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基于UML的圖書管理系統(tǒng)建模與分析 學(xué) 號：1101110121 姓 名：任曉偉 專 業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 班 級：11級計算機(jī)應(yīng)用 任課教師：李梅蓮成 績：_許昌學(xué)院 制目錄1 引言1.1 開發(fā)圖書管理系統(tǒng)目的與意義1.2 圖書管理系統(tǒng)功能分析1.3 UML的特點(diǎn)與功能2 圖書管理系統(tǒng)用例建模2.1圖書管理系統(tǒng)參與者2.2圖書管理系統(tǒng)用例2.3主要業(yè)務(wù)用例描述2.4用例繪制3 圖書管理靜態(tài)建模 3.1 圖書管理系統(tǒng)中的類（分析發(fā)現(xiàn)類方法） 3.2 圖書管理類的描述與繪制（類圖）4 圖書管理系統(tǒng)動態(tài)建模 4.1系統(tǒng)中主要對象狀態(tài)圖分析與繪制 4.2系統(tǒng)時序圖建模 4.3系統(tǒng)活動圖建模（主要用例的展開）5 圖書管理系統(tǒng)物理建模5.1構(gòu)件圖建模5.2部署圖建模6 總結(jié) 1 引言1.1開發(fā)圖書管理系統(tǒng)目的與意義開發(fā)圖書管理系統(tǒng)的目的： 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，計算機(jī)應(yīng)用的普及，為了能更高效的滿足讀者和管理員的需求，利用計算機(jī)對圖書館的日常工作進(jìn)行管理勢在必行。這就需要一個行之有效的圖書館管理系統(tǒng)。圖書館管理系統(tǒng)是為了實現(xiàn)圖書管理系統(tǒng)化、規(guī)范化、自動化。它將計算機(jī)操作及管理融到圖書管理系統(tǒng)的實際運(yùn)用中，使日常手工管理的復(fù)雜方法和過程被計算機(jī)簡單、易行的操作所替代。意義： 圖書館管理系統(tǒng)是圖書館管理工作中不可缺少的部分，它的內(nèi)容對圖書館的管理者和使用者來說都至關(guān)重要，所以圖書管理系統(tǒng)應(yīng)該能夠為管理者或讀者提供充足的信息和快捷的數(shù)據(jù)處理手段。但圖書館管理若采用完全手工操作，通過卡片記錄信息，既浪費(fèi)時間，又浪費(fèi)人工、紙張，而且書籍和讀者的信息查詢比較麻煩，這對于查找、更新和維護(hù)都帶來了不少的困難。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，計算機(jī)科學(xué)日漸成熟，其強(qiáng)大的功能已為人們深刻認(rèn)識，它已經(jīng)進(jìn)入人類社會的各個領(lǐng)域并發(fā)揮越來越重要的作用。1.2 圖書管理系統(tǒng)功能分析圖書館在正常運(yùn)營中面對大量書籍、讀者信息以及兩者間相互聯(lián)系產(chǎn)生的借書信息、還書信息?，F(xiàn)有的人工記錄方法既效率低又錯誤過多，大大影響了圖書館的正常管理工作。因此需要對書籍資源、讀者資源、借書信息、還書信息進(jìn)行管理，及時了解各個環(huán)節(jié)中信息的變更，有利用管理效率的提高。本系統(tǒng)通過強(qiáng)大的計算機(jī)技術(shù)給圖書管理人員和讀者借、還書帶來便利。本系統(tǒng)除了圖書館內(nèi)管理的一般功能還外，還包括網(wǎng)上在線查詢圖書信息、查詢本人的借閱情況和續(xù)借等功能。系統(tǒng)的功能相對比較完善，根據(jù)以后不同的需要，還要對系統(tǒng)進(jìn)行更新。主要功能概括如下：(1) 讀者信息的制定、輸入、修改、查詢，包括種類、性別、借書數(shù)量、借書期限、備注。(2) 書籍基本信息制定、輸入、修改、查詢，包括書籍編號、類別、關(guān)鍵詞、備注。