Báo cáo tốt nghiệp: Xây dựng chương trình quản lý thư viện - ĐH Sài Gòn

Tài liệu tham khảo đồ án xây dựng phần mềm quản lý thư viện bằng Visual Studio, chi tiết các bước phân tích, thiết kế hệ thống và cơ sở dữ liệu.

• Tác giả: Bùi Thị Kim Thảo
• Người hướng dẫn: TS. Phan Tấn Quốc
• Trường học: Trường Đại học Sài Gòn
• Chuyên ngành: Công nghệ Thông tin
• Đề tài: Xây dựng chương trình quản lý thư viện
• Loại tài liệu: Báo cáo thực tập tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: TP.HCM

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Microsoft Visual Studio trong xây dựng phần mềm quản lý thư viện

Microsoft Visual Studio là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) hàng đầu từ Microsoft, được thiết kế để phát triển các ứng dụng máy tính chuyên nghiệp. Trong lĩnh vực xây dựng phần mềm quản lý thư viện, Visual Studio cung cấp các công cụ mạnh mẽ để tạo ra các hệ thống quản lý hiệu quả. Nó hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình như C#, VB.NET, và C++, cho phép các lập trình viên xây dựng ứng dụng quản lý thư viện với giao diện người dùng thân thiện. Visual Studio cung cấp các tính năng như Windows Forms, Windows Presentation Foundation (WPF), và ASP.NET, giúp phát triển các chương trình quản lý thư viện có khả năng mở rộng và bảo mật cao.

1.1. Các tính năng chính của Visual Studio

Visual Studio bao gồm trình soạn thảo mã hỗ trợ IntelliSense, giúp tăng tốc độ phát triển. Trình gỡ lỗi tích hợp cho phép kiểm tra và sửa lỗi hiệu quả ở mức độ mã nguồn. Các công cụ thiết kế giao diện cho phép xây dựng giao diện ứng dụng một cách trực quan, đặc biệt quan trọng cho ứng dụng quản lý thư viện. Ngoài ra, Visual Studio hỗ trợ quản lý cơ sở dữ liệu và thiết kế lớp dữ liệu, không thể thiếu trong phần mềm quản lý thư viện.

1.2. Khả năng mở rộng và tích hợp

Visual Studio chấp nhận các plugin nâng cao chức năng, hỗ trợ hệ thống quản lý phiên bản như Subversion. Nó cung cấp các công cụ bổ sung cho phát triển phần mềm hiện đại. Khả năng tích hợp với các dịch vụ web và API giúp phần mềm quản lý thư viện có thể kết nối với các hệ thống khác. Điều này làm cho Visual Studio trở thành lựa chọn lý tưởng cho xây dựng hệ thống quản lý thư viện toàn diện và chuyên nghiệp.

II. Phân tích nhu cầu và thiết kế hệ thống quản lý thư viện

Phân tích nhu cầu là bước quan trọng trong xây dựng phần mềm quản lý thư viện. Hệ thống cần quản lý thông tin về độc giả, sách, quy trình mượn trả, và các dịch vụ thư viện khác. Các thông tin chính bao gồm dữ liệu độc giả, chi tiết sách (tên, tác giả, mã sách), tình trạng mượn trả, ngày mượn và ngày trả. Thiết kế hệ thống phải đảm bảo các quy trình nghiệp vụ như tiếp nhận độc giả mới, quản lý quy trình mượn sách, và tra cứu thông tin sách. Việc thiết kế cơ sở dữ liệu là nền tảng để lưu trữ và quản lý các thông tin này một cách hiệu quả và an toàn.

2.1. Các quy trình nghiệp vụ chính

Quy trình tiếp nhận độc giả mới bao gồm thu thập thông tin cá nhân, cấp thẻ độc giả. Quy trình mượn sách yêu cầu kiểm tra tình trạng sách, cập nhật dữ liệu mượn, ghi nhận ngày hạn trả. Hệ thống cần lưu trữ lịch sử mượn trả và ghi nhận các khoản phạt quá hạn. Phần mềm quản lý thư viện phải hỗ trợ các báo cáo thống kê, giúp quản lý thư viện nắm bắt tình hình hoạt động.

