基于UML的網(wǎng)上書店系統(tǒng)建模研究[1]

1、情報(bào)雜志 2005年第 8期 ·情報(bào)技術(shù)· 基于 UML的網(wǎng)上書店系統(tǒng)建模研究徐國虎許芳(武漢大學(xué)武漢 430072) (中南民族大學(xué)武漢 430074)摘要統(tǒng)一建模語言 (UML)在圖書情報(bào)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用空間。介紹了 UML的建模機(jī)制后 ,運(yùn)用 UML建立了網(wǎng)上書店管理系統(tǒng)的模型 ,并使用 Rational Rose 2003給出了部分用例圖、類圖以及順序圖和配置圖等。作者介紹:徐國虎,男,1977年生,博士研究生。關(guān)鍵詞UML面向?qū)ο蠼＞W(wǎng)上書店統(tǒng)一建模語言(UML)自1997年被對(duì)象管理組織(OM G)采納為面向?qū)ο蠼ＵZ言的國際標(biāo)準(zhǔn)以來,已經(jīng)得到了工業(yè)界和研究學(xué)

2、者們的一致認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。UML代表了面向?qū)ο蠓椒ǖ能浖_發(fā)技術(shù)的發(fā)展方向,它在軟件開發(fā)中的應(yīng)用不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì),還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。UML定義的是語義的元素模型,而不是工具接口、存儲(chǔ)或運(yùn)行的模型,通過一套簡單而精確的語義和圖形符號(hào)標(biāo)準(zhǔn),提供了豐富的問題描述能力。網(wǎng)上書店系統(tǒng)在確定需求以及開發(fā)過程中,需要意義確切、表示簡潔明快的模型來和用戶交互,故可采用UML作為建模語言。1UML建模機(jī)制UML提供了五種視圖模型共九種圖形,視圖模型借助于各類圖形從不同視角對(duì)建模系統(tǒng)進(jìn)行描述。UML可以滿足從需求分析到系統(tǒng)實(shí)施的整個(gè)過程中的建模需求。UML采用用例圖、類圖、包圖

3、、對(duì)象圖、構(gòu)件圖和配置圖來建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型,屬于靜態(tài)建模機(jī)制;狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、順序圖和合作圖被用來建立系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型,屬于動(dòng)態(tài)建模機(jī)制。111用例視圖模型用例視圖模型從系統(tǒng)用戶的角度來描述系統(tǒng)的功能集合,并指出各功能的操作者?？捎脠D形主要為用例圖,用例圖中使用角色表示用戶,使用用例表示系統(tǒng)的某一功能。112靜態(tài)視圖模型靜態(tài)視圖模型包括類圖、對(duì)象圖和包圖,它描述系統(tǒng)各部分的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。類圖用于表示系統(tǒng)中的類與類之間的聯(lián)系;對(duì)象圖是類圖的具體對(duì)象實(shí)例;包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu),由包或類組成,也可以定義包與包之間的關(guān)系。113行為視圖模型它描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型和組成對(duì)象間的交互關(guān)系,包括狀態(tài)圖和活動(dòng)

4、圖。狀態(tài)圖描述類的對(duì)象的所有可能狀態(tài)以及發(fā)生時(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件;活動(dòng)圖描述為滿足用例要求所要進(jìn)行的活動(dòng)以及活動(dòng)間的約束關(guān)系,它可以用來識(shí)別并發(fā)活動(dòng)。114交互視圖模型它描述對(duì)象間的交互關(guān)系,包括順序圖和合作圖。它們都描述對(duì)象間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系,但合作圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間的連接關(guān)系,而順序圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間交互動(dòng)作的時(shí)序特性。115實(shí)現(xiàn)視圖模型它描述系統(tǒng)最終實(shí)施時(shí)的軟件和硬件結(jié)構(gòu),包括構(gòu)件圖和配置圖。構(gòu)件圖描述代碼構(gòu)件的物理結(jié)構(gòu)和各構(gòu)件間的依賴關(guān)系;配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的體系結(jié)構(gòu)。2網(wǎng)上書店管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)描述網(wǎng)上書店提供給人們更加便捷的購書模式。從網(wǎng)上書店系統(tǒng)不同參與者的角度 ,可以將其系統(tǒng)功能分為前臺(tái)與后臺(tái)