(3) 借書信息制定、輸入、修改、查詢，包括書籍編號、讀者編號、借書日期、借書期限、備注。 (4) 還書信息制定、輸入、修改、查詢，包括書籍編號、讀者編號、還書日期、還書期限、備注。 (5) 有條件、多條件查詢各種信息.1.3 UML的特點(diǎn)與功能標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的主要特點(diǎn)可以歸結(jié)為三點(diǎn)：（1） UML統(tǒng)一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念。（2） UML還吸取了面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域中其他流派的長處，其中也包括非OO方法的影響。UML符號表示考慮了各種方法的圖形表示，刪掉了大量易引起混亂的、多余的和極少使用的符號， 也添加了一些新符號。因此，在UML中匯入了面向?qū)ο箢I(lǐng)域中很多人的思想。這些思想并不是UML的開發(fā)者們發(fā)明的，而是開發(fā)者們依據(jù)最優(yōu)秀的OO方法和豐 富的計算機(jī)科學(xué)實踐經(jīng)驗綜合提煉而成的。 （3）UML在演變過程中還提出了一些新的概念。在UML標(biāo)準(zhǔn)中新加了模板(Stereotypes)、職責(zé) (Responsibilities)、擴(kuò)展機(jī)制(Extensibility mechanisms)、線程(Threads)、過程(Processes)、分布式(Distribution)、并發(fā)(Concurrency)、 模式(Patterns)、合作(Collaborations)、活動圖（Activity diagram）等新概念，并清晰地區(qū)分類型(Type)、類(Class)和實例(Instance)、細(xì)化(Refinement)、接口 (Interfaces)和組件(Components)等概念。 UML的用途非常廣泛，可以概括為“描述、可視化、構(gòu)造、記載”4種基本功能，在業(yè)務(wù)建模、需求分析、系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)和測試、數(shù)據(jù)建模、項目管理等階段任務(wù)中均可根據(jù)需要采用。 UML建模是建立軟件開發(fā)文檔的一個有效手段，通過UML可視化地描述系統(tǒng)需求，記載軟件構(gòu)成，能夠顯著地提高文檔的質(zhì)量和可讀性,減少編寫文檔的工作量。 UML實質(zhì)上是一種系統(tǒng)分析設(shè)計專用語言，通過可視化的圖形符號結(jié)合文字說明或標(biāo)記可以幫助業(yè)務(wù)/系統(tǒng)分析員、軟件架構(gòu)師/設(shè)計師、程序員等各種建模者有效地描述復(fù)雜軟件（或業(yè)務(wù)）的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動態(tài)行為，包括工作流（數(shù)據(jù)流和控制流）、功能需求、結(jié)構(gòu)元素及關(guān)系、架構(gòu)組成、設(shè)計模式、對象協(xié)作、事件響應(yīng)和狀態(tài)變化等等。 2.圖書管理系統(tǒng)用例建模2.1圖書管理系統(tǒng)參與者圖書管理系統(tǒng)參與者包括圖書管理員，讀者。2.2圖書管理系統(tǒng)用例 讀者注冊，讀者登錄，讀者辦理借閱證，讀者借閱圖書，讀者歸還圖書，網(wǎng)上預(yù)訂，書籍的日常維護(hù)，處理借書，處理還書，管理系統(tǒng)用戶，讀者管理，管理讀者信息。2.3主要業(yè)務(wù)用例描述用例編號：001用例名稱：讀者注冊用例描述：讀者登錄注冊頁面，進(jìn)行讀者注冊。