图书管理系统类图建模

软件系统分析与设计实验报告学院：计算机科学与技术学院专业：软件工程学号：*********姓名：***实验名称：图书管理系统用例建模时间：一、实验内容与要求本实验要求学生对学校的图书馆管理系统进行需求分析，对系统功能进行用例建模，画出用例图，类图以及相应的时序图。

在使用UML对系统建模时，学会使用UML建模工具，熟悉工具中的功能。

二、用例分析1、读者“借书还书系统”用例图(f书书(from Use Cases)1．1、行为者：主要行为者：读者。

1．2、前置条件：读者进入图书管理系统。

1．3、事件流：1.3.1、主要事件流：1.3.1.1：读者检索所需图书信息，并查看；1.3.1.2：读者检索到所需图书，登录系统，开始借书；1.3.1.3：系统查询图书信息，图书数目是否可借；1.3.1.3.1：图书显示可借，借书成功；1.3.1.3.2：图书显示不可借，借书失败；1.3.1.4：进入续借图书界面，续借图书；1.3.1.5：系统查看预约记录，1.3.1.5.1：没有冲突，续借成功；1.3.1.5.2：有冲突，续借失败；1.3.3.1：1.3.1.6：读者归还图书；1.3.1.6.1：归还时间没有逾期，归还成功；1.3.1.5.2：归还时间逾期，逾期处罚，归还成功；1.3.2、备选事件流：1.3.2.1：图书检索信息失败，未检索到图书，重新输入信息检索；1.3.2.2：未曾检索到用户检索的图书，系统显示相关联的信息的图书；1.3.2.3：用户名或密码输入错误，登录系统失败，重新输入用户名或密码登录；1.3.2.4：系统显示图书不可借后，进入图书预约界面，输入信息预约图书；1.3.3、异常事件流：1.3.3.1：读者登录系统失败，未曾注册用户；1.3.3.1.1：返回系统注册用户后，重新登录。

1．4、后置条件：退出系统。

1．5、1．6、扩展点：无。

2、“图书信息管理系统”用例图书书书书书书(f书书书书(from Use Cases)(from Use Cases)2．1、行为者：主要行为者：管理员；2．2、前置条件：管理员打开图书信息管理系统；2．3、事件流：2.3.1：主要事件流：2.3.1.1：图书管理员输入管理员登录信息，登录系统；2.3.1.2：进入图书信息管理界面，查看已有图书信息，是否有需要购入图书；2.3.1.2.1：录入新购进图书信息，并确认；2.3.1.3：进入读者信息管理界面，管理已有用户信息；2.3.1.4：进入信息通知界面，查看已有用户图书借阅、预约情况；2.3.1.4.1：查看读者所预约图书，自动查询图书信息，确认是否已有可借图书，有则通知读者；2.3.1.4.2：查询读者已借图书信息，根据已借时间及归还时间分类；2.3.1.4.2.1：所借图书即将逾期，启动系统提醒功能；2.3.1.4.2.2：所借图书已经逾期，启动逾期及处罚通知功能；2.3.2：备选事件流：2.3.2.1：管理员用户名或登录名错误，重新登录；2.3.2.2：需要购进新图书，存储信息，通知相关人员；2.3.2.3：读者预约图书没有可借图书，不予通知；2.3.2.4：预约通知提醒后，删除该预约记录；2.3.2.5：读者所借图书距离归还时间仍很久，无需通知；2.3.3：异常事件流：2.3.3.1：登录失败超过一定次数后，系统冻结该用户名，一段时间后可以重用；2．4、后置条件：退出系统；2．5、扩展点：无。

软件系统分析与设计实验报告学院：计算机科学与技术学院专业：软件工程学号：*********姓名：***实验名称：图书管理系统用例建模时间：一、实验内容与要求本实验要求学生对学校的图书馆管理系统进行需求分析，对系统功能进行用例建模，画出用例图，类图以及相应的时序图。

在使用UML对系统建模时，学会使用UML建模工具，熟悉工具中的功能。

二、用例分析1、读者“借书还书系统”用例图(f还书(from Use Cases)1．1、行为者：主要行为者：读者。

1．2、前置条件：读者进入图书管理系统。

1．3、事件流：1.3.1、主要事件流：1.3.1.1：读者检索所需图书信息，并查看；1.3.1.2：读者检索到所需图书，登录系统，开始借书；1.3.1.3：系统查询图书信息，图书数目是否可借；1.3.1.3.1：图书显示可借，借书成功；1.3.1.3.2：图书显示不可借，借书失败；1.3.1.4：进入续借图书界面，续借图书；1.3.1.5：系统查看预约记录，1.3.1.5.1：没有冲突，续借成功；1.3.1.5.2：有冲突，续借失败；1.3.3.1：1.3.1.6：读者归还图书；1.3.1.6.1：归还时间没有逾期，归还成功；1.3.1.5.2：归还时间逾期，逾期处罚，归还成功；1.3.2、备选事件流：1.3.2.1：图书检索信息失败，未检索到图书，重新输入信息检索；1.3.2.2：未曾检索到用户检索的图书，系统显示相关联的信息的图书；1.3.2.3：用户名或密码输入错误，登录系统失败，重新输入用户名或密码登录；1.3.2.4：系统显示图书不可借后，进入图书预约界面，输入信息预约图书；1.3.3、异常事件流：1.3.3.1：读者登录系统失败，未曾注册用户；1.3.3.1.1：返回系统注册用户后，重新登录。

