圖書管理系統(tǒng)的UML建模分析與研究

摘 要：UML是一種常用的建模語言，它具有定義較好、功能強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn)。本篇文章對(duì)圖書管理系統(tǒng)里如何采用UML建模語言作了詳細(xì)的分析和設(shè)計(jì)，而且在分析圖書館系統(tǒng)需求和功能的同時(shí)給出了整個(gè)系統(tǒng)建模的設(shè)計(jì)分析，最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：UML；圖示管理系統(tǒng)；建模

中圖分類號(hào)：TP311.52

隨著圖書館規(guī)模的壯大，各種圖書信息量成倍增大，傳統(tǒng)的人工管理方式必然會(huì)導(dǎo)致圖書館管理雜亂無章，從而影響圖書館的正常運(yùn)作。因此為了保證整個(gè)圖書館正常運(yùn)行和管理，這時(shí)就需要一套新的有效、合理、實(shí)用和規(guī)范的系統(tǒng)，來滿足管理需求。然而在進(jìn)行管理系統(tǒng)開發(fā)之前，我們必須先做好需求分析，分析越是詳細(xì)越是節(jié)約系統(tǒng)開發(fā)所需的時(shí)間。

1 UML簡(jiǎn)介

1.1 UML的概念

UML即統(tǒng)一建模語言，是一種面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。它采用統(tǒng)一的圖形和符號(hào)來代表模型元素，可避免一些不太必要的差異存在，這就是圖書管理系統(tǒng)開發(fā)所需的成熟性的建模語言。

1.2 UML建模機(jī)制

UML主要包括靜態(tài)建模機(jī)制與動(dòng)態(tài)建模機(jī)制兩種形式。

（1）靜態(tài)建模機(jī)制主要有力圖、對(duì)象圖、類圖、組件、包等。

（2）動(dòng)態(tài)建模之地主要有消息、協(xié)作圖、順序圖、活動(dòng)圖等。

2 圖書管理系統(tǒng)需求與功能分析

2.1 圖書管理系統(tǒng)的需求

圖書管理系統(tǒng)是用來為學(xué)生提供方便的，他們對(duì)系統(tǒng)的需求：（1）能依照譬如書名、作者、編號(hào)等多種方式來查詢圖書館的藏書，以便更好的借閱、續(xù)借、預(yù)借和歸還；（2）能及時(shí)的查詢和更新圖書借閱情況、瀏覽動(dòng)態(tài)信息和自己的基本資料等。

圖書管理人員對(duì)系統(tǒng)的需求：（1）能便于查詢圖書和圖書借閱情況，對(duì)借書還書進(jìn)行處理，以及瀏覽圖書動(dòng)態(tài)信息；（2）能隨時(shí)更新一些學(xué)生借閱圖書超期通知、及圖書借閱情況、藏書情況，方便學(xué)生能及時(shí)獲取一些借書信息。

圖書系統(tǒng)管理對(duì)系統(tǒng)的需求：（1）能提供錄入、修改、登記、注銷圖書等功能；（2）能輕松進(jìn)行新生信息登記和已畢業(yè)學(xué)生信息的注銷等信息。

2.2 圖書管理系統(tǒng)的功能

系統(tǒng)開發(fā)前首先必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行需求分析和功能分析，通過需求分析，我們主要把管理系統(tǒng)的使用成員分為三類：借閱者、工作人員及系統(tǒng)管理員。其中借閱者所需的功能主要是查詢圖書信息與個(gè)人借閱信息等；工作人員所需的功能主要是查詢圖書信息、借閱者借閱信息與借閱者還書信息等；系統(tǒng)管理員所需的功能主要有管理借閱者信息、圖書信息和圖書館工作人員信息等。下面主要從三大模塊來講述所需功能：

（1）圖書系統(tǒng)維護(hù)模塊：對(duì)系統(tǒng)用戶的身份進(jìn)行錄入、修改、分類和刪除；對(duì)圖書數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、校審、修改和刪除；對(duì)借閱者數(shù)據(jù)進(jìn)行錄入、修改和刪除，以及發(fā)布、刪除和修改圖書動(dòng)態(tài)信息等。

（2）圖書工作人員模塊：主要是查詢圖書信息；借閱、預(yù)借、續(xù)借和返還圖書；修改和刪除圖書的借閱信息；查詢借閱者信息等。

（3）圖書借閱者模塊：譬如查詢圖書數(shù)目；查詢個(gè)人借閱圖書情況；修改部分限定的借閱者個(gè)人信息等。

2.3 系統(tǒng)例圖分析

系統(tǒng)分析階段最關(guān)鍵的就是建立例圖來分析，用例圖的形式來表現(xiàn)用戶所期望的功能，它能被所有想成為參與者的外部用戶看到。利用用戶視圖，使用者能清楚的看到系統(tǒng)后續(xù)每個(gè)階段所需完成的任務(wù)，整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)過程都是環(huán)繞所建的用例圖來進(jìn)行的。譬如在建設(shè)圖書管理系統(tǒng)用例圖的時(shí)候，要考慮到系統(tǒng)中書目消息和信息是不受任何條件限制的，任何用戶都可以隨意瀏覽。

3 圖書管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

采用UML進(jìn)行圖書管理系統(tǒng)的建模，分析系統(tǒng)必須采用面向?qū)ο蟮姆椒ǎ缓蠼⒖梢暬哪Ｐ陀脠D形直觀地表現(xiàn)信息，從而架設(shè)面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)模型。

