图书馆管理系统uml建模完美.docx

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图书馆管理系统uml建模完美

基于UML的图书馆管理系统建模设计

摘要

在对UML及用UML建模的步骤作了简介之后,介绍了在图书馆系统设计与开发中用UML建模的过程,其中重点描述了图书馆借阅子系统中用例图、顺序图和类图,总结了UML建模优势。

一、UML简介及用UML建模步骤

1.1UML简介统一建模语言UML是一个通用的可视化建模语言,用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档。

它记录了对必须构造的系统的决定和理解,可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制。

UML的最终目标是在尽可能简单的同时能够对实际需要建立的系统的各个方面建模。

UML需要有足够的表达能力以便可以处理现代软件系统中出现的所有概念,例如并发和分布,以及软件工程中使用的技巧等。

1.2利用UML建模步骤

a.建立需求模型。

主要通过用例图来描述该系统完成的主要功能。

这是系统设计人员与用户进行沟通后的产物,也是提供给系统开发人员的粗放蓝图。

b.建立系统的对象模型。

UML的主要内容归纳为静态建模机制和动态建模机制。

静态模型描述系统的对象之间的静态关系,使用UML的包图、类图和对象图;动态模型描述对象间的交互关系、对象的生命周期及其在生命周期中各种可能的状态和状态之间转换的约束,使用UML的顺序图、活动图和协作图。

c.建立系统的体系结构模型,定义系统的软、硬件体系结构及通信机制,使用UML的组件图、配置图。

d.在组件图的基础之上生成所选开发语言的代码框架,由系统设计转入开发阶段。

二、图书馆管理系统分析

系统分析的目的是捕获和描述所有的系统需求,并且建立一个模型来定义系统中主要的域类（系统中的关键类）,通过系统分析达到开发者和需求者的理解和沟通。

因此,分析一般都是分析员和用户协作的产物。

在这个阶段,程序开发者不应该考虑代码或程序的问题,它只是理解需求和实现系统的第一步。

2.1需求分析分析的第一步是确定系统能够做什么?

谁来使用这个系统?

这些分别称用例（usecases）和角色（actors）。

用例描述了系统提供什么样的功能,通过阅读和分析文档,以及和潜在的用户讨论系统来分析用例。

角色则是相对系统来说,属于外部的用户或其他系统。

图书馆系统主要是为用户提供借阅服务的系统,也包括图书的采购和编目管理,通过对图书馆管理系统的分析,可确定系统的基本功能,包括借书、还书、购书、管理书籍、批复借阅等。

通过需求分析,得到了系统的基本功能,勾画出系统的基本轮廓,这是系统开发的第一步,也是很关键的一步。

2.2需求分析中的用例用例是单个任务,能产生有用的结果,由系统最终用户执行。

在需求分析过程中,我们用UML的标准作出相应的用例图,让开发者更清晰地看到系统的需求,也便于用户和开发者之间进行交流。

用例图清晰地描绘出了借阅子系统中的相关角

色和用例活动。

提炼出用例图就能勾画出系统的大体轮廓,既让用户看到系统设计人员对需求的理解程度,便于继续迭代优化,也使得系统设计人员与开发者有了交流的规范和依据。

通过这种标准的图示来表达用户需求,是系统开发走向规范化的良好开始。

2.3、系统目标设计

系统开发的总目标是实现内部图书借阅管理的系统化、规范化和自动化。

能够对图书进行注册登记，也就是将图书的基本信息（如：

书的编号、书名、作者、价格等）预先存入数据库中，供以后检索。

能够对借阅人进行注册登记，包括记录借阅人的姓名、编号、班级、年龄、性别、地址、电话等信息。

提供方便的查询方法。

如：

以书名、作者、出版社、出版时间（确切的时间、时间段、某一时间之前、某一时间之后）等信息进行图书检索，并能反映出图书的借阅情况；以借阅人编号对借阅人信息进行检索；以出版社名称查询出版社联系方式信息。