1．4、后置条件：退出系统。

1．5、1．6、扩展点：无。

2、“图书信息管理系统”用例图新书信息录入(f逾期通知(from Use Cases)(from Use Cases)2．1、行为者：主要行为者：管理员；2．2、前置条件：管理员打开图书信息管理系统；2．3、事件流：2.3.1：主要事件流：2.3.1.1：图书管理员输入管理员登录信息，登录系统；2.3.1.2：进入图书信息管理界面，查看已有图书信息，是否有需要购入图书；2.3.1.2.1：录入新购进图书信息，并确认；2.3.1.3：进入读者信息管理界面，管理已有用户信息；2.3.1.4：进入信息通知界面，查看已有用户图书借阅、预约情况；2.3.1.4.1：查看读者所预约图书，自动查询图书信息，确认是否已有可借图书，有则通知读者；2.3.1.4.2：查询读者已借图书信息，根据已借时间及归还时间分类；2.3.1.4.2.1：所借图书即将逾期，启动系统提醒功能；2.3.1.4.2.2：所借图书已经逾期，启动逾期及处罚通知功能；2.3.2：备选事件流：2.3.2.1：管理员用户名或登录名错误，重新登录；2.3.2.2：需要购进新图书，存储信息，通知相关人员；2.3.2.3：读者预约图书没有可借图书，不予通知；2.3.2.4：预约通知提醒后，删除该预约记录；2.3.2.5：读者所借图书距离归还时间仍很久，无需通知；2.3.3：异常事件流：2.3.3.1：登录失败超过一定次数后，系统冻结该用户名，一段时间后可以重用；2．4、后置条件：退出系统；2．5、扩展点：无。

图书馆管理系统一、用例图本系统拟定的参与者有两类：读者和图书管理员。

1.图书管理员所包含的用例（1）登录系统：管理员可以通过登录该系统进行各项功能的操作。

（2）书籍管理：涉及对书籍的增、删、改等。

（3）书籍借阅管理：涉及借书、还书、预订、书籍逾期解决和书籍丢失解决等等。

（4）读者管理：包含对读者的增删改等操作。

（5）自动借书机的管理。

2.读者所包含的用例（1）登录系统（2）借书：进行借书业务。

（3）还书：读者具有的还书业务。

（4）查询：包含对个人信息和书籍信息的查询业务（5）预订：读者对书籍的预订业务。

（6）逾期解决：就是书籍过期后的缴纳罚金等。

（7）书籍丢失解决：对书籍丢失后的不同措施进行解决。

（8）自动借书机的使用等。

该图书馆管理系统的用例图如下：二、系统的顺序图顺序图是显示对象之间交互的图，这些对象是准时间顺序排列的。

该图书馆管理系统重要具有以下几个重要的顺序图：（1）借书顺序图（2）还书顺序图1、借书顺序图2、还书顺序图三、系统的状态图图书馆的书籍状态图如图5所示。

状态图说明：书籍在未变成图书馆在库书籍时，为新加书籍状态。

书籍处在在库状态时既可以预订也可以外借，外借后变为借出状态。

处在预订状态时也可以外借，超过预订时间期限则从预订状态直接转为可用状态。

借阅者在规定的预订时间内也可以考虑取消预订，取消预订后书籍的状态转为可用。

外借书籍归还后变为可用状态。

四、系统的活动图活动图描述的是某流程中的任务的执行，活动图描述活动是如何协同工作的，当一个操作必须完毕一系列事情，而又无法拟定以什么样的顺序来完毕这些事情时，活动图可以更清楚地描述这些事情。

下面描述了图书馆系统的借书、还书和预订的活动图。

1.借书活动图管理员一方面要扫描读者的借书证，检查证件是否符合图书馆借书条件，若该读者的借书数量尚未达成最大规定数量，并且其所借书籍均未属于过期范围，则符合借书条件。

则再扫描书籍条形码，检查书籍是否是不可借书籍或者已经被预订，若被预订，则取消预订，方可借书。

图书馆管理系统的UML建模评分：一．实验目的熟悉开发绘图工具Microsoft Visio软件的使用方法；针对指定软件系统的需求进行分析和设计；使用Microsoft Visio软件，绘制UML图。

