籍，提升工作技能和个人发展。
老年群体：倾向于通过系统借阅书籍进行娱乐和学习，操作简易性和舒适度非常关键。
核心需求：

便捷的书籍搜索、借阅与归还功能。
支持电子书管理和在线阅读功能。
共享家庭账号功能，方便多人使用。
智能推荐系统，帮助用户发现有兴趣的书籍。
痛点：

图书管理系统功能单一，未能满足所有用户需求。
查找书籍和借阅功能不够便捷，尤其是缺少智能推荐。
没有针对家庭用户的账号共享或借阅日志功能，家长无法跟踪孩子的借阅情况。
老年群体在操作时遇到困难，界面过于复杂，不易使用。
2. 用户调研过程
2.1 调研方式与方法：

1. 用户访谈（线上/线下）：

我们通过与学生、家庭用户以及老年群体进行面对面的访谈，收集他们的使用体验和对图书管理系统的期望。重点询问他们在传统借阅系统中的痛点、他们借阅书籍的频率、需求以及对借阅功能的期望。

2. 用户问卷调查：

通过在线问卷收集大规模的反馈，涵盖用户对搜索功能、借阅界面、电子书需求、账号共享等方面的看法。问卷中包括量化题（如评分系统）和开放性问题（如用户建议）。

3. 可用性测试：

针对系统原型进行可用性测试，邀请目标用户群体实际操作系统，观察他们在使用过程中的问题与反馈，记录他们的操作习惯和常遇到的困难。

2.2 调研结果与发现：
学生群体：

需求：希望能快速找到参考书、教材，并能方便地查看电子书内容。
痛点：现有系统搜索功能过于简单，无法快速定位到需要的书籍，借阅时间较长，体验感较差。
家庭用户：

需求：需要一个家庭共享账号，方便多个人借阅同一书籍，并且家长可以查看孩子的借阅记录。
痛点：目前系统缺乏家庭共享的功能，导致借阅操作繁琐，孩子借阅的书籍家长无法追踪。
老年群体：

需求：需要系统界面简单，操作直观，字体大、按钮清晰。
痛点：当前的系统对老年用户不够友好，按钮小、字体不清晰，操作时易出错。
3. 展示原型与产品改进
3.1 原型展示：
原型1：搜索与借阅页面

产品前：原系统的书籍搜索功能简单，只有按书名和作者搜索，缺少主题或类别筛选。
产品后：新增多维度搜索功能，可以按书名、作者、出版社、出版日期、主题进行筛选，并引入智能推荐系统，根据用户借阅历史自动推荐书籍。
原型2：家庭共享功能

产品前：没有家庭账号共享功能，多个家庭成员只能单独借阅书籍，无法共享记录。
产品后：添加家庭账号功能，每个家庭最多可绑定5名成员，支持共享借阅权限，家长可以查看孩子的借阅历史，设置阅读目标。
原型3：老年用户界面

产品前：系统界面设计复杂，文字过小，操作不直观。
产品后：优化界面设计，增加大字体、简洁图标、简化操作流程，专为老年用户打造的友好界面。
3.2 用户使用前后对比：
产品前：

学生借阅一本书需要通过复杂的分类和搜索，耗时较长。
家庭用户无法共享借阅记录，家长无法掌控孩子的阅读内容。
老年用户操作困难，经常需要他人帮助。
产品后：

学生通过智能推荐和多维度搜索能迅速找到所需书籍，借阅体验大大提升。
家庭共享功能让家长可以轻松监控孩子的借阅记录，家庭成员之间可以共享书籍。
老年用户界面设计简洁，操作流程清晰，提升了他们的使用体验。
4. 展示照片或视频：
为了更好地展现这些变化和调研过程，可以通过以下方式收集资料：

照片：用户操作界面之前与之后的对比截图，展示原型在不同用户群体中的实际效果。
视频：拍摄用户访谈过程和可用性测试，记录用户使用前后感受的变化，展示产品功能的实际应用。
5. 总结与后续步骤：
需求分析：通过调研发现的痛点，我们做出了相应的产品功能改进，进一步提升了系统的便捷性与用户体验。
后续开发：基于原型与用户反馈的结果，继续优化系统功能，特别是对家庭共享和老年用户的细节设计，确保不同用户群体的需求都能得到满足。
反馈循环：在系统上线后，继续收集用户反馈，并进行不断的改进与优化。

②修改完善上周提交的需求规格说明书
故事阐述不具体，情景不完善
修改部分：“
用户故事：家庭共享功能
场景描述：
李女士是一位家庭主妇，平时有些空闲时间喜欢阅读小说和杂志。她的两个孩子分别在小学和初中，李女士希望能通过一个简单的系统来管理家人的阅读需求。她经常给孩子们借书，但有时候孩子们自己挑选的书籍并不适合他们，或者他们已经读过了，而李女士又没有时间检查。