提供对书籍进行的预先预订的功能。

提供旧书销毁功能，对于淘汰、损坏、丢失的书目可及时对数据库进行修改。

能够对使用该管理系统的用户进行管理，按照不同的工作职能提供不同的功能授权。

提供较为完善的差错控制与友好的用户界面，尽量避免误操作。

2.4、系统功能需求分析

（1）读者管理：

读者信息的制定、输入、修改、查询，包括种类、性别、借书数量、借书期限、备注等。

（2）书籍管理：

书籍基本信息制定、输入、修改、查询，包括书籍编号、类别、关键词、备注。

（3）借阅管理：

包括借书，还书，预订书籍，续借，查询书籍，过期处理和书籍丢失后的处理。

（4）系统管理：

包括用户权限管理，数据管理和自动借还书机的管理

满足以上需求的系统主要包含有一下几个子系统

（1）基本业务功能子系统：

该系统中主要包含了借书还书和预订等功能。

（2）基本数据录入功能子系统：

该子系统主要包含有书籍信息和读者信息录入功能。

（3）信息查询子系统：

包含了多功能的查询书籍信息和读者信息。

（4）数据库管理功能子系统：

主要包含了借阅信息管理功能，书籍信息管理功能和预订信息管理功能。

（5）帮助功能子系统。

下图为该图书馆管理系统的主要功能模块图：

图1：

图书馆管理系统功能模块图

3.3、功能描述

（1）借书。

处理借书业务。

（2）还书。

处理还书业务。

（3）书籍预订。

借阅者可以通过网络进行书籍预订。

（4）书籍信息录入。

处理书籍个类信息录入业务。

（5）借阅者信息录入。

对读者信息进行录入。

（6）书籍信息查询。

负责书籍信息的查询。

（7）读者信息查询。

负责数据信息的查询。

（8）借阅信息管理。

书籍借阅信息包括所借书的书名、ISBN以及借书的时间等。

（9）书籍信息管理。

书籍信息包括书籍的名字、ISBN、作者、入库时间以及书籍在相应书目下的编号等。

（10）预订信息管理。

负责管理书籍预订信息。

3.4、图书馆管理系统的数据流图。

如下：

修改用户表

修改书籍信息表

修改借、还书表

图2：

图书馆管理系统的DFD图

四、系统的UML建模设计

4.1、UML简介

UML是一种功能强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言，它采用一整套成熟的建模技术，广泛地适用于各个应用领域。

它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠、更完善的系统模型。

从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性.

4.2、该图书馆管理系统的用例分析

该图书馆管理系统的用例图如下：

图3：

图书馆管理系统的用例图

从用例图中我们可以看出管理员和读者之间对本系统所具有的用例。

管理员所包含的用例有：

（1）登录系统：

管理员可以通过登录该系统进行各项功能的操作

（2）书籍管理：

包括对书籍的增删改等。

（3）书籍借阅管理：

包括借书、还书、预订、书籍逾期处理和书籍丢失处理等等。

（4）读者管理：

包含对读者的增删改等操作。

（5）自动借书机的管理。

读者所包含的用例有：

（1）登录系统

（2）借书：

进行借书业务。

（3）还书：

读者具有的还书业务。

（4）查询：

包含对个人信息和书籍信息的查询业务

（5）预订：

读者对书籍的预订业务。

（6）逾期处理：

就是书籍过期后的缴纳罚金等。

（7）书籍丢失处理：

对书籍丢失后的不同措施进行处理。

（8）自动借书机的使用等。

4.3、系统的顺序图

顺序图是显示对象之间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的。

该图书馆管理系统主要含有以下几个重要的顺序图，其他对象的顺序图和这些也类似。

（1）借书顺序图

（2）还书顺序图

（3）罚款顺序图

1、借书顺序图

图4：

图书馆管理系统借书顺序图

【顺序图说明】

（1）login（）：

登录系统。

（2）checkstu_card（）:

