UML建模案例之图书管理系统

设计题目： 图书管理系统设计

设计目的：

1、 巩固和加深课堂所学知识；

2、 掌握面向对象的开发思想，提高软件开发技能;

3、 考查对软件开发工具（UML）的掌握程度。

设计任务：

对根据给出的需求，对图书管理系统进行UML建模。

具体要求：

软件需求：

图书管理系统中，管理员要为每个读者建立借阅账户，并给读者发放不同类别的借阅卡（借阅卡可提供卡号、读者姓名），账户内存储读者的个人信息和借阅记录信息。持有借阅卡的读者可以通过管理员（作为读者的代理人与系统交互）借阅、归还图书，不同类别的读者可借阅图书的范围、数量和期限不同，可通过互联网或图书馆内查询终端查询图书信息和个人借阅情况，以及续借图书（系统审核符合续借条件）。

借阅图书时，先输入读者的借阅卡号，系统验证借阅卡的有效性和读者是否可继续借阅图书，无效则提示其原因，有效则显示读者的基本信息，供管理员人工核对。然后输入要借阅的书号，系统查阅图书信息数据库，显示图书的基本信息，供管理员人工核对。最后提交借阅请求，若被系统接受则存储借阅纪录，并修改可借阅图书的数量。归还图书时，输入读者借阅卡号和图书号（或丢失标记号），系统验证是否有此借阅纪录以及是否超期借阅，无则提示，有则显示读者和图书的基本信息供管理员人工审核。

图书管理员定期或不定期对图书信息进行入库、修改、删除等图书信息管理以及注销。

一、图书馆管理系统需求分析

1.1、系统目标设计

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；按照图书类型查找（学术论文，电子期刊，馆藏图书）

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.

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。

2 模型建立

1）用例模型的建立

本系统共设置四个活动者。分别是TT_People、TT_Registrar、TT_Reader和TT_Database。其中TT_People泛指与系统发生关系的人；TT_Registrar为系统管理员，负责添加、修改图书信息；TT_Reader为所有读者,读者可能发生借书、续借、还书的行为；TT_Database为存储各种信息的数据库对象。另：考虑到现实图书馆中还存在“图书馆管理员"这一角色，但其所起的作用仅为代替读者完成各种系统操作，故没有设置此活动者。

系统中共有五个用例。TT_Addinfo、TT_Modifyinfo、TT_Borrow、TT_Renew和TT_Return。TT_Addinfo表示管理员添加图书信息;TT_Modifyinfo表示修改图书信息；TT_Borrow表示读者借阅图书；TT_Renew表示读者续借图书;TT_Return表示读者归还图书。

用例图如图2所示。

图书管理系统协作图

读者借书协作图

管理员修改读者信息协作图

读者预定协作图

图书管理系统对象图

图书管理系统类图

在用例分析基础上，根据需求可建立起系统的静态数据模型,即建立系统类图,以及相关的关系和方法。在面向对象分析中，一般只考虑与问题描述域和系统功能相关的对象。在对系统进行分析时，这里把系统的类对象抽象为图书管理、图书流通两方面.针到这两部分可以分化为以下相关类：图书类（lib_Book）、图目类（lib_Category)、订书类（lib_Order）、报表类（lib_Form）、读者类（lib_Reader） 、流通书类（lib_CirBook）、部门类（lib_Department)、出版社类（lib_Publish)等。这些类之间我们可以用朴素的关联关系作一简要表达。如图2为图书管理静态类图，在图中每条有直接多重性关联的线上已标示出多重性,这为以后编程中提供了更好的关联参考价值,并为类在整个开发中的统一性奠定基础.