另外，李女士也想知道每个孩子的借阅情况，以便为他们推荐合适的书籍和监督他们的阅读习惯。她需要一个平台，可以让她轻松监控孩子的借阅记录，并共享她自己的书籍。

用户需求：
李女士希望：

自己和家里的孩子们能共享一个账号进行借书。
可以查看孩子们的借阅记录，并为他们推荐适合的书籍。
方便地查看每个孩子已经借阅的书籍和未归还的书籍。
有能力限制孩子们借书的数量，避免他们借太多书。”
③系统设计：
一、系统架构设计
一个常见的、符合现代开发标准的图书管理系统架构通常会采用分层架构。分层架构能有效地实现模块化，确保不同开发人员可以分别关注不同的层次，减少相互依赖，提高开发效率。具体来说，系统可以分为以下几个主要层次：

表示层（前端层）

功能：与用户交互，展示图书信息，用户登录、注册、浏览图书、借阅、归还、推荐等功能。前端层通过与后端的API进行数据交互。
技术选择：HTML、CSS、JavaScript，框架如React、Vue.js，或者是基于模板的MVC框架（如Spring MVC）。
业务逻辑层（服务层）

功能：处理核心的业务逻辑，如图书借阅、归还、库存管理、用户管理等。它充当前端和数据层之间的中介，执行复杂的操作并做数据验证。
技术选择：Java（Spring Boot、Spring Cloud）、Python（Django、Flask）、Node.js等。
数据访问层（DAO层）

功能：与数据库直接交互，负责数据库操作（增、删、改、查）。该层通过定义接口向上层提供数据访问的服务。
技术选择：JDBC、Hibernate、MyBatis（Java），SQLAlchemy（Python）等。
数据层（数据库）

功能：存储系统中的所有数据，包括图书信息、借阅记录、用户信息、历史记录等。采用关系型数据库（如MySQL）或非关系型数据库（如MongoDB）进行存储。
技术选择：MySQL、PostgreSQL等关系型数据库，MongoDB等NoSQL数据库。
分层架构图：
plaintext
+-----------------------------------+
| 用户界面层 (UI) |
+-----------------------------------+
|
+-----------------------------------+
| 业务逻辑层 (服务层) |
+-----------------------------------+
|
+-----------------------------------+
| 数据访问层 (DAO层) |
+-----------------------------------+
|
+-----------------------------------+
| 数据层 (数据库) |
+-----------------------------------+
接口定义：
UI层 → 业务逻辑层：通过HTTP API（如RESTful API）进行通信，提交用户的请求。
业务逻辑层 → 数据访问层：通过数据库接口调用，如通过DAO模式进行数据库操作。
数据访问层 → 数据层：执行SQL语句操作数据库，获取或更新数据。
二、数据库设计
对于一个图书管理系统，我们需要设计合理的数据库结构来支持系统的各种操作。系统需要跟踪图书信息、用户信息、借阅记录以及一些辅助功能如推荐系统等。以下是数据库的基本设计：

1. 表结构设计
   用户表（Users）

功能：存储用户的基本信息。
字段：
user_id (INT, 主键, 自增) : 用户唯一ID
username (VARCHAR) : 用户名
password (VARCHAR) : 密码
email (VARCHAR) : 用户邮箱
role (ENUM: 'user', 'admin') : 用户角色，区分普通用户与管理员
created_at (TIMESTAMP) : 账户创建时间
sql
CREATE TABLE Users (
user_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
username VARCHAR(255) NOT NULL,
password VARCHAR(255) NOT NULL,
email VARCHAR(255),
role ENUM('user', 'admin') DEFAULT 'user',
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
图书表（Books）

功能：存储所有图书的详细信息。
字段：
book_id (INT, 主键, 自增) : 图书唯一ID
title (VARCHAR) : 图书标题
author (VARCHAR) : 作者
isbn (VARCHAR) : ISBN号
published_year (YEAR) : 出版年份
category (VARCHAR) : 图书类别
available_count (INT) : 可借数量
total_count (INT) : 图书总数量
created_at (TIMESTAMP) : 图书添加时间
sql
CREATE TABLE Books (
book_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
title VARCHAR(255) NOT NULL,
author VARCHAR(255),
isbn VARCHAR(13),
published_year YEAR,
category VARCHAR(50),
available_count INT DEFAULT 0,
total_count INT DEFAULT 0,
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);
借阅记录表（BorrowRecords）