參與者：讀者前置條件：圖書館的用戶注冊頁面正常運(yùn)行后置條件：如果讀者注冊成功，則該讀者可以在網(wǎng)上預(yù)訂圖書或查詢圖書信息等操作。如果讀者注冊不成功，則不能在網(wǎng)上查詢信息等。基本路徑：1.讀者用戶進(jìn)入圖書館的用戶注冊頁面 ；2.讀者輸入需要注冊的用戶名和密碼 ；3.讀者將注冊信息進(jìn)行提交；4.系統(tǒng)對用戶提交的用戶名和密碼進(jìn)行有效性檢查；5.系統(tǒng)顯示用戶是否注冊成功擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：4a.讀者輸入要注冊的用戶名錯誤4a1.系統(tǒng)彈出的用戶名錯誤或者已被注冊；4a2.讀者離開或者重新輸入用戶名。4b.讀者輸入的密碼錯誤4b1.系統(tǒng)彈出密碼安全性低的警告信息；4b2.讀者離開或者重新輸入密碼。補(bǔ)充說明：用戶的注冊用例編號：002用例名稱：讀者登錄用例描述：讀者登錄圖書館主頁面，輸入所注冊成功的用戶名和密碼參與者：讀者前置條件：圖書館的主頁面正常運(yùn)行后置條件：如果讀者登錄成功，則該讀者可以進(jìn)行圖書的查閱等操作成功；否則，不能進(jìn)行圖書的相關(guān)操作?；韭窂剑?.讀者用戶進(jìn)入圖書館的登錄頁面2.讀者輸入用戶名和密碼；3.讀者將輸入的信息進(jìn)行提交；4.系統(tǒng)對用戶提交的用戶名和密碼進(jìn)行有效性檢查；5.系統(tǒng)記錄并顯示當(dāng)前登錄用戶；6.用戶查閱相關(guān)的圖書信息；擴(kuò)展點(diǎn)： 變異點(diǎn)：4a.讀者輸入的用戶名錯誤 4a1.系統(tǒng)彈出的用戶名錯誤； 4a2.讀者重新輸入用戶名。4b.讀者輸入的密碼錯誤 4b1.系統(tǒng)彈出密碼錯誤信息； 4b2.讀者重新輸入密碼。補(bǔ)充說明： 用例編號：003用例名稱：讀者辦理借閱證用例描述：讀者向系統(tǒng)管理員提出申請，辦理圖書借閱證。參與者：讀者前置條件：系統(tǒng)管理員進(jìn)行信息的審核后置條件：如果讀者申請辦理圖書借閱證成功，則該讀者可以進(jìn)行圖書的借閱等操作；否則，不能借閱圖書?；韭窂剑?1.讀者攜帶有效證件向系統(tǒng)管理員提出申請； 2.系統(tǒng)管理員對讀者的個人信息進(jìn)行審核； 3.讀者的個人信息審核通過，系統(tǒng)管理員授予圖書借閱證；擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：3a.讀者向系統(tǒng)管理員提出申請未通過 3a1.用戶重新提出申請； 3a2.系統(tǒng)管理員重新審核。補(bǔ)充說明： 用例編號:004用例名稱：讀者借閱圖書用例描述：讀者攜帶圖書借閱證進(jìn)行圖書的借閱。參與者：讀者前置條件：圖書館正常開放后置條件：如果讀者的圖書借閱證掃描成功，讀者進(jìn)入圖書館借閱，進(jìn)行圖書的借閱等操作；否則，不能借閱圖書?；韭窂剑?.讀者攜帶圖書借閱證進(jìn)入圖書館；2.用戶到圖書館查閱相關(guān)的圖書信息；3.讀者向圖書管理員提出借閱圖書的請求；4.圖書管理員檢查借閱證的有效性；5.圖書管理員檢查讀者有無超期未還信息；6.圖書管理員允許讀者借閱圖書。7.系統(tǒng)添加借閱信息。擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：2a.讀者查閱的圖書不存在 2a1.讀者離開圖書館，或讀者搜索其他的圖書信息；5a.無法借書 5a1.系統(tǒng)彈出讀者的圖書實際借閱的數(shù)量超過圖書額定的借閱數(shù)量 5a2.歸還部分圖書或下次再借。 5b. 無法借書 5b1.系統(tǒng)顯示圖書證與讀者本人信息不符； 5b2.讀者出示自己的圖書證。 5c. 無法借書 5c1.系統(tǒng)顯示讀者有超期未還得圖書； 5c2.讀者歸還未還圖書并交罰款； 5c3.