5、兩大功能模塊。首先從用戶者角度 ,需實(shí)現(xiàn)購書者在線購書功能 ;其次從網(wǎng)上書店的運(yùn)作者來看 ,要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上書店的管理功能 ,以及書店與書籍供應(yīng)商之間的交互行為。由此 ,可以將系統(tǒng)分為兩個(gè)模塊 ,即前臺(tái)購書模塊與后臺(tái)系統(tǒng)管理模塊。2. 1用戶前臺(tái)購書模塊功能用戶登錄 :消費(fèi)者可以隨時(shí)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)登錄。用戶注冊(cè) :消費(fèi)者可以隨時(shí)進(jìn)行在線用戶注冊(cè) ,并獲得批準(zhǔn)。瀏覽查詢書籍 :消費(fèi)者通過瀏覽書籍界面 ,可以瀏覽書籍的種類目錄及某一目錄下的所有書籍 ,可輸入查詢條件找出某些符合條件的書籍 ;點(diǎn)擊某一書籍鏈接后 ,可以進(jìn)一步獲得該書籍的詳細(xì)信息 ,如書籍的詳細(xì)介紹、圖片、價(jià)格、出版社、 ISBN等。購買書籍 :

6、消費(fèi)者可以點(diǎn)擊“添加到購物車”按鈕購買書籍 ,之后可以繼續(xù)購書 ,可隨時(shí)瀏覽購物車內(nèi)的書籍、向購物車添加書籍、查看購物車中的書籍、更改書籍的數(shù)量、刪除購物車中的書籍。按“結(jié)賬”按鈕 ,產(chǎn)生結(jié)賬任務(wù) ,并詢問用戶是否為注冊(cè)會(huì)員。如果消費(fèi)者還不是注冊(cè)會(huì)員 ,允許新用戶的申請(qǐng)。驗(yàn)證完用戶身份后出現(xiàn)用戶的一些信息 ,如默認(rèn)送貨地點(diǎn)、信用卡賬號(hào)等 ,用戶可填寫書籍的送貨地址、賬號(hào)等 ,程序驗(yàn)證信用卡和其他信息有效后產(chǎn)生訂單需要用戶確認(rèn)。確認(rèn)后程序接受訂貨單 ,產(chǎn)生送貨單 ,更新送貨列表 ,同時(shí)更新存貨數(shù)據(jù) ,并向該用戶發(fā)出確認(rèn)的郵件。2. 2后臺(tái)管理模塊功能書籍管理 :對(duì)書籍進(jìn)行管理以及書籍銷售情況的查

7、詢 ,包括新增、刪除、修改、熱門書籍統(tǒng)計(jì)、書 53. 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. ·情報(bào)技術(shù)· Journal of Information No.8,2005 籍銷售統(tǒng)計(jì)、新書推薦等。折扣管理 :在特定日期 (比如圣誕節(jié))時(shí)間區(qū)間內(nèi)對(duì)所有書籍進(jìn)行統(tǒng)一折扣管理 ,或?yàn)榇黉N ,對(duì)部分書籍實(shí)行折扣。銷售管理 :銷售處理情況包括標(biāo)識(shí)管理、銷售單查詢、銷售單統(tǒng)計(jì)、某個(gè)注冊(cè)會(huì)員的購買統(tǒng)計(jì)、某個(gè)銷售單的購買人資料?？蛻艄芾?:書店會(huì)員資料查詢、統(tǒng)計(jì)、