功能：存储每个用户的借阅记录。
字段：
borrow_id (INT, 主键, 自增) : 借阅记录ID
user_id (INT, 外键) : 用户ID，关联到Users表
book_id (INT, 外键) : 图书ID，关联到Books表
borrow_date (DATE) : 借书日期
due_date (DATE) : 归还日期
return_date (DATE) : 实际归还日期（为空表示未归还）
status (ENUM: 'borrowed', 'returned') : 借阅状态，借阅中或已归还
sql
CREATE TABLE BorrowRecords (
borrow_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
user_id INT,
book_id INT,
borrow_date DATE,
due_date DATE,
return_date DATE,
status ENUM('borrowed', 'returned') DEFAULT 'borrowed',
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES Users(user_id),
FOREIGN KEY (book_id) REFERENCES Books(book_id)
);
推荐表（Recommendations）（可选，用于推荐系统）

功能：根据用户历史借阅记录生成推荐书籍。
字段：
recommendation_id (INT, 主键, 自增) : 推荐记录ID
user_id (INT, 外键) : 用户ID，关联到Users表
book_id (INT, 外键) : 图书ID，关联到Books表
created_at (TIMESTAMP) : 推荐时间
sql
CREATE TABLE Recommendations (
recommendation_id INT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
user_id INT,
book_id INT,
created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES Users(user_id),
FOREIGN KEY (book_id) REFERENCES Books(book_id)
);
2. 关系图（ER图）
在数据库设计中，我们可以根据上述表的字段创建ER图，定义表之间的关系：

Users ↔ BorrowRecords：一对多关系，一个用户可以借阅多本书。
Books ↔ BorrowRecords：一对多关系，一本书可以被多次借阅。
Users ↔ Recommendations：一对多关系，一个用户可以有多个推荐记录。
Books ↔ Recommendations：一对多关系，一本书可以被多个用户推荐。
④Alpha阶段任务分配计划
一、Product Backlog功能项选择
首先，依据项目组能够提供的总时间、功能模块的优先级以及模块之间的依赖关系，在Product Backlog中选择待实现的功能项。假设项目目标是完成一个图书管理系统的Alpha阶段，并且小组只有黄思聪一人负责开发工作。

项目总时间： 1周 (假设为40小时工作时间)

主要模块：

用户管理模块
图书管理模块
借阅管理模块
系统配置与权限管理模块
根据优先级和依赖关系，选定的功能模块如下：

用户管理模块：
用户注册与登录
用户角色与权限管理
图书管理模块：
添加图书
查询图书
借阅管理模块：
借阅图书
归还图书
选定功能项：

用户注册和登录功能
用户角色管理（普通用户、管理员）
图书添加功能
图书查询功能
借阅和归还图书功能
二、Sprint Backlog任务分解
接下来，我们对选定的功能项进行进一步分解。将功能模块拆分为小任务，每个任务的预计完成时间控制在1-10小时之间。任务分解后，可以确保黄思聪在40小时的工作时间内完成任务。

任务分解：

用户管理模块

用户注册与登录功能
编写数据库表结构（用户表设计） - 2小时
实现用户注册接口（前后端交互） - 4小时
实现用户登录接口（前后端交互） - 4小时
测试与修复注册、登录功能 - 3小时
用户角色与权限管理
设计用户角色权限表 - 1小时
实现权限管理接口 - 3小时
测试与修复权限功能 - 2小时
图书管理模块

添加图书功能
编写数据库表结构（图书表设计） - 1小时
实现添加图书功能接口 - 3小时
测试添加图书功能 - 2小时
图书查询功能
实现图书查询接口（支持按标题、作者等检索） - 4小时
测试图书查询功能 - 2小时
借阅管理模块

借阅图书功能
编写借阅记录表结构 - 1小时
实现借阅图书接口（包括借阅状态管理） - 4小时
测试借阅图书功能 - 3小时
归还图书功能
编写归还记录表结构 - 1小时
实现归还图书接口（包括归还状态更新） - 3小时
测试归还图书功能 - 2小时
Sprint Backlog汇总：
任务 预计时间（小时）
用户注册与登录功能 9小时
用户角色与权限管理 6小时
添加图书功能 6小时
图书查询功能 6小时
借阅图书功能 8小时
归还图书功能 6小时
总计 40小时
三、甘特图（迭代冲刺计划）
根据任务分解和每个任务的工作量，我们可以绘制一个甘特图，合理安排每一天的工作进度。假设开发周期是1周（5个工作日），每一天的工作时间为8小时，总工作量为40小时。