图书管理系统的UML建模设计以图书管理系统为例，结合RationalRose2003工具软件绘制图形，详细阐述UML的建模过程。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。

2模型建立1)用例模型的建立本系统共设置四个活动者。分别是TT_People、TT_Registrar、TT_Reader和TT_Database。其中TT_People泛指与系统发生关系的人；TT_Registrar为系统管理员，负责添加、修改图书信息；TT_Reader为所有读者，读者可能发生借书、续借、还书的行为；TT_Database为存储各种信息的数据库对象。另：考虑到现实图书馆中还存在“图书馆管理员”这一角色，但其所起的作用仅为代替读者完成各种系统操作，故没有设置此活动者。

系统中共有五个用例。TT_Addinfo、TT_Modifyinfo、TT_Borrow、TT_Renew和TT_Return。TT_Addinfo表示管理员添加图书信息；TT_Modifyinfo表示修改图书信息；TT_Borrow表示读者借阅图书；TT_Renew表示读者续借图书；TT_Return表示读者归还图书。

用例图如图2所示。图书管理系统协作图

1:

2: 3:

4:

5: 6:

读者借书协作图

1: 2:

3: 4: 管理员修改读者信息协作图

1: 2:

3: 4:

读者预定协作图图书管理系统对象图

图书管理系统类图

在用例分析基础上，根据需求可建立起系统的静态数据模型，即建立系统类图，以及相关的关系和方法。在面向对象分析中，一般只考虑与问题描述域和系统功能相关的对象。在对系统进行分析时，这里把系统的类对象抽象为图书管理、图书流通两方面。针到这两部分可以分化为以下相关类：图书类(lib_Book)、图目类(lib_Category)、订书类(lib_Order)、报表类(lib_Form)、读者类(lib_Reader)、流通书类(lib_CirBook)、部门类(lib_Department)、出版社类(lib_Publish)等。这些类之间我们可以用朴素的关联关系作一简要表达。如图2为图书管理静态类图，在图中每条有直接多重性关联的线上已标示出多重性，这为以后编程中提供了更好的关联参考价值，并为类在整个开发中的统一性奠定基础。

案例一：基于UML和Java的图书管理系统

一、引言

统一建模语言（Unified Modeling Language，简写为UML）是一种通用的模拟语言，它可以用于确定、展示和记录软件系统的设计过程。统一建模语言中的图形标记，尤其是用于面向对象的软件设计。它有两大优点：

（1）UML是国际软件工业界广泛认可的标准，它统一了对象模拟的标记和含义，使软件设计工具能发挥更大的功用，同时，现有的对象设计也能更容易地被重新使用。

（2）UML博采众长，设当地平衡了简洁性和具体化两个总之，UML已经成为一种单独的系统来演化，不像以前的多种标准的体系引起的问题。

所以，作为软件开发者，完全有必要学习、了解UML。本文就提供了一个案例研究，想利用这个案例研究给大家一个对UML的感性认识，了解在现实世界中如何使用 UML来编写应用程序。所以找了一个相对比较复杂的案例，发现图书馆中处理借出以及预借书籍和杂志的应用程序是相当大的例子，足以说明UML如何在现实世界中使用。

只是利用用例（use case）和讨论域分析来分析描述一个分析模型中的应用，把它扩展成一个设计模型，用来描述技术解决方案的一个代表部分， 最后，再用Java语言进行编码。但请记住，给出的只是一种可能的解决方案，还有许多其他的解决方案需要您用聪明的头脑去发掘，而且这世界上也没有适合所有的情况的解决方案。当然，某些解决方案会比其他的要好，但那只有有了足够的经验和遇到的许多困难的事并解决之后才会积累下来知识。

二、要求

一般情况下，是使用系统的最终用户的代表人来书写要求规范，对于图书馆应用程序，要求规范应该如下：

1）、图书馆应用程序应当是图书馆的支持系统。

2）、图书馆把书籍和杂志借给借书者（读者）的条件当然是读者应当在该系统中注册过，同样书籍和杂志也应当在系统中注册过。

3）、图书馆处理购买新书或杂志的操作，畅销书或杂志应当多购几本，旧的书籍和杂志当它过时或残破时就应适当把它从书架上请下来。