可以借書。補(bǔ)充說明： 用例編號：005用例名稱：讀者歸還圖書用例描述：讀者到圖書館歸還所借閱的圖書參與者：讀者前置條件：圖書館正常開放、讀者攜帶圖書借閱證及所需還的書。后置條件：如果歸還了圖書，下次可以正常借書?；韭窂剑?1、讀者攜帶圖書借閱證，進(jìn)入圖書館； 2、讀者歸還圖書； 3、圖書管理員檢查讀者所借圖書的情況； 4、圖書管理員處理讀者歸還圖書的請求； 5、系統(tǒng)刪除讀者的借閱信息。擴(kuò)展點(diǎn)：3a.圖書管理員檢查讀者借閱的圖書是否超期 3a1.圖書管理員檢查讀者借閱的圖書是否損壞 3a2.圖書管理員判斷讀者是否繳納罰金變異點(diǎn)：3a.讀者借閱的圖書超期 3a1.圖書管理員根據(jù)規(guī)定及圖書的超期情況向讀者收取相應(yīng)的罰金； 3b.讀者借閱的讀書已損壞 3ab1.圖書管理員根據(jù)規(guī)定及圖書的損壞情況向讀者收取相應(yīng)的罰金；補(bǔ)充說明： 用例編號：006用例名稱：網(wǎng)上預(yù)訂用例描述：讀者登錄網(wǎng)上圖書管理系統(tǒng)，查詢到自己喜歡的書籍進(jìn)行預(yù)訂。參與者：讀者前置條件：用戶登錄到系統(tǒng)中。后置條件：如果這個用例成功，系統(tǒng)建立預(yù)定記錄。否則，系統(tǒng)的狀態(tài)沒有變化。基本路徑：1. 讀者登錄網(wǎng)上圖書管理系統(tǒng)；2. 讀者輸入注冊的用戶名和密碼進(jìn)入系統(tǒng)；3. 讀者提供書刊種類、自己的信息 ；4. 系統(tǒng)檢索書刊信息和讀者信息；5. 系統(tǒng)接受預(yù)定，創(chuàng)建預(yù)定記錄；6. 將預(yù)定記錄存儲在系統(tǒng)中。擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：2a.讀者輸入的用戶名錯誤 2a1.系統(tǒng)彈出的用戶名錯誤； 2a2.讀者重新輸入用戶名。2b.讀者輸入的密碼錯誤 2b1.系統(tǒng)彈出密碼錯誤信息； 2b2.讀者重新輸入密碼。 4a.書刊信息不存在4a1.系統(tǒng)顯示提示信息4a2.讀者重新提供書籍信息或離開。4b.系統(tǒng)不存在該借閱者4b1.系統(tǒng)顯示提示信息4b2. 讀者重新提供自己的信息或離開。補(bǔ)充說明：用例編號：007用例名稱：書籍的日常維護(hù)用例描述：圖書管理員對新書上架或者是圖書下架進(jìn)行處理參與者：圖書管理員前置條件：圖書管理員正常工作后置條件：對書籍的日常維護(hù)后，圖書館可以正常開放，用戶可以順利進(jìn)行借還書等。反之，圖書館不能滿足用戶需求。 基本路徑：1.搜集舊書和新書的信息1. 對新書貼條形碼；2. 把舊書下架3. 把新書上架；擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：2a.找不到舊書 2a1.查看圖書是否在被借中； 2a2.等歸還后再進(jìn)行下架。補(bǔ)充說明： 用例編號：008用例名稱：處理借書用例描述：在讀者借閱圖書時，處理讀者的借書請求參與者：圖書管理員前置條件：圖書館開放、圖書管理系統(tǒng)正常運(yùn)行時間后置條件：如果讀者沒有借書證則不能借閱圖書，否則則為他辦理借閱。基本路徑：1. 讀者發(fā)出借閱請求；2. 管理員掃描讀者的借書證3. 如果讀者有罰款未交或達(dá)到借書限額則不給予辦理。 擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)： 2a.借書證掃描不成功 2a1.系統(tǒng)顯示無法讀出用戶信息 2a2.管理員提醒讀者重新辦理借書證 補(bǔ)充說明：用例編號：009用例名稱：處理還書用例描述：在讀者歸還圖書時，處理讀者的還書操作。 參與者：圖書管理員前置條件：圖書館開放，圖書管理系統(tǒng)正常運(yùn)行時間。