2.2. Thiết kế cơ sở dữ liệu

Mô hình dữ liệu bao gồm các bảng chính: Độc giả, Sách, Mượn Trả, Tác Giả, Thể Loại. Mỗi bảng có các trường dữ liệu cụ thể và khóa ngoài để kết nối các bảng. Biểu đồ thực thể liên kết (ERD) giúp hình dung mối quan hệ giữa các đối tượng. Thiết kế này đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu, tránh trùng lặp, và cho phép truy vấn thông tin nhanh chóng.

III. Phân tích và thiết kế chức năng ứng dụng

Thiết kế chức năng của phần mềm quản lý thư viện dựa trên các biểu đồ phân cấp chức năng và biểu đồ luồng dữ liệu (DFD). Các chức năng chính bao gồm quản lý thông tin sách, quản lý độc giả, xử lý mượn trả sách, và tạo báo cáo. Biểu đồ phân cấp chức năng chia nhỏ các chức năng từ mức khung cảnh đến các chi tiết cụ thể. Biểu đồ luồng dữ liệu mô tả cách dữ liệu chuyển động qua các quy trình khác nhau. Thiết kế này đảm bảo ứng dụng quản lý thư viện hoạt động một cách có tổ chức, dễ bảo trì và nâng cấp sau này.

3.1. Biểu đồ phân cấp chức năng

Biểu đồ phân cấp chia ứng dụng thành các module chính: quản lý sách, quản lý độc giả, quản lý mượn trả, quản lý tác giả. Mỗi module lại được chia thành các chức năng con chi tiết. Cấu trúc này giúp phát triển phần mềm quản lý thư viện theo từng phần, dễ kiểm tra và kiểm soát chất lượng. Nó cũng giúp các thành viên trong đội phát triển hiểu rõ về mục đích và trách nhiệm của từng phần.

3.2. Biểu đồ luồng dữ liệu

DFD mức khung cảnh hiển thị toàn bộ hệ thống quản lý thư viện như một quá trình duy nhất. DFD mức đỉnh chi tiết hóa thành các quy trình chính như nhập liệu, xử lý, lưu trữ. DFD mức dưới đỉnh tiếp tục phân chia chi tiết. Các biểu đồ này giúp hiểu rõ cách dữ liệu lưu thông trong ứng dụng quản lý thư viện, từ đó thiết kế giao diện và cơ sở dữ liệu phù hợp.

IV. Cài đặt lập trình và hoàn thiện phần mềm quản lý thư viện

Giai đoạn cài đặt là quá trình chuyển các thiết kế thành mã lập trình bằng Visual Studio. Sử dụng ngôn ngữ C# hoặc VB.NET, lập trình viên xây dựng các form nhập liệu, form hiển thị, và logic xử lý nghiệp vụ. Kết nối cơ sở dữ liệu SQL Server với ứng dụng thông qua ADO.NET hoặc Entity Framework. Giao diện người dùng được thiết kế bằng Windows Forms hoặc WPF để đảm bảo thân thiện và dễ sử dụng. Kiểm thử toàn diện bao gồm kiểm thử từng chức năng, kiểm thử tích hợp, và kiểm thử chấp nhận người dùng để đảm bảo phần mềm quản lý thư viện hoạt động ổn định.

4.1. Quá trình lập trình và phát triển

Lập trình viên viết code theo các thiết kế đã được phê duyệt, sử dụng Visual Studio và các công cụ hỗ trợ. Sử dụng mô hình lớp để tổ chức code rõ ràng: lớp giao diện, lớp logic nghiệp vụ, lớp truy cập dữ liệu. Version control giúp quản lý các phiên bản khác nhau của code. Thực hiện review code định kỳ để đảm bảo chất lượng. Các công cụ IntelliSense và trình gỡ lỗi trong Visual Studio giúp phát hiện và sửa lỗi nhanh chóng.