对读者信息进行验证，检查是否符合本图书馆借书条件。

（3）showinformation（）：

显示该读者的基本信息函数。

（4）borrow（）：

读者借书函数。

（5）getreaders（）：

取得读者信息函数。

看该读者是否符合借书条件，若符合，则返回可借信息。

（6）gettitle（）:

取得书目信息。

（7）getreservation（）：

检验书籍是否被预订函数。

（8）getnoreservation（）：

书籍没被预订或取消预订函数。

（9）create（borrower，item）：

创建书籍外借函数。

借书时，读者先将书拿予管理员，管理员对书籍和读者进行检验，若书籍和读者都符合借书条件，则借书成功。

2、还书顺序图

图5：

图书馆管理系统还书顺序图

【顺序图说明】

（1）login（）：

登录系统。

（2）getitem（）:

取得书籍条目信息。

（3）update（）：

对图书馆书籍条目和借阅者信息进行更新条目。

还书时，读者先将书交给管理员，由管理员扫描书籍，若书籍没有过期等违规现象，则对书目和读者借阅信息进行更新，同时还书成功。

3、罚款顺序图

图6：

图书馆管理系统的罚款顺序图

【顺序图说明】

管理员对书籍进行扫描，若发现书籍已经超过了图书馆规定的还书期限，则按每天一定金额进行罚款，过期天数和罚款金额由系统自动计算。

用户交完罚金后，则对读者借阅信息进行更新。

4.4、系统的状态图

图书馆的书籍状态图如图7所示。

【状态图说明】

书籍在未变成图书馆在库书籍时，为新加书籍状态。

书籍处于在库状态时既可以预订也可以外借，外借后变为借出状态。

处于预订状态时也可以外借，超出预订时间期限则从预订状态直接转为可用状态。

借阅者在规定的预订时间内也可以考虑取消预订，取消预订后书籍的状态转为可用。

外借书籍归还后变为可用状态。

图7：

图书馆的书籍状态图

4.5、系统的活动图

活动图描述的是某流程中的任务的执行，活动图描述活动是如何协同工作的，当一个操作必须完成一系列事情，而又无法确定以什么样的顺序来完成这些事情时，活动图可以更清晰地描述这些事情。

。

在本图书馆管理系统中，我们主要描述了图书馆系统的借书、还书和预订的活动图。

1.借书活动图

【借书活动图说明】

管理员首先要扫描读者的借书证，检验证件是否符合图书馆借书条件，若该读者的借书数量还未达到最大规定数量，并且其所借书籍均未属于过期范围，则符合借书条件。

则再扫描书籍条形码，检查书籍是否是不可借书籍或者已经被预订，若被预订，则取消预订，方可借书。

在这些条件都符合时则更新书籍信息和读者的借阅信息，记录好借书的时间。

图8：

图书馆管理系统的借书活动图

2、还书活动图

【还书活动图说明】

图书管理员对书籍进行扫描，若书籍已经过期，则要求读者还请欠款才能还书，读者缴应交罚款后，更新书目信息和读者信息。

图9：

图书馆管理系统的还书活动图

3、预订图书活动图

【预订书籍活动图说明】

读者先进入系统查询自己所需要的书籍，显示书籍信息，检验书籍是否属于可预订书籍，若符合条件则检查书籍是否已经被预订或已经被外借，若都未成立，则读者登录系统，并对该书籍进行预订。

图10：

图书馆管理系统预订书籍活动图

4.6、图书馆管理系统的类图

【类图说明】

（1）reader类是借阅者的类，它的属性很多，包括借阅者的账户ID（reader_id）、姓名（reader_Name）、地址（Address）、班级（class）、所借书籍的书目（borrowed）等。

其中主要操作有借书（addborrowed）和还书（deleteborrowed）和预订（reservation）等。

（2）admin类是管理员类，他有编号和姓名属性