后置條件：完成還書操作后，讀者下次可以繼續(xù)借閱其他的圖書，如果不及時完成還書的處理則讀者可能不再具有借書權(quán)利，影響讀者對圖書的借閱行為?；韭窂剑?. 讀者發(fā)出還書請求；2. 管理員掃描圖書條形碼；3. 管理員檢查圖書是否有損壞，若有損壞則要求讀者按要求交罰款；4. 管理員檢查圖書是否超期歸還，若是超期還書則要求讀者按要求交罰款；擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：補(bǔ)充說明：用例編號：010用例名稱：管理系統(tǒng)用戶用例描述：添加刪除或修改圖書管理系統(tǒng)中的各類圖書管理員的信息參與者：系統(tǒng)管理員前置條件：系統(tǒng)管理員登錄到系統(tǒng)中后置條件：如果系統(tǒng)管理員完成對各類管理人信息的添加刪除等操作，那么對應(yīng)的管理人可以處理讀者的借書、還書操作，以及相應(yīng)的管理人順利離開崗位，否則不能?；韭窂剑?. 系統(tǒng)管理員查看各類圖書管理員的信息2. 系統(tǒng)管理員根據(jù)實際情況，對已經(jīng)辭職的管理員信息刪除；3. 系統(tǒng)管理員把新來的管理員信息添加到圖書管理系統(tǒng)中；4. 系統(tǒng)管理員修改圖書管理員的工作范圍，工作時間等信息，給圖書管理員分配合理的工作。擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：4a.出現(xiàn)管理員工作時間沖突現(xiàn)象。 4a1.系統(tǒng)管理員重新安排時間。 4a2.圖書管理員不工作。補(bǔ)充說明：用例編號：011用例名稱：讀者管理用例描述：系統(tǒng)管理員對讀者的信息進(jìn)行添加、修改和刪除。參與者：系統(tǒng)管理員前置條件：圖書管理系統(tǒng)正常工作后置條件：如果系統(tǒng)管理員對讀者的信息添加、修改以及響應(yīng)讀者辦理借書證的申請、網(wǎng)上預(yù)訂 ，讀者才可以借書、還書、辦理借書證和網(wǎng)上預(yù)訂；如果系統(tǒng)管理員對讀者的信息進(jìn)行刪除，則讀者不可以進(jìn)行任何操作?；韭窂剑?. 系統(tǒng)管理員進(jìn)入系統(tǒng)；2. 查看讀者辦理借書證的申請信息；3. 審核讀者信息；4. 添加讀者信息；5. 修改已經(jīng)修改個人信息的讀者的信息6. 刪除已經(jīng)注銷的讀者信息；7. 查看是否有讀者超期未還書的行為，若有就添加備注和罰款信息。擴(kuò)展點(diǎn)：7a.系統(tǒng)管理員查看讀者借還書的信息。 7a1.系統(tǒng)管理員對即將超期的讀者信息進(jìn)行收集。 7a2.系統(tǒng)管理員對圖書即將超期的讀者添加警告信息，在下次讀者進(jìn)入圖書館，系統(tǒng)將自動提示讀者歸還圖書變異點(diǎn)：補(bǔ)充說明：用例編號：012用例名稱：管理圖書信息用例描述：添加、刪除或修改圖書管理系統(tǒng)中的圖書信息和圖書類別信息。參與者：系統(tǒng)管理員前置條件：系統(tǒng)正常運(yùn)行時間后置條件：如果系統(tǒng)管理員對圖書的信息添加、修改，讀者才可以更準(zhǔn)確的獲得圖書信息從而借到相應(yīng)的書；如果系統(tǒng)管理員對圖書的信息進(jìn)行刪除，則讀者不可以對該圖書進(jìn)行任何操作。基本路徑：1. 系統(tǒng)管理員進(jìn)入系統(tǒng)；2. 刪除已下架的圖書信息；3. 修改已更改的圖書信息；4. 添加新上架圖書信息；擴(kuò)展點(diǎn)：變異點(diǎn)：2a.無法刪除要下架的圖書信息 2a1.系統(tǒng)提示該圖書正在被借中； 2a2.系統(tǒng)管理員查看改圖書信息，提示讀者該書下架信息； 2a3.系統(tǒng)管理員等書還后再進(jìn)行該操作。4a.新上架圖書條形碼沖突 4a1.系統(tǒng)顯示提示信息； 4a