4.2. Kiểm thử và triển khai ứng dụng

Kiểm thử đơn vị kiểm tra từng function nhỏ. Kiểm thử tích hợp đảm bảo các module hoạt động cùng nhau. Kiểm thử chức năng xác nhận các quy trình nghiệp vụ hoạt động đúng. Kiểm thử hiệu suất đảm bảo ứng dụng quản lý thư viện xử lý nhanh với dữ liệu lớn. Sau khi kiểm thử thành công, triển khai ứng dụng tại thư viện, cài đặt cơ sở dữ liệu, và đào tạo người dùng để sử dụng hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TÌM HIỂU VỀ MICROSOFT VISUAL STUDIO 1. Giới thiệu chung về Microsoft Visual Studio Microsoft Visual Studio là một môi trường phát triển tích hợp (IDE) từ Microsoft. Nó được sử dụng để phát triển chương trình máy tính cho Microsoft Windows, cũng như các trang web, các ứng dụng web và các dịch vụ web. Visual Studio sử dụng nền tảng phát triển phần mềm của Microsoft như Windows API, Windows Forms, Windows Presentation Foundation, Windows Store và Microsoft Silverlight.

Nó có thể sản xuất cả hai ngôn ngữ máy và mã số quản lý. Visual Studio bao gồm một trình soạn thảo mã hỗ trợ IntelliSense cũng như cải tiến mã nguồn. Trình gỡ lỗi tích hợp hoạt động cả về trình gỡ lỗi mức độ mã nguồn và gỡ lỗi mức độ máy. Công cụ tích hợp khác bao gồm một mẫu thiết kế các hình thức xây dựng giao diện ứng dụng, thiết kế web, thiết kế lớp và thiết kế giản đồ cơ sở dữ liệu.

Nó chấp nhận các plug-in nâng cao các chức năng ở hầu hết các cấp bao gồm thêm hỗ trợ cho các hệ thống quản lý phiên bản (như Subversion) và bổ sung thêm bộ công cụ mới như biên tập và thiết kế trực quan cho các miền ngôn ngữ cụ thể hoặc bộ công cụ dành cho các khía cạnh khác trong quy trình phát triển phần mềm. Visual Studio hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình khác nhau và cho phép trình biên tập mã và gỡ lỗi để hỗ trợ (mức độ khác nhau) hầu như mọi ngôn ngữ lập trình. Các ngôn ngữ tích hợp gồm có C,[4] C++ và C++/CLI (thông qua Visual C++), VB.NET (thông qua Visual Basic. Hỗ trợ cho các ngôn ngữ khác như J++/J#, Python và Ruby thông qua dịch vụ cài đặt riêng rẽ.

Nó cũng hỗ trợ XML/XSLT, HTML/XHTML, JavaScript và CSS. Giới thiệu các tính năng của Microsoft Visual Studio 7 1. Biên tập mã Giống như bất kỳ IDE khác, nó bao gồm một trình soạn thảo mã hỗ trợ tô sáng cú pháp và hoàn thiện mã bằng cách sử dụng IntelliSense không chỉ cho các biến, hàm và các phương pháp mà còn các cấu trúc ngôn ngữ như vòng điều khiển hoặc truy vấn. IntelliSense được hỗ trợ kèm theo cho các ngôn ngữ như XML, Cascading Style Sheets và JavaScript khi phát triển các trang web và các ứng dụng web.

Các đề xuất tự động hoàn chỉnh được xuất hiện trong một hộp danh sách phủ lên trên đỉnh của trình biên tập mã. Trong Visual Studio 2008 trở đi, nó có thể được tạm thời bán trong suốt để xem mã che khuất bởi nó. [17] Các trình biên tập mã được sử dụng cho tất cả các ngôn ngữ được hỗ trợ. Các trình biên tập mã Visual Studio cũng hỗ trợ cài đặt dấu trang trong mã để điều hướng nhanh chóng.

Hỗ trợ điều hướng khác bao gồm thu hẹp các khối mã lệnh và tìm kiếm gia tăng, ngoài việc tìm kiếm văn bản thông thường và tìm kiếm Biểu thức chính quy. Các trình biên tập mã cũng bao gồm một bìa kẹp đa mục và một danh sách công việc. Các trình biên tập mã hỗ trợ lưu lại các đoạn mã được lặp đi lặp lại nhằm để chèn vào mã nguồn sử dụng về sau. Một công cụ quản lý cho đoạn mã được xây dựng là tốt.

