信息与管理科学学院计算机科学系
实验报告
课程名称：软件开发生命周期与建模
实验名称：【实验5】基于UML和OOAD的系统分析与设计
姓名：杨现阳，张泽浩，张金庚，张俊超，杨波，王秋波
组号： 3 班级：2014级计应4班指导教师：张浩实验室：兰亭机房2 日期： 2016年06月01日
一、实验目的
通过常用的基于UML和OOAD的系统分析与设计实例实验，理解OOAD 分析过程，熟悉UML9大视图，掌握基于OOAD的软件系统分析与设计方法，达到举一反三解决实际问题的目的。
二、实验环境
一台PC机，所需软件Win7/10、UML工具（Rose/Visio/EclipseUML/ StartUML/）、Eclipse/MyEclipse、JDK6.0等。
三、实验内容
基于UML和OOAD的系统分析与设计【任选一题】，建立用例模型、类图、对象图、时序图、活动图等。
●图书信息管理系统：角色用户包括系统管理员、采编录入管理员、借书管理员、
还书管理员、学生用户、教师用户。系统主要功能包含：角色权限管理、用户信
息管理（增删改查）、图书信息采编入库、基础信息管理（增删改查）、基础信息
统计、借书管理与统计、还书管理与统计等。
●大学生选课管理系统：角色用户包括系统管理员、基础信息管理员（教师信息
管理员、学生信息管理员、教室信息管理员、实验室信息管理员、课表信息管理、
课程信息管理员、教学任务信息管理员）、教师、学生、教室管理者、实验室管
理者等。系统主要功能包含：角色权限管理、用户信息管理、基础信息管理、教
师选报教学任务、教学管理者排课、学生选课（必修课、选修课）、学生补选课、
周课表查看与打印、课程信息查询与打印、选课信息统计等。
四、实验操作过程
1．对系统进行需求分析，形成准确、完整的用户需求描述文档。
?系统的功能需求主要包括以下几个方面：
①借阅者可以通过网络查询书籍信息和预定书籍。
②借阅者能够借阅书籍和还书。
③图书管理员能够处理借阅者的借阅和还书请求。
④系统管理员可以对系统的数据进行维护，如增加、删除和更新
书目，增加、删除和更新借阅者帐户，增加和删除书籍。
?用户提出的需求包括下列内容：
1. 这是一个图书馆支持系统；
2. 图书馆将图书和杂志借给借书者。借书者已经预先注册，图书和杂志也预
先注册；
3. 图书馆负责新书的购买。每一本图书都购进多本书。当旧书超期或破旧不
堪时，从图书馆中去掉。
4. 图书管理员是图书馆的员工。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。
5. 借阅人可以预定当前没有的图书和杂志。这样，当他所预定的图书和杂志
归还回来或购进时，就通知预定人。当预定了某书的借书者借阅了该书后，预
定就取消。或者通过显式的取消过程强行取消预定。
6. 图书馆能够容易地建立、修改和删除标题、借书者、借阅信息和预定信息。
7. 系统能够运行在所有流行的技术环境中，包括Unix, Windows和Linux，并
应有一个良好的人机交互图形用户界面(GUI)。
8. 系统容易扩展新功能。系统可以不必考虑预定的图书到达后通知预定人的
功能。
9.如果读者还书超过期限（本科生1个月，研究生2个月，教师3个月），需
扣款。
2．正常事件流与异常事件流描述。
书管理系统的用例事件流描述： 1．借阅物理书刊（Borrow Book） 1．1 前置条件（Pro-Conditions）在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 1．2 后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，在系统中建立并存储借阅记录，如果必要还要删除预定记录。否则，系统的状态没有变化。
1．3 扩充点（Extension Points）没有
1．4 事件流
1．4．1 基流（Basic Flow）
当借阅者从图书馆借阅物理书刊时，用例启动。如果Librarian 选择“借书”，则执行分支流S-1：借阅物理书刊。
如果所借的物理书刊是经过预定的，则执行分支流S-2：通过预定借阅物理书刊。 1．4．2 分支流（Subflows） S-1：借阅物理书刊
（1）提供书刊种类、借阅者信息（2）检索书刊种类（Title）（E-1）
（3）确定所借阅的物理书刊是否可以获得（E-2），即物理书刊是否都已借出（4）检索借阅者（E-3）（5）图书馆将物理书刊借给借阅者（6）创建借阅记录（7）存储借阅记录
S-2：通过预定借阅物理书刊
（1）提供书刊种类、借阅者信息（2）检索书刊种类（Title）（E-1）（3）检索借阅者（E-3）
（4）确定该类书刊的物理拷贝是否可以获得（E-2）（5）将物理书刊发给借阅者（6）创建借阅记录（7）存储借阅记录（8）删除预定记录
1．4．3 替代流（Alternative Flow）
E-1：该种书刊不存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：物理书刊都已借出，系统显示提示信息，用例终止 E-3：系统中不存在该借阅者，系统显示提示信息，用例终止 2．返回物理书刊（Return Book） 2．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 2．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统删除借阅记录。否则，系统的状态没有变化。 2．3 扩充点（Extension Points）没有书管理系统的用例事件流描述： 1．借阅物理书刊（Borrow Book） 1．1 前置条件（Pro-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 1．2 后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，在系统中建立并存储借阅记录，如果必要还要删除预定记录。否则，系统的状态没有变化。
