UML及其在图书管理系统中的应用.pdf

微!处!理!机#$%&%&$()&%)*+及其在图书管理系统中的应用周!莹，张宇华（华南理工大学软件学院，广州,-./0-）!摘!要：*+是面向对象的标准化建模语言，它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。本文介绍了*+的主要内容，并以图书管理系统为实例，探讨了基于*+的建模过程。关键词：统一建模语言；图书管理系统；面向对象；建模中图分类号：12-3,!文献标识码：4!文章编号：-.5 65578（5.0）.,6.,5 6.2!#$%&()*+,-.$(-/%-%#09:&*;，9:4?;A 6 BAC（!#$%&()*(+(，!,$-)-./&0/.12#3(4-2，5,&/+6-,-./0-，)-./&）!#$%&(%：*+D EBF=GADEHI 6 DEC=GCHG JKGFL LC=ACF MKH KNOFPE 6 KHF=EFG DIDEFJD；E I KM DKMEQCHF F=FFH MFLGD3#=EBD RCRFH，EBF JC=PK=SEF=ED KM*+CHF=EHKGAPFG；EBF JKGFL RHKPFDDFD KM*+CHF GFDPHB C=FTCJRLF KM+#)3)*+,-&.$：*+；+#)；&NOFPE 6&HF=EFG；KGFL/!引!言统一建模语言（*+）是一种用于对软件密集型系统的产品进行可视化、详述、构造和文档化的图形语言，它融合了当前一些流行的面向对象开发方法的主要概念和技术，成为一种面向对象的标准化统一建模语言。在以往面向对象建模语言的基础上，*+提供了一系列标准化的图形符号，所建立的模型清晰完整，便于理解并有助于用户及软件开发人员间的交流和协商。*+作为一种软件开发的有效工具贯穿于整个软件开发进程之中，它提供了多种视图，从不同角度表现出所开发系统的静态和动态特征，有助于完成系统体系结构的设计，也能够为最终的软件产品提供相关的细节文档资料。过去，数十种面向对象的建模语言都是相互独立的，*+的出现解决了软件交流这一软件开发中的最大难题，其重要性是可使各种人员（最终用户、分析人员、开发人员、系统集成人员、测试人员、技术资料作者和项目管理者）进行有效的交流，增进相互理解，提高软件开发效率，提高软件设计质量。本文首先简介*+基本模型，接着给出一种对图书管理系统通用易行的建模过程，然后阐述了*+在开发图书管理系统中的应用。0!*+的基本模型*+包括下列,大类-.种模型图，提供从不同角度去观察和展示系统各种特征的一种标准方法。（-）用例图：它从用户角度出发描述系统的功能，通过用例来与用户沟通，理解正确的需求。（5）静态图：包括类图、对象图和包图。类图描述系统中类的静态结构，对象图是类图的实例，包图是由包和类组成，描述类的包以及这些包之间的依赖关系。（2）行为图：包括状态图和活动图。状态图描述对象、子系统和系统的生命周期，状态图包括了该类对象所能到达的所有状态以及对象收到事件时对该对象状态的影响。活动图描述多个对象在交互时所采取的活动，展示系统中各种活动的执行流程。（0）交互图：描述对象间的交互关系，包括顺序图和协作图。顺序图展示对象之间的一种动态协作关系，强调时间上的顺序关系。协作图从另一个角度展示对象之间的动态协作关系，强调相互间的通信关系。（,）实现图：包括组件图和配置图。组件图描述软件组件和组件之间的依赖关系，显示代码的物理架构。配置图定义系统中软硬件的物理体系结构，可以帮助分析和理解组件之间的相互影响程度。1!*+面向对象的建模过程根据待开发系统的实际情况，采用面向对象的方法，归纳了进行系统建模的过程：（-）需求捕获：建立一个模型，需求分析是第一步，通过用例建模，描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统的功能要求。（5）结构建模：根据需求建立系统的静态模型，作者简介：周莹（-8/U 6），女，广东开平人，实验师，在职研究生，研究方向：软件工程；收稿日期：5.0 6.0 657!第,期5.0 年-.月?K3,&PE3，5.0!周莹等：!#及其在图书管理系统中的应用包括建立类图、对象图、包图，以构造系统的结构。（$）行为建模：根据静态模型进行动态建模，通过消息来完成对象之间的交互，使用状态图、活动图、顺序图、协作图来表达系统的行为。（%）体系框架建模：建立系统的体系结构模型，使用配置图和组件图来实现系统资源的合理配置和系统功能。（&）模型检查：模型检查从总体上对模型进行审检，以发现错误并反馈到结构建模、行为建模以及体系框架建模的阶段进行修改，保证系统模型的合理性、完整性和正确性。其中在步骤、(、%中所建立的模型都是静态的，包括用例图、类图、对象图、组件图和配置图等五个图形，是标准建模语言!#的静态建模机制。在步骤$中所建立的模型或者可以执行，或者表示执行时的时序状态或交互关系，它包括状态图、活动图、顺序图和合作图，是!#的动态建模机制。此外，!