8、線上客戶發(fā) E -mail等。訂貨管理 :網(wǎng)上書店與書籍供應(yīng)商之間的交互 ,當(dāng)某些書籍的庫存量低于一定數(shù)量時(shí) ,將通知書籍供應(yīng)商補(bǔ)充庫存 ,并對(duì)供應(yīng)商的反饋信息做出相應(yīng)反應(yīng)。 3網(wǎng)上書店系統(tǒng)的建模分析正確地理解和獲取系統(tǒng)需求是成功開發(fā)系統(tǒng)的關(guān)鍵。為了正確獲取系統(tǒng)需求并方便與用戶溝通 ,必須對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行建模 ,而 UML就是一種有力的建模工具。從應(yīng)用的角度看 ,對(duì)一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的建模 ,首先是通過用例模型來描述需求 ,其次是根據(jù)需求建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型、行為模型和交互模型 ,最后建立系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)模型。3. 1用例視圖模型分析網(wǎng)上書店系統(tǒng)的權(quán)限主要有 2類 :普通用戶與系統(tǒng)管理員。普通用戶可以登陸注冊(cè)成為

9、書店會(huì)員享受一定的折扣優(yōu)惠 ,并上網(wǎng)瀏覽查詢自己需要的相關(guān)書籍資料 ,找到符合自己需求的書籍后可以添加到購物車 ,最后一起結(jié)賬 ,當(dāng)沒有找到自己需要的書籍后 ,用戶可以登記有關(guān)的缺貨信息 ,并預(yù)訂。系統(tǒng)管理員除擁有普通用戶的權(quán)限進(jìn)行統(tǒng)計(jì),進(jìn)行折扣管理、網(wǎng)上購書外 ,還有自己的管理權(quán)限 ,他可以通過系統(tǒng)進(jìn)行書籍新增、刪除、修改、查詢、訂單管理、客戶 (會(huì)員 )管理。當(dāng)某類書籍庫存量低于訂貨水平線或出現(xiàn)了用戶缺貨登記信息時(shí) ,系統(tǒng)管理員還可以通過訂貨管理模塊通知供應(yīng)商 (出版社 )補(bǔ)充有關(guān)書籍。圖 1與圖 2分別為從用戶角度與系統(tǒng)管理員角度描述的網(wǎng)上書店系統(tǒng)功能的用例圖。3. 2靜態(tài)視圖模型分析靜

10、態(tài)視圖模型包括類圖、對(duì)象圖和包圖 ,它描述系統(tǒng)各部分的靜態(tài)結(jié)構(gòu) ,包括構(gòu)成網(wǎng)上書店系統(tǒng)的類和對(duì)象以及它們的屬性、操作和相互之間的關(guān)系。靜態(tài)視圖模型主要是對(duì)系統(tǒng)的每一個(gè)用例進(jìn)行分析 ,更多探究系統(tǒng)的內(nèi)部 ,從靜態(tài)的角度來描述用例的實(shí)現(xiàn)。圖 3給出了網(wǎng)上書店用戶購書模塊的類圖。模型分析階段的主要任務(wù)是標(biāo)識(shí)出各設(shè)計(jì)元素 ,并將其部圖 1從用戶角度描述系統(tǒng)功能的用例54 圖 2從系統(tǒng)管理員角度描述系統(tǒng)功能的用例圖 3購書模塊的類圖署到各實(shí)施節(jié)點(diǎn) ,對(duì)標(biāo)識(shí)出的設(shè)計(jì)元素進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。使用用例圖獲取系統(tǒng)的功能用例 ,再使用類圖與順序圖描述了系統(tǒng)的每一用例后 ,就可以進(jìn)一步確定邊界類、實(shí)體類與控制類 ,并整合