1．3 扩充点（Extension Points）没有
1．4 事件流
1．4．1 基流（Basic Flow）
当借阅者从图书馆借阅物理书刊时，用例启动。如果Librarian 选择“借书”，则执行分支流S-1：借阅物理书刊。
如果所借的物理书刊是经过预定的，则执行分支流S-2：通过预定借阅物理书刊。 1．4．2 分支流（Subflows） S-1：借阅物理书刊
（1）提供书刊种类、借阅者信息（2）检索书刊种类（Title）（E-1）
（3）确定所借阅的物理书刊是否可以获得（E-2），即物理书刊是否都已借出（4）检索借阅者（E-3）（5）图书馆将物理书刊借给借阅者（6）创建借阅记录（7）存储借阅记录
S-2：通过预定借阅物理书刊
（1）提供书刊种类、借阅者信息（2）检索书刊种类（Title）（E-1）（3）检索借阅者（E-3）（4）确定该类书刊的物理拷贝是否可以获得（E-2）（5）将物理书刊发给借阅者（6）创建借阅记录（7）存储借阅记录（8）删除预定记录
1．4．3 替代流（Alternative Flow）
E-1：该种书刊不存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：物理书刊都已借出，系统显示提示信息，用例终止 E-3：系统中不存在该借阅者，系统显示提示信息，用例终止 2．返回物理书刊（Return Book） 2．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 2．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统删除借阅记录。否则，系统的状态没有变化。 2．3 扩充点（Extension Points）没有 2．4 事件流
2．4．1 基流（Basic Flow）
当借阅者返回所借阅物理书刊时，用例启动。（1）提供所还物理书刊信息（2）检索物理书刊（E-1）（3）查询物理书刊的借阅记录（E-2）（4）删除借阅记录
2．4．2 替代事件流（Alternative Flow）
E-1：物理书刊不存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：若借阅记录不存在，系统显示提示信息，用例终止 3．预定书刊（Reserve Title） 3．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 3．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统建立预定记录。否则，系统的状态没有变化。 3．3 扩充点（Extension Points）没有
3．4 事件流
3．4．1 基流（Basic Flow）
当Librarian为借阅者预定物理书刊时，用例启动。（1）提供书刊种类、借阅者信息（2）检索书刊种类（E-1）（3）检索借阅者（E-2）
（4）系统接受预定，创建预定记录（5）将预定记录存储在系统中
3．4．2 替代事件流（Alternative Flow）
E-1：该种书刊不存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：系统不存在该借阅者，系统显示提示信息，用例终止 4．取消预订（Cancel Reservation） 4．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 4．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统删除预定记录。否则，系统的状态没有变化。 4．3 扩充点（Extension Points）没有
4．4 事件流
4．4．1 基流（Basic Flow）
（1）提供所预定的书刊种类、借阅者信息（2）检索所预定书刊种类（E-1）（3）检索借阅者（E-2）（4）从系统删除预定记录（E-3） 4．4．2 替代事件流（Alternative Flow）
E-1：该种书刊不存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：系统不存在该借阅者，系统显示提示信息，用例终止 E-3：预定信息不存在，系统显示提示信息，用例终止
5．维护借阅者信息（Maintain Borrower Info） 5．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 5．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统添加、修改、删除借阅者信息。否则，系统的状态没有变化。 5．3 扩充点（Extension Points）没有
5．4 事件流
5．4．1 基流（Basic Flow）
系统要求Librarian选择所要执行的活动（添加、修改、删除借阅者信息）如果所选择的活动是“添加借阅者”，则执行分支流S-1：添加借阅者如果所选择的活动是“删除借阅者”，则执行分支流S-2：删
除借阅者如果所选择的活动是“修改借阅者”，则执行分支流S-3：修改借阅者 5．4．2 分支流（Subflows） S-1：添加借阅者
（1）提供借阅者的信息，如姓名、地址、邮政编码和身份证号码等。（2）系统存储借阅者信息（E-1）。 S-2：删除借阅者
（1）提供借阅者的信息（2）查询借阅者（E-2）
（3）查询借阅者的借阅记录（E-3）
（4）从系统中删除借阅者的信息，以及借阅者的预定记录 S-3：更改借阅者
（1）提供借阅者的信息
（2）查询并显示借阅者信息（E-2），修改相应的信息（3）更新系统中借阅者的信息 5．4．3替代流（Alternative Flow）
E-1：若借阅者已存在，系统显示提示信息，用例终止 E-2：若查询不到借阅者，系统显示提示信息，用例终止 E-3：若存在借阅记录，系统显示提示信息，用例终止
6．维护书刊信息（Maintain Title Info） 6．1 前置条件（Pre-Conditions）
