基于UML图书管理系统的建模与设计

1基于UML图书管理系统的建模与设计张毅(新疆信息工程学校乌鲁木齐830013)【摘要】UML是一种定义良好的、功能强大的且普遍实用的建模语言。本文借助UML建模语言对图书管理系统进行了详细的分析和设计，同时在需求分析的基础上给出了系统的总体用例图、顺序图和活动图等，最后对此进行了归纳总结。【关键词】UML,图书管理系统，系统分析ModelinganddesignofLibrarymanagementsystembasedonUMLZhangYi(InformationEngineeringSchool,Xinjiang,Urumqi,830013)[Abstract]UMLisakindofwell-defined,powerfulandusefulmodellinglanguage.ThispaperappliesUMLtodesignthelibrarymangementsystem,andtherequirementanalysisofsystemisdone.Basedontherequirementanalysis,Basedontherequirementanalysisandusecasemodel,thestaticdiagramandthedynanicmodelaregiven.Finally,summarizethetechnology.[Keywords]UML,LibraryManagementSystem,SystemAnalysis中图分类号：TP311.1文献标识码：A0引言随着社会的发展，各大高校图书馆规模的不断扩大，有关图书的各种信息量成倍增加。，传统的人工方式管理会导致图书馆管理上的混乱，影响整个图书馆的运作和管理。因此，必须制定一套合理、有效，规范和实用的管理系统。然而在进行系统开发之前必须做好系统的模型设计，而模型设计的基础是需求分析，需求分析是关键性的工作，需求分析越准确越有利于模型的设计，而一个好的模型可以大大减少系统的开发时间。1UML的简介1.1UML的概述统一建模语言(UnifiedModelingLanguage，UML)是面向对象技术领域内的标准建模语言。它是一种基于面向对象的可视化建模语言，它提供了用图形符号表示的模型元素，它可消除一些潜在的不必要的差异，还可通过统一语义和符号表示，使项目根植于一个成熟的标准建模语言。1.2UML建模机制UML提供了两种建模机制：静态建模机制和动态建模机制。1、静态建模机制静态建模机制包括:用例图、类图、对象图、包、组件图等。2、动态建模机制动态建模机制包括：消息、时序图、协作图、活动图等。2图书管理系统的需求分析及功能描述2.1图书管理系统的需求分析2.1.1图书管理系统的需求定义作为图书管理系统的直接受益者学生，他们对系统的要求有:(1)能按各种方式(比如书名、编号、作者)查询图书馆的藏书情况，方便地借阅图书、续借图书、预借图书、归还图书。(2)能够查询和修改自己的基本资料、借阅图书情况、浏览动态信息。作为图书管工作人员，他们对图书管理系统的要求有:2(1)能方便的对图书进行查询、读者借阅情况查询、借书还书出理、浏览动态信息。(2)能够随时发布一些诸如各学院学生借阅图书超期情况、馆内藏书情况、借阅情况等信息，以便各学院能够随时获知本院学生的一些借书信息。作为图书管管理系统管理人员，他们对图书管理系统的要求有:(1)能方便的对图书进行录入登记、修改、注销等。(2)能够方便地对新生进行登记，或注销已经毕业的学生信息，能够随时发布一些诸如各学院学生借阅图书超期情况、馆内藏书情况、借阅情况等信息2.1.2图书管理系统功能描述系统功能分析是在系统开发的总体任务的基础上完成，经过系统的需求分析，可以将图书管理系统的使用人员划分为读者、工作人员和系统管理人员三类，读者主要查看图书信息和个人借阅信息等；工作人员主要查看图书信息、用户借阅信息和读者借书还书管理等;系统管理员主要管理读者信息、书籍信息和工作人员信息等。1、系统维护模块：系统用户身份的分类、录入、修改与删除;图书数据的录入、修改、删除与较审;读者数据的录入、修改、删除，动态信息的发布、修改和删除等。2、工作人员借还管理模块：包括图书的借阅、续借、预借、返还;图书借阅数据的修改和册除；图书书目查询；读者信息的查询等。3、读者查询模块：包括书目查询；个人借阅情况查询；借阅者个人信息部分限制修改等。2.2系统用例分析分析阶段最重要的就是用例图的建立，用例图强调用户希望得到的功能，它是成为参与者的外部用户所能观察到。通过用户视图，使用者应该明确软件后续设计阶段所要完成的任务，整个软件直到实现的过程都是围绕用例来进行的。根据前面的分析，可以得到如图2-1的系统总体用例图。图2-1系统的总体用例图从这个总体用例图中可以看出，该系统中的书目信息和消息是不受权限限制的，也就是说任何人都可以浏览，这是基于对系统的权限控制考虑的，这将免去了登录的麻烦，从而提高系统的可用性。