二．实验设备计算机、Microsoft Visio软件。

三．实验内容及步骤实验内容：1、熟悉开发绘图工具Microsoft Visio软件的工作环境和基本使用方法。

2、根据课本对图书馆管理系统进行分析和设计。

3、使用Microsoft Visio软件，绘制图书馆管理系统的UML图。

实验步骤：1、在启动操作系统之后，启动Microsoft Visio软件。

2、进入Visio的UML建模绘图界面3、参考课本画出图书馆管理系统的用例图、顺序图、活动图、状态图、部件图、部署图。

四、实验结果(一) 用例图该系统中主要涉及的用户有读者、图书管理员和系统管理员。

系统管理员图 1用例图图 2读者用例图图 3 系统管理员用例图图 4 图书管理员用例图图 5 图书借阅时序图图 6 图书管理员顺序图图 7 读者活动图是否超过借阅记录图 8 图书管理员活动图图 9 系统管理员活动图图 10 图书管理员活动图(二) 状态图图 11 书籍状态图图 12 借阅者状态图(三) 构件图图 13 构件图(四) 部署图图 14 部署图五、实验小结在学习UML这门课之前，我一直心底有一个疑问，那就是我们和那些所谓的程序员速成班培训出来的程序员到底有什么差别，都是写代码，那我们在大学里学习的意义是什么呢，直到我学习了UML这门课。

我才知道写代码并没有想象中的那么简单，对于同一个功能，肯定有着多种不同的实现方法，而这些方法也肯定有优劣之分。

我们之所以不像外面那样的培训班一样速成，是因为我们需要锻炼自己去写出高质量的代码，我觉得这就是我们学习的意义。

其实在上UML课之前，我以为UML跟C++和java一样是一门编程语言，直到经过老师的介绍，我才知道UML的全称是Unified Modeling Language，他不同于C++,java这些编程语言，他是统一建模语言。

UML与Rose软件建模案例教程
146
图7-18图书管理系统的用例图
7.8 构建图书管理系统的类模型
图书管理系统几个实体类的类图，以及图书借出类与图书类、借阅者类的关系如图7-19所示。

图书借出类与图书类为一对一的关系，每一本图书（对应一个唯一的条码）在同一时刻只能借出一次。

借阅者类与图书借出类为一对多的关系，每个借阅者可能借阅多本图书，也可能没有借阅一本图书。

书目类与图书类、图书类型类的关系如图7-19所示，书目类与图书类为一对多的关系，每一种书目至少对应有一本图书，也可能对应有多本图书。

图书类型类与书目类为一对多的关系，每种图书类型可以对应有多种不同的书目，也可能没有对应的书目。

借阅者类与借阅者类型类的关系如图7-19所示。

借阅者类型类与借阅者类为一对多的关系，每个借阅者类型可以对应有多个不同的借阅者。

图书管理系统主要界面类的类图如图7-20所示。

图书管理系统图书借出界面类与图书类、借阅者类、图书借出类之间的关系如图7-21所示。

图书馆管理系统建模设计-------基于UML一、图书馆管理系统需求分析1.1系统目标设计图系统开发的总目标是实现内部图书借阅管理的系统化、规范化和自动化。

能够对图书进行注册登记，也就是将图书的基本信息（如：书的编号、书名、作者、价格等）预先存入数据库中，供以后检索。

能够对借阅人进行注册登记，包括记录借阅人的姓名、编号、班级、年龄、性别、地址、电话等信息。

提供方便的查询方法。

如：以书名、作者、出版社、出版时间（确切的时间、时间段、某一时间之前、某一时间之后）等信息进行图书检索，并能反映出图书的借阅情况；以借阅人编号对借阅人信息进行检索；以出版社名称查询出版社联系方式信息。

提供对书籍进行的预先预订的功能。

提供旧书销毁功能，对于淘汰、损坏、丢失的书目可及时对数据库进行修改。

能够对使用该管理系统的用户进行管理，按照不同的工作职能提供不同的功能授权。

提供较为完善的差错控制与友好的用户界面，尽量避免误操作。

1.2系统功能需求分析(1) 读者管理：读者信息的制定、输入、修改、查询，包括种类、性别、借书数量、借书期限、备注等。

(2) 书籍管理：书籍基本信息制定、输入、修改、查询，包括书籍编号、类别、关键词、备注。

(3) 借阅管理：包括借书，还书，预订书籍，续借，查询书籍，过期处理和书籍丢失后的处理。

(4)系统管理：包括用户权限管理，数据管理和自动借还书机的管理满足以上需求的系统主要包含有一下几个子系统（1）基本业务功能子系统：该系统中主要包含了借书还书和预订等功能。