3.1 靜態(tài)系統(tǒng)模型

系統(tǒng)設(shè)計(jì)中最主要就是類圖，使用者想要一步步的完善整個(gè)系統(tǒng)，就首先必須了解系統(tǒng)基本的類以及它們之間的關(guān)系。使用類圖來描繪系統(tǒng)中那些類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，不但對(duì)系統(tǒng)中的類以及各組類間的關(guān)系等進(jìn)行了定義，而且確定了類的屬性和操作。因此它在定義信息結(jié)構(gòu)的同時(shí)更闡述了系統(tǒng)的行為，與數(shù)據(jù)模型大不一樣。

3.1.1 參與者類

參與者類主要有Borrower、librarian、Administrator三大類，Borrower類是表示借閱者類，它所包含的屬性比較多，例如賬戶姓名、ID、地址等等，但是借閱和還書是最主要的操作；librarian類是表示工作人員類，包含的屬性有賬戶、姓名、地址等；Administrator類是表示系統(tǒng)的管理員類。

3.1.2 其他類

除了上面的三種類別外，系統(tǒng)還包括譬如Item、Load、Title、Reservation等類別，其中Item類是表示固定某本圖書的類，它包括書的編號(hào)等屬性，一般用來進(jìn)行預(yù)訂、查詢等操作；Load類是表示具體某本書的借閱情況類，它包括所借圖書的借書時(shí)間、ISBN等屬性；Title類是表示書目信息記錄的類，它基本包括圖書名稱、ISBN、作者、圖書總量等屬性，用來進(jìn)行查詢、借出、撤銷、創(chuàng)建、歸還等操作；Reservation類是表示預(yù)借信息類，它包括預(yù)借書的ISBN、預(yù)借時(shí)間等屬性。

3.2 動(dòng)態(tài)系統(tǒng)模型

一般由消息、協(xié)作圖、順序圖、狀態(tài)圖以及活動(dòng)圖構(gòu)成系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為，這些圖形一般被用在系統(tǒng)的主要的用例和對(duì)象上，方便更準(zhǔn)確的分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為和特征。圖書管理系統(tǒng)里包括的每個(gè)服務(wù)操作，都是由各個(gè)對(duì)象相互合作提供的。下面主要是介紹如何繪制協(xié)作圖、順序圖和活動(dòng)圖，以及它們?nèi)绾螐膭?dòng)態(tài)層面上來描述系統(tǒng)內(nèi)部的行為過程和協(xié)助關(guān)系。

3.2.1 順序圖

順序圖主要是各對(duì)象間的動(dòng)態(tài)交互關(guān)系的描述，主要是表現(xiàn)對(duì)象間消息傳送的時(shí)間順序。順序圖包括水平軸和垂直軸，水平軸用來表示各個(gè)對(duì)象，垂直抽用來表示時(shí)間。順序圖中用一個(gè)個(gè)垂直虛線矩形框來表示對(duì)象，并在上面標(biāo)明類名和對(duì)象名。

圖書管理系統(tǒng)中需要繪制的順序圖非常多，主要包括借閱者還書順序圖、借閱者借書順序圖、工作人員處理還書順序圖、工作人員處理借書順序圖、借閱者查詢書順序圖以及系統(tǒng)管理員增加圖書順序圖等等。

3.2.2 協(xié)助圖

協(xié)作圖主要是各個(gè)對(duì)象間的鏈接關(guān)系和交互合作關(guān)系的描述。盡管它和順序圖一樣都是用來描繪對(duì)象間的交互合作關(guān)系，但是它們所注重的地方有差異。順序圖側(cè)重于表現(xiàn)各個(gè)對(duì)象交互關(guān)系的時(shí)間順序，而協(xié)作圖則是側(cè)重于表現(xiàn)各個(gè)交互對(duì)象之間的靜態(tài)鏈接關(guān)系。

3.2.3 活動(dòng)圖

活動(dòng)圖主要是各操作行為的描述，或是對(duì)象和用例內(nèi)部工作過程的描述?；顒?dòng)圖雖然是由狀態(tài)圖變化而成的，可是他們卻有不同的利用價(jià)值。活動(dòng)圖是利用對(duì)象的狀態(tài)變化來獲知?jiǎng)幼饕约皠?dòng)作的結(jié)果?；顒?dòng)圖中的活動(dòng)不間斷，在一個(gè)活動(dòng)結(jié)束后立馬進(jìn)入另外一個(gè)活動(dòng)。

圖書管理系統(tǒng)中標(biāo)明有確切的活動(dòng)的類別主要有借閱者、圖書管理人員和系統(tǒng)管理員，這三個(gè)類別都包括很多的活動(dòng)。

4 總結(jié)

只有選擇了最適合的圖書管理系統(tǒng)的UML分析和設(shè)計(jì)工具，才能最大程度地減輕工作量，讓用戶更準(zhǔn)確地理解模型，從而進(jìn)行良好的溝通。本文主要介紹如何利用建模語言UML來創(chuàng)建圖書管理系統(tǒng)。圖書管理系統(tǒng)的建設(shè)中通過利用了UML可視化建模工具的各種圖形，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)面對(duì)對(duì)象分析、設(shè)計(jì)和開發(fā)，大大的節(jié)省了開發(fā)的時(shí)間。

參考文獻(xiàn)：

[1]姜慧霖，楊克領(lǐng).基于UML的圖書管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技信息（學(xué)術(shù)研究），2007（27）.

[2]周瑩，張宇華.UML及其在圖書管理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電腦與信息技術(shù)，2004（04）.

[3]劉鋒.圖書管理系統(tǒng)的UML建模分析與設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2008（04）.

[4]花昀嶠.基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的圖書管理系統(tǒng)研究[D].吉林大學(xué)，2009.

作者簡(jiǎn)介：趙千秋，濰坊職業(yè)學(xué)院教師，碩士，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用。