#还适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统测试的不同阶段，由用例!)*+,)*驱动整个开发过程，包括捕获需求、分析、设计、实现和测试等阶段，每个阶段都是在前阶段的基础上的进一步细化，呈增量迭代式发展。!#在开发图书管理系统中的应用!-#用例模型的建立小型图书管理系统是根据单位的实际业务需要而建立的计算机软件系统，它提供以下三方面的服务：“图书借还管理”，“读者库管理”，“图书库管理”。“图书借还管理”处理日常业务，包括图书的出借、归还、预定借书、查询图书等，“读者库管理”对读者信息进行维护，包括办证、办理挂失证件等，“图书库管理”对图书资料进行维护，包括查询、修改、增加、删除、打印报表等。从图书管理系统的顶层用例抽象，可以确定三个用例“图书借还管理”、“读者库管理”、“图书库管理”。如图 所示。图.顶层用例图“图书借还管理”用例可以分解为以下一些用例：“查询图书”、“借书”、“还书”、“预定借书”。如图(所示。“读者库管理”用例可以分解为以下一些用例：“查询读者”，“办证”，“借书证挂失”，如图$所示。图(.图书借还管理的用例图图$.读者库管理的用例图“图书库管理”用例可以分解为以下一些用例：“管理图书出借信息”，“管理图书入库”，如图%所示。图%.图书库管理的用例图!-$静态模型的建立静态结构用类图、对象图、包图、构件图和配置图描述，类图设计是面向对象方法的核心技术，通过类图将用例的实现具体到每个类中，从而完成设计走向细化的过程。图书库管理的类有：“库存图书”、“图书登记”、“图书登记表单”、“注册表单”、“查询图书表单”、“图书”、“图书信息管理表单”、“图书入库表单”。如图&所示。图&.图书库管理类图!-%动态模型的建立!#的静态模型表示了系统的结构，动态模型$&.&期微!处!理!机#$年表示系统的行为，在动态建模机制中，以消息来完成对象之间的交互，用状态图、顺序图、协作图和活动图来描述系统的行为。顺序图是用户描述对象间动态交互关系，着重体现对象间消息传递的时间顺序。图书入库的顺序图如图%所示。图%!图书入库的顺序图当“管理人员”要把新图书入库时，首先要输入用户名和口令，经系统的“注册表单”接口对象验证，如果正确无误，则可以继续下一步交互，否则拒绝进入。然后“管理人员”可以发出“查询”请求，系统的“图书入库表单”接口对象响应请求，当发出增加或删除消息时，“库存图书”对象响应该消息，找出数据库中的相关数据并执行相应的操作。此时，“管理人员”应按下“提交”键，即发出确认请求，“图书入库表单”接口对象应该响应该请求，并发出“存储”消息，再由“库存图书”对象响应“存储”消息，进行数据库存储操作，如果“管理人员”结束图书入库，发出“退出”系统请求，系统的“注册表单”接口对象响应请求，关闭系统。!&!图书管理系统的实现、测试和系统配置经过系统分析与设计后，就可以根据设计模型在具体的环境中实现系统，生成系统的源代码、可执行程序和相应的软件文档，建立一个可执行的系统。然后需要对系统进行测试和排错，保证系统符合预定的要求，获得一个无错的系统实现。测试的结果将确认所完成的系统可以真正使用。最后系统配置的任务是在真实的使用运行环境中配置、调试系统，解决系统正式使用前可能存在的任何问题。系统的配置图如图 所示。图!图书管理系统配置图图书管理系统的各个部分可以配置在不同的节点上，通过网络相互通信，把数据库服务器、应用服务器、图书借还管理、读者库管理、图书库管理的相应组件配置在不同的节点上。应用服务器与数据库服务器通信，应用服务器向用户提供图书管理的应用服务。#结 束 语()*是一种绘制软件蓝图的标准语言，用于对软件系统的各种成份的可视化、说明和构造系统模型，以及建立软件文档。本文通过介绍()*在图书管理系统中的应用，从中可以体会到使用统一建模语言()*开发管理系统的方法和过程。参考文献：+!,-./0123，415 6789:5;:，方贵宾，李侃，李侃，张罡&()*5;:=7(-7;?02799?05:-51 ABC7:D A0-7:7;/51EF9-9 G H79-I)&北京：机械工业出版社，#J&!K05;F L22=，,5.79 M8.B58I=，4N50,52B92，邵维忠，麻志毅，张文娟，孟祥文&O=7(-7;)2;71-I*5EI85I7(970 K8-;7)&北京：机械工业出版社，#&J!张龙祥&()*与系统分析设计)&北京：人民邮电出版社，#+&$!,297P=Q=.81170，李虎，王美英，万里威&()*基础、案例与应用)&北京：人民邮电出版社，#&R!张裕益&()*理论与实作 个案讨论与经验分享)&北京：中国铁路出版社，#&（上接第 R+页）#结 论用数字解调技术，不仅设计电路简单，而且此技术的实现，提高了 4M4K D L 码解调的可靠性及 4M4KD L 码解调的适应能力，保证了解调精度。本文的数字解调技术，对于其它各个应用领域都有参考价值。参考文献：+!童宝润&4M4K 时间码及其在时间统一系统中的应用,&飞行器测控技术，+ST；（+）：+#$D+#T&!