（2）基本数据录入功能子系统：该子系统主要包含有书籍信息和读者信息录入功能。

（3）信息查询子系统：包含了多功能的查询书籍信息和读者信息。

（4）数据库管理功能子系统：主要包含了借阅信息管理功能，书籍信息管理功能和预订信息管理功能。

（5）帮助功能子系统。

下图为该图书馆管理系统的主要功能模块图：图书馆管理系统基本业务功能基本数据录入功能信息查询功能数据库管理功能帮助功能借书还书预订书籍信息录入借阅者信息录入书籍信息查询读者信息查询借阅信息管理书籍信息管理预订信息管理图1：图书馆管理系统功能模块图1.3功能描述（1）借书。

The library management system UML diagrams1．需求（Requirements）经典地，由系统最终顾客旳代表写出文本形式旳需求规范文档。

对于该图书馆应用程序来说，需求规范文档应当类似于这样：1.这是一种图书馆支持系统；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.图书馆负责新书旳购置。

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旳员工。

他们旳工作就是和读者打交道并在软件系统旳支持下工作。

5.借阅人可以预定目前没有旳图书和杂志。

这样，当他所预定旳图书和杂志偿还回来或购进时，就告知预定人。

当预定了某书旳借书者借阅了该书后，预定就取消。

或者通过显式旳取消过程强行取消预定。

6.图书馆可以轻易地建立、修改和删除标题、借书者、借阅信息和预定信息。

7.系统可以运行在所有流行旳技术环境中，包括Unix, Windows和OS/2，并应有一种现代旳图形顾客界面 (GUI)。

8.系统轻易扩展新功能。

系统旳第一版不必考虑预定旳图书抵达后告知预定人旳功能，也不必检查借书过期旳状况。

Typically, the end user's representative by system of regulating write text document demand. For the library application, it should be similar to the standard document demand so:1. This is a library support system;2. The library will lend books and magazines JieShuZhe. JieShuZhe has register in advance, books and magazines will register in advance;3. New book purchase for library. The book is more than buying every book. When old books extended or worn out, removing from the library.4. The librarian is the library staff. Their job is to deal with the reader in software support system work.5. Borrowing people can be scheduled have no current of books and magazines. So, when his book of books and magazines returned back or purchase, confirmation. When booked MouShu JieShuZhe borrowing of the reservation is cancelled after. Or by explicit cancel process forcibly cancellation of reservation.6. The library can easily establish, modify and delete title, JieShuZhe, borrowing information and booking information.7. System can run on all popular technology environment, including Unix, Windows and OS / 2, and should have a modern graphical user interface (GUI).8. The system is easy to expand new functions.The first edition of need not consider booking system of books after confirmation of arrive, don't check function of books expired.2．分析（Analysis）系统分析旳目旳是捕捉和描述所有旳系统需求，并且建立一种模型来定义系统中重要旳域类。

2 图书管理系统的UML建模设计以图书管理系统为例，结合Rational Rose2003工具软件绘制图形，详细阐述UML的建模过程。

2.1 需求分析描述图书信息管理系统是使用计算机实现图书大量信息处理的电子档案管理系统，在本系统中主要满足借书者、图书管理员和系统管理员3方面的需求。

对借书者来说主要是查询个人信息、查询图书信息、预定当前正在被别人借阅的图书、借阅图书和返还图书等；图书管理员是系统的主要使用者，负责借书处理和还书处理，当读者预定的图书借出给定预定者后取消图书预定；系统管理员主要负责系统的维护工作，涉及到读者信息管理，图书信息管理，系统状态维护等。

系统的功能分析如图1所示。

图1 图书管理系统功能分析图2.2 模型建立1)用例模型的建立建立用例模型首先要确定角色(Actors)，Actors表示提供或接收系统信息的人或系统，他们是与系统有交互作用的人或事务，代表一个系统的使用者或外部通信的目标。

用例是系统中的一个功能单元，可以被描述为参与系统之间的一次交互作用。

用例模型的用途是列出系统中的用例和参与者，并且显示哪个是用例的执行。

根据以上的系统分析，本系统确定的角色有借书者、图书管理员和系统管理员。

用例图如图2所示。

图2 图书管理系统用例图2)静态模型的建立静态模型是依据系统结构从静态观点描述系统的视图，它定义系统中的对象和类及类之间的关系和类的内部结构，即类的属性和操作。

分析用例模型和系统功能需求，在图书管理系统中的类主要有Item(条目)、Title(标题)、Loan(借出)、Reservation(预定)、Borrower(借书者信息)等。

3)建立动态模型系统的静态模型建立以后，开始进行系统的动态建模。

动态模型是描述系统的功能是如何完成的，用顺序图、活动图和协作图等从不同的角度来描述对象和对象之间的交互。

顺序图将交互关系表示为一个二维图。

纵向是时间轴，横向代表协作中独立对象的类元角色。