在这个用例开始前，Librarian 必须登录到系统中 6．2后置条件（Post-Conditions）
如果这个用例成功，系统添加、修改、删除书刊种类信息。否则，系统的状态没有变化。 6．3 扩充点（Extension Points）没有
3．识别参与者及关系。
系统的参与者主要有三类：
①读者（也可称为借阅者）
②图书馆管理员
③图书馆管理系统维护者
4．识别用例及关系。
1. 借阅者请求服务的用例图
2. 图书馆管理员处理借书、还书等的用例图
3. 系统管理员进行系统维护的用例图
5．画出综合用例图，并进行用例描述【参考用例描述模板】。
6．识别所有类（含类名、属性、方法）和对象，进行类抽象，建立类之间的关系、对象之间的关系。
（1）参与者相关的类
（2）系统中用到的其他类
3 各个类之间的关系
7．分别就用户注册、用户登录、角色及用户管理、【图书信息采编入库、借书管理与统计、还书管理与统计】/【教学管理者排课、学生选课（必修课、选修课）、课程信息查询与打印】，完成对应的时序图。
1. 系统管理员添加书籍的时序图
:
2. 系统管理员添加借阅者帐户的时序图
:
: Borrower
3. 系统管理员删除书目的时序图
4.
:
图书管
理员处理书籍借阅的时序图
5. 图书管理员处理书籍归还的时序图
6.借阅者查询书籍信息的时序图
: Borrower
7. 借阅者预留书籍的时序图
: Borrower
8．给出3个关键模块的活动图。
1. 借阅者的活动图
2. 图书管理员的活动图
3系统管理员维护借阅者帐户的活动图
4系统管理员进行书目信息维护的活动图
5系统管理员维护书籍信息的活动图
9．给出对应3个关键模块的代码。public class User {
private int id;
private String username;
private String password;
private String phone;
private String email;
private int type;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getUsername() {
return username;
}
public void setUsername(String username) { https://www.doczj.com/doc/424673297.html,ername = username;
}
public String getPassword() {
return password;
}
public void setPassword(String password) { this.password = password;
}
public String getPhone() {
return phone;
}
public void setPhone(String phone) {
this.phone = phone;
}
public String getEmail() {
return email;
}
public void setEmail(String email) {
this.email = email;
}
public int getType() {
return type;
}
public void setType(int type) {
this.type = type;
}
}
public class Title {
private int id;
private String name;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) { https://www.doczj.com/doc/424673297.html, = name;
}
}
public class Book {
private int id;
private int title_id;
private String name;
private String status;
public int getId() {
return id;
}
public void setId(int id) {
this.id = id;
}
public int getTitle_id() {
return title_id;
}
public void setTitle_id(int title_id) { this.title_id = title_id;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) { https://www.doczj.com/doc/424673297.html, = name;
}
public String getStatus() {
return status;
}
public void setStatus(String status) { this.status = status;
}
}
六、心得体会
本实验报告以一个图书馆图书管理系统开发为背景，针对图书馆对图书资源进行有效利用和管理的功能需求，采用统一建模语言(UML)对图书资源进行面向对象的描述，通过利用统一建模语言UML中的各种图形，分析和设计图书管理系统，建起了图书管理的面向对象模型，探讨了基于UML的体系结构建模及其实现问题。由建模过程可以看出UML在体系结构建模方面存在很好的优势，不但从整体上正确描述了该图书管理系统的体系结构，并且可以充分利用UML面向对象的优势，从而实现整个软件系统面向对象的分析、设计与开发，大大缩短开发周期，最终使得项目成功完成，此管理系统节省了管理人员和读者的大量时间，有利于信息处理效率的提高。鉴于篇幅和水平有限，本实验报告只对主要部分和主要过程做了介绍，限于水平，希望老师对本实验报告的缺点、错误提出批评，指正。
七、组内打分
八、指导教师评分
成绩：（百分制）
指导教师：张浩
注：纸质版实验报告编辑后打印，以组为单位交给学习委员，以班为单位交给老师