11、所有類 ,盡量減少冗余類。通過對(duì)系統(tǒng)模型中各類的特點(diǎn)及功能的分析 ,我們發(fā)現(xiàn)邊界類負(fù)責(zé)系統(tǒng)與用戶之間的交互 ;控制類通常可以分為兩類 :一類負(fù)責(zé)與邊界類交互以獲得用戶信息 ,完成一些基本動(dòng)作 ;另一類負(fù)責(zé)主要的業(yè)務(wù)邏輯、與實(shí)體類進(jìn)行交互 ,實(shí)體類代表對(duì)系統(tǒng)有意義的、長效且持久的信息。3. 3行為視圖模型分析對(duì)象的行為用狀態(tài)圖和活動(dòng)圖來描述。狀態(tài)圖適合描述跨多個(gè)用例的單個(gè)對(duì)象的行為 ,活動(dòng)圖用于展現(xiàn)多個(gè)對(duì)象活動(dòng)的總次序 ,可根據(jù)具體對(duì)象的需要選用圖形。這里用活動(dòng)圖對(duì)用戶的購書行為進(jìn)行分析 ,如圖 4所示。3. 4交互視圖模型分析交互視圖模型描述系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯 ,包括順序圖和合作圖。它們都描述對(duì)象

12、間的動(dòng)態(tài)協(xié)作關(guān)系 ,但合作圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間的連接關(guān)系 ,而順序圖強(qiáng)調(diào)對(duì)象之間交互動(dòng)作的時(shí)序特性。順序圖從動(dòng)態(tài)的角度描述了用例實(shí)現(xiàn)時(shí) ,各類的交互與協(xié)作。圖 5就是用戶購書模塊中結(jié)賬用例的順序圖。3. 5實(shí)現(xiàn)視圖模型分析構(gòu)件圖中的構(gòu)件可能是源代碼文件、二進(jìn)制文件和可執(zhí)行程序單位 ,用于對(duì)系統(tǒng)實(shí)施時(shí)的軟件 . 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 情報(bào)雜志 2005年第 8期 ·情報(bào)技術(shù)· 效率 ,提高軟件質(zhì)量 ,加速開發(fā)過程 ,減少系統(tǒng)開發(fā)費(fèi)用 ,而且

13、具有較好的可重用性、可擴(kuò)充性、可維護(hù)性和可移植性。圖 4用戶購書活動(dòng)圖圖 5購書模塊結(jié)賬用例的順序圖邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。配置圖中的主要元素有處理器、設(shè)備、進(jìn)程和處理器與設(shè)備之間的連接。構(gòu)件圖在系統(tǒng)實(shí)施時(shí)才使用 ,這里只給出一種簡單的網(wǎng)上書店 S管理系統(tǒng)的配置圖 ,見圖 6所示。該模型是應(yīng)用 Rational Rose 2003建立的。由于 UML提供了深度的可視化建模語言 ,運(yùn)用 UML技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)建模 ,類作為一種可復(fù)用構(gòu)件 ,在運(yùn)用于不同系統(tǒng)時(shí) ,不會(huì)出現(xiàn)因該類對(duì)象實(shí)例不同而使系統(tǒng)模型有所不同的情況 ,不僅能夠提高開發(fā)圖 6網(wǎng)上書店配置圖 4結(jié)束語 UML是一種優(yōu)秀的設(shè)計(jì)和建模語言 ,已成為

14、描述軟件系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)方法。如本文所述 ,以系統(tǒng)的用例圖為基礎(chǔ) ,類圖、順序圖與活動(dòng)圖等很適合描述、分析復(fù)雜的功能處理流。將這些 UML流程可視化極大地改善了開發(fā)人員和用戶之間的交流和理解。同時(shí) ,測(cè)試人員將這些視圖模型作為輔助工具 ,設(shè)計(jì)測(cè)試計(jì)劃和測(cè)試用例。從上述介紹的利用 UML進(jìn)行網(wǎng)上書店系統(tǒng)建模的過程中可以看到 , UML為開發(fā)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用提供了強(qiáng)有力的可視化建模工具 ,其運(yùn)用將大大降低系統(tǒng)開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)和復(fù)雜度 ,從而促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)快速、高質(zhì)量的開發(fā)。參考文獻(xiàn) 1卓琳 ,譚慶平 .利用 UML開發(fā) J2 EE應(yīng)用 .計(jì)算機(jī)工程與科學(xué) ,2004 ; (1) 2王智學(xué)等 . ROSE對(duì)象建模方