Những công cụ này nổi lên như các cửa sổ trôi nổi có thể được thiết lập để tự động ẩn khi không sử dụng hoặc neo đậu đến các cạnh của màn hình. Các trình biên tập mã Visual Studio cũng hỗ trợ cải tiến mã nguồn bao gồm tham số sắp xếp lại, biến và phương pháp đổi tên, khai thác và đóng gói giao diện các lớp thành viên bên trong những trạng thái giữa những thứ khác. Visual Studio có tính năng biên dịch nền (còn gọi là biên dịch gia tăng). Như mã đang được viết, Visual Studio biên dịch nó trong nền để cung cấp thông tin phản hồi về cú pháp và biên dịch lỗi, được đánh dấu bằng một gạch dưới gợn sóng màu đỏ.

Biên dịch nền không tạo ra mã thực thi, vì nó đòi hỏi một trình biên dịch khác hơn là để sử dụng tạo ra mã thực thi. Biên dịch nền ban đầu được giới thiệu với Microsoft Visual Basic nhưng bây giờ đã được mở rộng cho tất cả các ngôn ngữ.2 Trình gỡ lỗi: Visual Studio có một trình gỡ lỗi hoạt động vừa là một trình gỡ lỗi cấp mã nguồn và là một trình gỡ lỗi cấp máy. Nó hoạt động với cả hai mã quản lý cũng như ngôn ngữ máy và có thể được sử dụng để gỡ lỗi các ứng dụng được viết bằng các ngôn ngữ được hỗ trợ bởi Visual Studio. Ngoài ra, nó cũng có thể đính kèm theo quy trình hoạt động và theo dõi và gỡ lỗi những quy trình.

Nếu mã nguồn cho quá trình hoạt động có sẵn, nó sẽ hiển thị các mã như nó đang được chạy. Nếu mã nguồn không có sẵn, nó có thể hiển thị các tháo gỡ. Các Visual Studio debugger cũng có thể tạo bãi bộ nhớ cũng như tải chúng sau để gỡ lỗi. Các chương trình đa luồng cao cấp cũng được hỗ trợ.

Trình gỡ lỗi có thể được cấu hình sẽ được đưa ra khi một ứng dụng đang chạy ngoài Visual Studio bị treo môi trường. Trình gỡ lỗi cho phép thiết lập các breakpoint (mà cho phép thực thi được tạm thời dừng lại tại một vị trí nhất định) và watch (trong đó giám sát các giá trị của biến là việc thực hiện tiến bộ). Breakpoint có thể có điều kiện, nghĩa là chúng được kích hoạt khi điều kiện được đáp ứng. Mã có thể được biểu diễn, tức là chạy một dòng (của mã nguồn) tại một thời điểm.

Nó có hoặc là bước sang các chức năng để gỡ lỗi bên trong nó, hoặc là nhảy qua nó, tức là, việc thực hiện các chức năng không có sẵn để kiểm tra thủ công. Trình gỡ lỗi hỗ trợ Edit and Continue, nghĩa là, nó cho phép mã được chỉnh sửa khi nó đang được sửa lỗi (chỉ có 32 bit, không được hỗ trợ trong 64 bit). Khi gỡ lỗi, nếu con trỏ chuột di chuyển lên bất kỳ biến, giá trị hiện tại của nó được hiển thị trong phần chú giải ("chú thích dữ liệu"), nơi mà nó cũng có thể được thay đổi nếu muốn. Trong quá trình viết mã, các trình gỡ lỗi của Visual Studio cho phép một số chức năng được gọi ra bằng tay từ cửa sổ công cụ Immediate.

Các thông số cho phương thức được cung cấp tại các cửa sổ Immediate.3 Thiết kế:  Windows Forms Designer: được sử dụng để xây dựng GUI sử dụng Windows Forms; bố trí có thể được xây dựng bằng các nút điều khiển bên 9 trong hoặc khóa chúng vào bên cạnh mẫu. Điều khiển trình bày dữ liệu (như hộp văn bản, hộp danh sách, vv) có thể được liên kết với các nguồn dữ liệu như cơ sở dữ liệu hoặc truy vấn. Các điều khiển dữ liệu ràng buộc có thể được tạo ra bằng cách rê các mục từ cửa sổ nguồn dữ liệu lên bề mặt thiết kế. Các giao diện người dùng được liên kết với mã sử dụng một mô hình lập trình hướng sự kiện.

