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浅谈用UML对图书管理系统进行建模设计

作者：李红秀 李卡

来源：《科学与财富》2011年第03期

[摘 要] 本文以图书管理系统为例，介绍了UML的主要功能和特点，借助UML语言对系统进行需求分析，建立面向对象分析模型和设计模型的过程。 [关键词] 图书管理系统 UML 建模设计 1、引言

图书馆是集知识、信息于一体的资源库。随着社会发展，图书馆规模扩大，信息量增加，传统的人工图书管理变得费时繁杂，信息容易出错、丢失，使得管理人员和借阅者效率降低，图书馆资源的利用率也受到影响。为了提高图书馆的工作效率，降低管理成本，结合图书馆的需求和运用计算机技术，开发一个系统化、信息化的图书管理系统势在必行。在长期的开发和研究过程中，开发人员发现利用建立模型是一种与用户沟通完善系统功能的好办法。本文用面向对象技术的思想和方法进行分析，利用UML进行系统建模。 2、UML介绍

UML是一种统一建模语言，是系统建模的标准。它融合了Booch、OMT和OOSE方法中的基本概念，然后从其它方法中借鉴好的思想和解决方案，慢慢发展，逐渐得到大家的支持和认同。UML建模语言的最大优点是通过图形来描述真实世界各个对象的符号表示，可以描述软件从需求分析到软件实现和测试的全过程，确保各个部分能够无缝地协作，让开发人员与用户进行沟通，更好了解系统的需求，或者用UML对已开发的系统进行描述，让整个系统开发过程清晰明了。

标准建模语言UML的优势在于丰富的图形，重要内容可以由五类图来概括。

（1）用例图：显示多个外部参与者以及他们与系统提供的用例之间的连接。从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。 （2）静态图：包括类图、对象图和包图。

（3）行为图：描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，包括状态图和活动图。 （4）交互图：描述对象间的交互关系，包括顺序图和协作图。 （5）实现图：包括组件图和配置图。

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这几类UML图从不同的角度在不同的设计阶段对系统进行建模。 3、系统需求分析

系统需求分析是开发人员和用户一起完成的，用户对系统功能要求的准确描述以及开发人员对功能要求的理解是完成需求分析关键的步骤。

图书管理系统主要利用计算机和网络来管理图书、借阅者以及图书的借书和还书等过程，能够完成系统管理员、图书管理员和借阅者的职责。图书管理员是系统使用的主角，通过图书管理界面进行查询，借书，还书；系统管理员主要在后台进行数据维护，包括系统维护、图书管理、借阅者管理；借阅者通过系统可以查询浏览、预订、取消预定。在开发早期，模型是帮助理解和搭建系统结构的一种手段。

UML语言利用用例图来完成需求分析。如图1.图书管理系统用例图。

需求分析阶段，开发人员不仅要从整体把握系统功能，还要在细节上考虑功能。例如，在借书时，要判断是否有预订的情况，有预订和没有预订的情况在操作过程中是有区别的；在还书时，要判断是否超期，考虑超期需罚款的操作。等等。这些都可以通过用例描述出来。

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4、系统建模设计 4.1 静态建模

静态图反映系统的静态结构，类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类，还表示类之间的联系（如关联、依赖、聚合等），也包括类的内部结构（类的属性和操作）。类图所描述的结构在系统生命周期的任何一处都有效。

一个系统一般都有多个类图，并且一个类可以参与到多个类图。图书管理系统的类主要有：BorrowerInformation(借阅者信息)、Title(标题)、Item(条目)、Loan(借出)、Reservation(预定)等。

4.2 动态建模

需求分析和静态建模是动态建模的基础。动态建模是为了描述系统的功能如何运作。顺序图作为交互图的重要成员，它描述了系统运行时各对象之间是如何进行交互的。顺序图代表了一个相互作用在以时间为次弃的对象之间的通讯集合。

顺序图主要有4个标记符：对象、生命线、消息和激活。在UML中，顺序图用一个二维图描述系统中各对象之间的交互关系。在图书管理系统借书过程中，图书管理员通过登陆进入到系统借书窗口，根据借阅者所要借书的标题和条目找到图书，如果有符合条件的图书，验证借阅者身份，符合条件就可以进行借书操作，最后这个借书记录将会显示到借书窗口进行确认。如图2.图书管理系统借书用例的顺序图。