3图书管理系统设计使用UML进行系统建模，就是使用面向对象的方法来分析系统，然后用可视化的模型将信息用标准的图形直观地显示出来，以建立面向对象的系统模型。3.1系统静态模型类图(ClaSSDiagram)是系统设计的核心部分，明确基本的类以及相互的关系有助于使用3者进一步完善整个系统。类图描述系统中类的静态结构，不仅定义了系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等，也包括类的内部结构(属性和操作)。与数据模型不同，它不仅显示了信息的结构，同时还描述了系统的行为。3.1.1参与者类参与者类包括Borrower、Administrator和Librarian类，其中Borrower是借阅者类，其属性较多，包括账户ID、姓名、地址等，其中最主要的操作是借书和还书；Administrator类是系统管理员类；Librarian是工作人员类，包括账户、名字和地址等属性。3.1.2系统中的其他类系统中的类除了上述三种以外，还有Item、Title、等类，其中Title类是记录书目信息的类，其属性包括书籍名称、作者、ISBN、书籍总数量等，操作包括查找、创建、撤销、借出、归还等；Item类是具体某本书的类，其属性包括图书编号等，操作包括查找、预借等；Load类是某本书的借阅信息类，包括所借书籍的工SBN、借阅时间等；Reservation是预借信息类，包括预借时间、预借书的ISBN等。3.2系统动态模型系统动态行为模型由消息、顺序图、协作图、状态图和活动图表达，在系统分析和设计中对主要的用例和对象绘制这些图形，以便分析系统的动态特性和行为。图书管理系统提供的每个服务都是由若干相关的对象交互合作来完成的。本文主要是通过绘制顺序图、协作图和活动图来帮助观察系统内部的协作关系和过程行为，从而在动态的层面上描述。3.2.1顺序图顺序图(sequenCeDiagrajn)用来描述对象之间动态的交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序。顺序图存在两个轴，水平轴表示不同的对象，垂直轴表示时间。顺序图中的对象用一个带有垂直虚线的矩形框表示，并标有对象名和类名。图书管理系统中的顺序图比较多，比如有读者借书顺序图、读者还书顺图、工作人员处理借书顺序图、工作人员处理还书顺序图、读者查询书目顺序图、系统管理员添加图书顺序图等。以工作人员处理还书的顺序图来描述，过程如图3-1所示图3-1工作人员处理读者还书的顺序图3.2.2协作图协作图(CollaborationDiagram)用于描述相互合作的对象间的交互关系和链接关系。虽然4顺序图和合作图都用来描述对象间的交互关系，但侧重点不一样。顺序图着重体现交互的时间顺序，协作图则着重体现交互对象间的静态链接关系。在图书管理系统中的协作图很多，本文只列出图书管理员处理还书的协作图。在图书管理系统中，工作人员处理还书的协作图如图3-2所示。图3-2工作人员处理还书的协作图3.2.3活动图活动图可用来描述操作(类的方法)的行为，也可以用来描述用例和对象内部的工作过程。活动图是由状态图变化而来的，它们各自用于不同的目的。活动图依据对象状态的变化来捕获动作与动作的结果。活动图中一个活动结束后将立即进入下一个活动。在图书管理系统中，有明确的活动的类包括读者、图书管理员和系统管理员，每一个类有包括许多活动，本文只给出图书管理系统中工作人员的活动图，如图3-3所示。还书借书更新书籍数量和读者信息收取罚金登录系统数量是否达到最大值是否超期是否是图3-3工作人员的活动图4总结选择合适的面向对象系统的分析和设计工具，可以大大减少工作量，而且有利于用户对模型的理解，从而实现更好的沟通。本文通过利用统一建模语言UML中的各种图形,分析和设计图书管理系统。利用UML的可视化的建模软件工具,按照项目的需求,使用各种图形，从而实现整个软件系统面向对象的分析、设计与开发,大大缩短开发周期。参考文献[1]史济民.软件工程［M］.北京:高等教育出版社,2002.[2]王少锋.面向对象技术UML教程［M］.北京:清华大学出版社,2004.[3]申凯，王娟.统一建模语言UML的研究[J].湖北：软件导刊,2007,(10).[4]周莹,张宇华.UML及其在图书管理系统中的应用[J].湖南：电脑与信息技术，2004，（10）.[5]肖岗,张广泉.UML在研究生成绩管理系统建摸中的应用[J].重庆：重庆师范大学学报(自然科学版),2007,(1).[6]张瑜,杨继萍.UML基础教程[M].北京:清华大学出版社，2003,(10).5附作者简介：张毅（1976-），男（汉族），陕西郃阳县人，新疆信息工程学校教务科，讲师，主要从事数据库技术与应用软件的教学与研究.通信地址：830013（新疆乌鲁木齐市）新疆信息工程学校教务科张毅收