Nhà thiết kế tạo ra bằng C thăng hay VB.NET cho ứng dụng.  WPF Designer: có tên mã là Cider, được giới thiệu trong Visual Studio 2008. Giống như Windows Forms Designer, hỗ trợ kéo và thả ẩn dụ. Sử dụng tương tác người-máy nhắm mục tiêu theo Windows Presentation Foundation.

Nó hỗ trợ các chức năng WPF bao gồm kết nối dữ liệu và tự động hóa bố trí quản lý. Nó tạo ra mã XAML cho giao diện người dùng. Các tập tin XAML được tạo ra là tương thích với Microsoft Expression Design, sản phẩm thiết kế theo định hướng. Các mã XAML được liên kết với mã đang sử dụng một mô hình code- behind.

 Web designer/development: Visual Studio cũng bao gồm một trình soạn thảo và thiết kế trang web cho phép các trang web được thiết kế bằng cách kéo và thả các đối tượng. Nó được sử dụng để phát triển các ứng dụng ASP.NET và hỗ trợ HTML, CSS và JavaScript. Nó sử dụng mô hình code-behind để liên kết với mã ASP. Từ Visual Studio 2008 trở đi, công cụ bố trí được sử dụng bởi các nhà thiết kế web được chia sẻ với Microsoft Expression Web.

Ngoài ra ASP.NET MVC Framework hỗ trợ cho công nghệ MVC là tải xuống riêng biệt và dự án ASP.NET Dynamic Data có sẵn từ Microsoft.  Class designer: Các lớp thiết kế được dùng để biên soạn và chỉnh sửa các lớp (bao gồm cả các thành viên và truy cập của chúng) sử dụng mô hình UML. Các lớp thiết kế có thể tạo ra mã phác thảo C thăng và VB.NET cho các lớp và cá phương thức. Nó cũng có thể tạo ra sơ đồ lớp từ các lớp viết tay.

 Data designer: Thiết kế dữ liệu có thể được sử dụng để chỉnh sửa đồ họa giản đồ cơ sở dữ liệu bao gồm các bảng, khóa chính, khóa ngoại và các rằng buộc. Nó cũng có thể được sử dụng để thiết kế các truy vấn từ các giao diện đồ họa. 10  Mapping designer: Từ Visual Studio 2008 trở đi, thiết kế ánh xạ được dùng bởi Language Integrated Query để thiết kế các ánh xạ giữa các giản đồ cơ sở dữ liệu và các lớp để đóng gói dữ liệu. Các giải pháp mới từ cách tiếp cận ORM, ADO.NET Entity Framework sẽ thay thế và cải thiện các công nghệ cũ.4 Các công cụ khác  Open Tabs Browser: được sử dụng để liệt kê tất cả thẻ đang mở và chuyển đổi giữa chúng.

Được viện dẫn bằng cách sử dụng CTRL+TAB.  Properties Editor: được sử dụng để chỉnh sửa các thuộc tính trong một cửa sổ giao diện bên trong Visual Studio. Nó liệt kê tất cả các thuộc tính có sẵn (gồm chỉ đọc và những thuộc tính có thể được thiết lập) cho tất cả các đối tượng bao gồm các lớp, biểu mẫu, trang web và các hạng mục khác.  Object Browser: là một không gian tên và trình duyệt lớp thư viện cho Microsoft NET.

Nó có thể được sử dụng để duyệt các không gian tên (được sắp xếp theo thứ bậc) trong Assembly (CLI). Các hệ thống phân cấp có thể hoặc không có thể phản ánh các tổ chức trong hệ thống tập tin.  Solution Explorer: theo cách nói trong Visual Studio, một giải pháp là một tập hợp các tập tin mã và các nguồn khác được sử dụng để xây dựng một ứng dụng. Các tập tin trong một giải pháp được sắp xếp theo thứ bậc, mà có thể có hoặc không thể phản ánh các tổ chức trong hệ thống tập tin.

Solution Explorer được sử dụng để quản lý và duyệt các tập tin trong một giải pháp.