聂浩&4M4K D L（/U）码解调技术浅析&飞行器测控技术,，+SS；（+）：+DR&J!孙涵芳&4:71+%位单片机)&北京：北京航空航天大学出版社，+SST&$!陈涛，曹永刚，张卫国&4M4K D L 码数字解调技术,&光学精密工程，+SSS；（）：J D%&R!汪建&)UQ D S%系列单片机原理及应用技术)&武汉：华中理工大学出版社，+SSS&%!周佩玲，吴耿锋，万炳奎&+%位微型计算机原理、接口及其应用)&合肥：中国科学技术大学出版社，+SS&$R!UML及其在图书管理系统中的应用UML及其在图书管理系统中的应用作者：周莹，张宇华作者单位：华南理工大学软件学院,广州,510641刊名：微处理机英文刊名：MICROPROCESSORS年，卷(期)：2004，25(5)引用次数：6次 参考文献(5条)参考文献(5条)1.Jim Arlow.Ila Neustadt.方贵宾.李侃.李侃.张罡 UML and the Unified Process Practical Object-OrientedAnalysis&Design 20032.GRADY Booch.James Rumbaugh.Ivar Jacobson The Unified Modeling Language User Guide 20023.张龙祥 UML与系统分析设计 20014.Joseph Schmuller.李虎.王美英 UML基础、案例与应用 20025.张裕益 UML理论与实作-个案讨论与经验分享 2002 相似文献(10条)相似文献(10条)1.期刊论文 王标.夏小娜 基于B/S模式的图书管理系统的分析与设计-内蒙古科技与经济2007,(12)本文对基于B/S模式下的图书管理系统进行了分析,运用UML的静态和动态模型图,对系统的分析结果进行可视化建模,并对系统模型图进行了概括性论证.2.期刊论文 陈芳.陈朝.李伦 用Rational Rose实现图书管理系统的建模设计-微计算机应用2003,24(6)本文在介绍了UML和Rose的特点后,以图书管理系统为例,通过用例图实现用户的需求,时序图和交互图表达系统的对象和类之间的交互,实现图描述系统的类及类之间的关联、添加系统中类的属性和操作以及用Rose生成类代码,从而建立一种通用的图书管理系统模型.3.期刊论文 白晓玲.BAI Xiao-ling 应用统一建模语言构建图书管理系统的设计-农业图书情报学刊2009,21(12)运用统一建模语言建立图书管理系统,并对系统模型进行概括性论证,包括系统需求分析、用例图、建立静态模型配置图和动态模型状态图.以实现图书管理分析、设计和开发相统一.4.期刊论文 吕牧孙.纪瑛瑛.徐文杰 基于组件的3层结构在图书管理系统中的应用-吉林大学学报(信息科学版)2003,21(2)针对用户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:Unified Modeling Language)对图书资源进行面向对象的描述,建起了图书管理的面向对象模型.并且采用基于组件的3层系统结构,设计了系统的两个主题层:图书管理及查询层和图书流通层的组件结构.实际应用结果表明,在COM+环境下图书管理系统的总体构架图是合理、正确的.5.期刊论文 李俊英.LI Jun-Ying 面向对象的统一建模语言UML及其应用-湖南第一师范学报2007,7(1)由于UML很好地实现了用户、开发人员、设计人员及管理人员之间的信息传递,提高了相互间的协作能力,使软件开发的工程化程度大大提高.基于UML对图书管理系统的分析和建模,很好地体现了这一点.6.期刊论文 高志坚.GAO Zhi-jian 运用UML建模机制构建图书管理系统-平顶山工学院学报2005,14(2)运用UML建模机制对一个简单的图书管理系统进行分析,利用用例图、类图、活动图建立图书管理系统需求分析模型,通过建立静态模型(用例图、包图、配置图)和动态模型(状态图、顺序图、合作图),展示UML建模机制应用实例,说明应用UML建模机制,在对系统进行分析、设计到实现的不同阶段,建立起灵活的系统模型的过程和机制.7.期刊论文 高丽萍.GAO Li-ping 基于UML的图书管理系统建模与设计-中州大学学报2009,26(6)统一建模语言UML是面向对象分析和设计过程中重要的建模工具,以图书管理系统为例,探讨应用UML对系统的需求分析、详细设计及实现的不同阶段的分析和建模过程.8.期刊论文 卿勇.QING Yong 基于架构中心的三层自适应LMS设计与实现-曲阜师范大学学报（自然科学版）2009,35(3)以架构中心为系统的设计目标,针对图书管理系统(BMS:Book Management System)的信息管理需求,以对象为基本的架构粒度单位,部署系统的三层管理模式.运用面向对象建模技术表征系统的静态关系和动态流程,并实现自适应的架构管理平台.9.期刊论文 陈明 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