《图书还借系统uml建模设计实验报告》.docx
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《图书还借系统uml建模设计实验报告》
图书还借系统uml建模
设计实验报告
姓名：
王敏明
班级：
计算机022
学号：
02095206
日期：
2005.06.11
[引言]
UML目前已近成为面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言，已经被越来越多的接受和使用。
另一方面，应用软件系统，就其本质来说，是使用计算机对现实世界进行的数字化模拟。
应用软件的制造过程，按照UML的方法，就是建立这一系列模型的过程。
本文将用UML建模的方法设计一个图书还借系统，使用rationalrose工具，通过用例图实现用户的需求；类图描述系统的类及类之间的关联、添加系统中类的属性和操作；顺序图和协作图表达系统的对象和类之间的交互,从而建立一种通用的图书还借系统模型。
[正文]
一、实验名称：
图书还借系统UML建模设计。
二、实验环境：
[硬件环境]：
微处理器:
Pentium®90MHz或更高
硬盘空间:
至少4G
内存:
32M或者更高
[软件环境]：
操作系统：
中文Windows98/2000/XP平台
开发软件：
RationalRose2003
三、设计内容及过程：
[问题描述]：
图书还借系统的基本业务包括：
对一本书的借阅、归还、预定以及取消预定等等。
设计一个图书还借系统，并用rationalrose工具画出各用例图、类图、顺序图以及协作图来描述各个业务活动。
[基本需求]：
关于这个图书馆系统，基本的需求比较简单，就是允许读者可以在图书馆借阅、归还、预定以及取消预定图书。
为了简化系统，我并没有把图书馆中的人员作细分。
图书馆里面的角色确认为图书馆管理人员（Librarian）和读者（Reader）。
图书馆管理人员是图书馆的员工，他们是系统的使用者，他们的工作就是和读者打交道并在软件系统的支持下工作。
而读者则是是客户，客户是指那些从图书馆借阅图书的人。
读者不直接地与系统互动，他们的行为由图书馆人员来代为工作。
另一方面，每种书的登记内容至少包括书号、现存量、总库存量等三项。
综合分析，系统应实现的操作及其功能定义如下：
a）借阅：
如果一种书的现存量大于零，则借出一本，登记借阅者的图书证号和归还期限。
b）归还：
勾销对借阅者的登记，改变该书的现存量。
c）预定：
读者可以预定当前没有的图书和杂志。
这样，当读者所预定的图书和杂志归还回来或购进时，就通知预定读者。
d）取消预定：
当预定了某书的读者者借阅了该书后预定就取消；或者通过显式独立的取消过程强行取消预定。
[用例模型]：
用例模型描述了图书还借系统在功能方面提供了什么的功能，是系统需求的获取。
总体上由“角色”和“用例”组成。
在这个图书馆系统中，我们可以识别出的角色有读者和图书管理员。
整个用例模型包含的用例有：
借书、还书、预订、取消预定。
用例模型可以用用例图表示如下：
图书馆还借系统分析的结果做成UML用例图，如图－所示。
图一图书还借系统用例图
其中，图书还借系统的用例有：
--[if!
supportLists]-->
--[endif]-->借书（Borrow）
--[if!
supportLists]-->
--[endif]-->返书（Return）
--[if!
supportLists]-->
--[endif]-->约定（Reservation）
--[if!