迭代冲刺计划：

plaintext
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 任务 | 第一天 | 第二天 | 第三天 | 第四天 | 第五天 |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 用户注册与登录功能 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 用户角色与权限管理 | 1小时 | 2小时 | 2小时 | 1小时 | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 添加图书功能 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 图书查询功能 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 借阅图书功能 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 归还图书功能 | 2小时 | 2小时 | 2小时 | | |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
| 总计 | 9小时 | 10小时 | 10小时 | 8小时 | 3小时 |
+-------------------------+--------+--------+--------+--------+--------+
⑥测试计划
一、测试目标
测试计划的主要目标是确保开发的产品符合预期功能，并且系统在不同场景下能够稳定运行。测试将贯穿整个开发过程，从功能实现到系统集成阶段，持续进行。

产品定义：
本次开发的产品是一个图书管理系统，包括以下核心功能：

用户注册与登录
用户角色与权限管理
图书添加与查询
借阅与归还图书
二、测试类型
根据项目需求和阶段，测试将覆盖以下几种类型：

单元测试（Unit Testing）：

目标： 确保各个功能模块中的每个单元（如函数、方法、模块）都能按预期工作。
内容： 主要测试注册、登录、添加图书、借阅和归还功能等的基本功能是否正常。
负责人： 开发人员黄思聪负责。
集成测试（Integration Testing）：

目标： 验证不同模块之间的接口和数据传递是否正常。
内容： 测试用户注册后是否可以正确登录、借阅图书后是否能更新借阅状态、图书查询功能是否能显示正确数据。
负责人： 黄思聪负责，协助开发测试环境配置。
功能测试（Functional Testing）：

目标： 验证系统是否按照需求文档中的功能描述工作。
内容： 测试所有主要功能：用户注册、角色管理、图书添加、查询、借阅和归还功能。
负责人： 测试人员（如果有专门测试人员）。
用户界面测试（UI Testing）：

目标： 确保用户界面友好且符合设计要求。
内容： 测试界面的响应时间、布局、可用性。
负责人： 黄思聪负责前端界面检查与反馈。
回归测试（Regression Testing）：

目标： 确保系统新增功能不会破坏现有功能。
内容： 每次更新或修复后，确保先前已通过的功能没有受到影响。
负责人： 开发人员黄思聪负责。
性能测试（Performance Testing）：

目标： 确保系统在负载下的表现良好。
内容： 模拟多用户并发操作，检查系统在高负载下的响应速度和稳定性。
负责人： 如果需要，可以引入性能测试工具或使用开发环境进行自测。
安全性测试（Security Testing）：

目标： 检查系统在用户认证、数据存储、权限控制等方面的安全性。
内容： 测试登录功能的安全性，检查是否有潜在的SQL注入等漏洞。
负责人： 开发人员黄思聪负责。
三、时间安排
测试将在开发过程中并行进行，测试计划的时间安排如下：

任务 时间安排 负责人
单元测试 开发过程中逐步进行 黄思聪
集成测试 开发完成后进行 黄思聪（协助）
功能测试 开发完成后进行 测试人员（如有）
用户界面测试 每完成一个功能模块后进行 黄思聪
回归测试 每次开发变更后进行 黄思聪
性能测试 在系统初步完成后进行 专项测试人员（如有）
安全性测试 开发完成后进行 黄思聪
四、测试资源
测试过程中将使用以下资源来确保测试的有效性：

硬件资源：

测试服务器或开发环境服务器，运行数据库和后台服务。
用户终端设备（电脑、浏览器、移动设备等），用于进行UI和功能测试。
软件资源：

测试工具：例如Postman（接口测试）、Selenium（UI自动化测试）、JMeter（性能测试）等。
开发环境：如IDE（IntelliJ IDEA、Visual Studio Code）、数据库管理工具等。
人力资源：

开发人员（黄思聪）： 负责大部分的功能测试、单元测试、回归测试，并配合集成测试。
测试人员（如有）： 专门负责功能测试和UI测试，确保产品的质量。
性能测试工具： 如果需要进行负载测试，可能需要使用专业的测试工具或请求外部性能测试支持。
五、风险和应对措施
开发延迟： 如果开发进度延误，测试可能无法按时开始。应对措施是，在开发工作未完全完成前，提前开始单元测试和UI测试，缩短测试周期。

环境不一致： 测试和开发环境不一致可能导致测试结果不准确。应对措施是，确保开发和测试环境的一致性，使用虚拟机或Docker等工具确保环境统一。

缺乏专业测试人员： 由于只有一名开发人员，测试任务可能过于繁重。应对措施是，开发人员需合理分配时间，优先进行关键模块的测试，并适时安排时间进行性能和安全测试。