15、法與技術(shù) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,2003 3李秋涼 ,劉滌塵 .基于 J2 EE平臺(tái)的電子商務(wù)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用 .控制工程 , 2002 ; (4) 4楊帆等 .基于 JAVA技術(shù)的網(wǎng)上書店系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究 , 2003 ; (12) 5蔡雪蛟 ,王益民等 .基于 UML的報(bào)刊發(fā)行分析設(shè)計(jì) .計(jì)算機(jī)應(yīng)用 ,2004 ; (1) (責(zé)編 :愚陽 ) (上接第 52頁)管理。對(duì)各參建單位建立好的導(dǎo)航庫數(shù)據(jù) ,可以通過統(tǒng)一的平臺(tái)由中心館來自動(dòng)收割 ,也可以由參建單位將數(shù)據(jù)導(dǎo)出后提交到中心館 ,再由中心館將所有數(shù)據(jù)導(dǎo)入 ,統(tǒng)一發(fā)布。2. 4資源建設(shè)保障機(jī)制學(xué)科導(dǎo)航庫的建設(shè) ,要

16、從大量的網(wǎng)絡(luò)資源中精選出有價(jià)值的資源 ,要實(shí)現(xiàn)短期內(nèi)快速地完成資源建設(shè)的任務(wù) ,并使導(dǎo)航庫持續(xù)地運(yùn)行和發(fā)展 ,僅靠有限的學(xué)科專家和相關(guān)的專業(yè)人員按部就班地工作 ,顯然是不夠的。為此 ,必須研究和利用現(xiàn)有的各種有利條件 ,建立起多途徑的綜合的資源選擇和建設(shè)機(jī)制 ,經(jīng)濟(jì)地、有效地、快速地建立起具備服務(wù)能力規(guī)模的學(xué)科資源導(dǎo)航庫。這些措施包括 :a.綜合國內(nèi)外現(xiàn)有的分屬于目標(biāo)學(xué)科各子學(xué)科領(lǐng)域的權(quán)威或可靠的主題網(wǎng)站或網(wǎng)絡(luò)分類目錄 ,作為學(xué)科導(dǎo)航庫進(jìn)行資源選擇的基礎(chǔ) ,從而縮小資源選擇的范圍 ,縮短資源評(píng)價(jià)的過程 ,縮減資源描述的工作量 ,大大提高效率。 b.開發(fā)建立用戶推薦資源的機(jī)制和工具 ,方便用戶通過 Web界面或 E -mail等方式推薦有價(jià)值的學(xué)科資源。 c.爭(zhēng)取研究機(jī)構(gòu)、學(xué)術(shù)團(tuán)體或?qū)W科專家的支持 ,推薦權(quán)威資源。 d.應(yīng)用一些智能化的技術(shù)和工具 ,輔助進(jìn)行前期的資源搜集處理任務(wù) ,運(yùn)行期的數(shù)據(jù)檢查和更新等。 3結(jié)語學(xué)科導(dǎo)航庫的建設(shè)為發(fā)現(xiàn)和利用權(quán)威網(wǎng)絡(luò)學(xué)科資源提供了有效的方法和技術(shù) ,它的建設(shè)與持續(xù)運(yùn)行是一個(gè)逐步發(fā)展、演進(jìn)的過程 ,將隨著相關(guān)技術(shù)條件的成熟 ,不斷擴(kuò)展其資源描述和整合的范圍、深度 ,實(shí)現(xiàn)分布式跨學(xué)科導(dǎo)航庫的合作 ,最終實(shí)現(xiàn)提供集成化資源揭示和服務(wù)的目標(biāo)將是其重要的發(fā)展方向。參考文獻(xiàn) 1Desire | Development o