supportLists]-->
--[endif]-->取消预定（CancelReservation）
而每个用例的描述则更详细地描述用例和角色之间的交互。
由于用例比较多，这里仅对借书这个用例来做描述：
●名称：
借书”。
●说明：
读者在图书馆挑选好需要的图书后，通过图书管理员把书借出去。
●参与者：
读者，图书管理员
●频率：
每天可能会有很多次。
最繁忙的情况是，借书的人非常多，按照现在的速度，大约每分钟完成一个人的结束工作。
●前置条件：
无
●后置条件：
修改所借出的图书的剩余数量。
●假设：
借书者总是从图书馆找到书，然后才能拿书办理借书手续，因此，总是有足够的书可以出借。
●基本操作流程：
借书成功。
1）学生将所借图书和借书证交给图书管理员
2）图书管理员将学生借书证号码和所借图书输入系统
3）系统校对借书信息，比对该学生以往借书情况和当前借书情况，如果不存在不允许借书的情况，则记录借书交易的信息，并且修改相应的馆藏图书的数量信息。
4）如果该学生已经预订了这本图书，则撤销该预定。
5）报告交易成功。
●可选操作流程：
所借图书超出最大借书数量。
1）学生将所借图书和借书证交给图书管理员
2）图书管理员将学生借书证号码和所借图书输入系统
3）系统校对借书信息，比对该学生以往借书情况和当前借书情况，发现已超出最大借书数量，则停止当前交易，并且提示用户错误原因。
4）图书管理员可以应学生的意见，减少借书数量，并重新提交系统。
[静态模型]：
首先来分析借书这个用例。
在这个用例中，我们首先可以识别出一些直接的对象，包括图书管理员（Librarian）、读者（Reader），然后，稍作分析，发现需要一个实体对象来记录图书的借还信息（BorrowInfo）。
随后，在借书的过程中，我们会使用到预定图书的信息（ReservedInfo）。
到这一步，我们基本完成了实体对象的识别。
然后，我们发现我们需要一个借书的控制类（Borrow）来执行借书的动作。
这样，初步的模型就可以建立了。
在此模型中，也需要识别出类的一些属性和方法。
例如，对于Reader类，我们需要Name、CardID、Password和BorrowNo属性，对于Book，我们只需要BooKID、CountNo、ReservedFlag等属性。
现在，我们为我们的类图添加上述属性，就可以得到下面的结果：
图二图书还借系统类图
以此类推，我们把还书、预定、撤销预定这些用例一并分析后，我们就能够得到整个系统的静态分析模型。
[动态模型]：
在面向对象的系统中，业务流程表现为对象之间的交互。
有了上面分析的得到的对象后，就可以来描述他们是怎么进行交互和协作的了。
在UML中，我们可以使用顺序图、或者协作图来建模这些动态的过程。
同样的，看借书这个用例。
在借书这个用例中，有两个事件流：
借书成功（正常事件流）和所借图书超出最大借书数量（非正常事件流）。
这里以“借书成功”这个事件流为例，下面是这个事件流的顺序图及其协作图：
●借书顺序图及其协作图：
图三借书顺序图
Operation：
1：
Login（）-----登陆
2：
Borrow（）-----借书
3：
CheckCanBorrow（）-----检查是否可借
4：
GetBorrowedNo（）-----得到读者已借书的数量
5：
ValidMax（）-----读者可借书的最大数量
6：
BorrowOper（）-----进行借书操作
7：
UpdateCurrentNo（）-----更新库存书数量
8：
CancelReservedOper（）-----取消预定操作
9，10，11：
OKMessage-----成功的消息返回
图四借书协作图
同样的，我们也可以为其他三个用例的事件流创建动态模型，顺序图及其协作图如下所示：
●还书顺序图及其协作图：
图五还书顺序图
Operation：
1：
Login（）-----登陆
2：
Return（）-----还书
3：
CheckOverdue（）-----检查是否过期
4：
ReturnOper（）-----进行还书操作
5：
UpdateCurrentNo（）-----更新库存书数量
6：
GetBorrowedNo（）-----得到读者已借书的数量
7：
UpdateValidMax（）-----更新读者可借书的最大数量
8，9：
OKMessage-----成功的消息返回
图六还书协作图
●预定顺序图及其协作图：
图七预定顺序图
Operation：
1：
Login（）-----登陆
2：
Reserved（）-----预定
3：
ReservedOper（）----预定操作
4：
SetFlagOn（）-----预定书籍标记置1
5，6：
OKMessage-----成功的消息返回
图八预定协作图
●取消预定顺序图及其协作图
图九撤销预定顺序图
Operation：
1：
Login（）-----登陆
2：
CancelReserved（）-----取消预定
3：
CancelReservedOper（）----取消预定操作
4：
SetFlagOff（）-----预定书籍标记置0
5，6：
OKMessage-----成功的消息返回
图十撤销预定协作图
四、实验总结：
初次接触RationalRose，发现是比较容易上手,非常的usefriendly。
Rose真是一个不错的辅助工具。
动态模型和静态模型的建立是一个交互的过程。
在建立动态模型的过程中，有可能会发现一些新的类，也会为已有的类找到一些新的属性和方法，这样，在这个过程中就需要去修改与设计的类图，反之亦然。
由于是第一次设计建模，我选了在功能上较易理解的“图书还接系统”的建模实例，在设计中由于经验不足，对系统的设计完成的功能也比较简单，以后随着经验的累积，想必应该可以不断的完善。
[结束语]
在本文中，我亲手设计了一个简单的图书还借系统。
使用RationalRose来为系统进行UML建模,这实际上是一个非常自然的过程，只要我们按照既定的合理步骤，采用合理的方法，一步一步的进行深入的分析，就能够很好的完成设计任务。
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