图书管理系统的UML建模分析与研究

摘 要：UML是一种常用的建模语言，它具有定义较好、功能强大的优点。本篇文章对图书管理系统里如何采用UML建模语言作了详细的分析和设计，而且在分析图书馆系统需求和功能的同时给出了整个系统建模的设计分析，最后对整个系统进行总结。

关键词：UML；图示管理系统；建模

中图分类号：TP311.52

随着图书馆规模的壮大，各种图书信息量成倍增大，传统的人工管理方式必然会导致图书馆管理杂乱无章，从而影响图书馆的正常运作。因此为了保证整个图书馆正常运行和管理，这时就需要一套新的有效、合理、实用和规范的系统，来满足管理需求。然而在进行管理系统开发之前，我们必须先做好需求分析，分析越是详细越是节约系统开发所需的时间。

1 UML简介

1.1 UML的概念

UML即统一建模语言，是一种面向对象技术领域内的标准建模语言。它采用统一的图形和符号来代表模型元素，可避免一些不太必要的差异存在，这就是图书管理系统开发所需的成熟性的建模语言。

1.2 UML建模机制

UML主要包括静态建模机制与动态建模机制两种形式。

（1）静态建模机制主要有力图、对象图、类图、组件、包等。

（2）动态建模之地主要有消息、协作图、顺序图、活动图等。

2 图书管理系统需求与功能分析

2.1 图书管理系统的需求

图书管理系统是用来为学生提供方便的，他们对系统的需求：（1）能依照譬如书名、作者、编号等多种方式来查询图书馆的藏书，以便更好的借阅、续借、预借和归还；（2）能及时的查询和更新图书借阅情况、浏览动态信息和自己的基本资料等。

图书管理人员对系统的需求：（1）能便于查询图书和图书借阅情况，对借书还书进行处理，以及浏览图书动态信息；（2）能随时更新一些学生借阅图书超期通知、及图书借阅情况、藏书情况，方便学生能及时获取一些借书信息。

图书系统管理对系统的需求：（1）能提供录入、修改、登记、注销图书等功能；（2）能轻松进行新生信息登记和已毕业学生信息的注销等信息。

2.2 图书管理系统的功能

系统开发前首先必须对系统进行需求分析和功能分析，通过需求分析，我们主要把管理系统的使用成员分为三类：借阅者、工作人员及系统管理员。其中借阅者所需的功能主要是查询图书信息与个人借阅信息等；工作人员所需的功能主要是查询图书信息、借阅者借阅信息与借阅者还书信息等；系统管理员所需的功能主要有管理借阅者信息、图书信息和图书馆工作人员信息等。下面主要从三大模块来讲述所需功能：

（1）图书系统维护模块：对系统用户的身份进行录入、修改、分类和删除；对图书数据进行录入、校审、修改和删除；对借阅者数据进行录入、修改和删除，以及发布、删除和修改图书动态信息等。

（2）图书工作人员模块：主要是查询图书信息；借阅、预借、续借和返还图书；修改和删除图书的借阅信息；查询借阅者信息等。

（3）图书借阅者模块：譬如查询图书数目；查询个人借阅图书情况；修改部分限定的借阅者个人信息等。

2.3 系统例图分析

系统分析阶段最关键的就是建立例图来分析，用例图的形式来表现用户所期望的功能，它能被所有想成为参与者的外部用户看到。利用用户视图，使用者能清楚的看到系统后续每个阶段所需完成的任务，整个系统的建设过程都是环绕所建的用例图来进行的。譬如在建设图书管理系统用例图的时候，要考虑到系统中书目消息和信息是不受任何条件限制的，任何用户都可以随意浏览。

3 图书管理系统的设计

采用UML进行图书管理系统的建模，分析系统必须采用面向对象的方法，然后建立可视化的模型用图形直观地表现信息，从而架设面向对象的系统模型。

3.1 静态系统模型

系统设计中最主要就是类图，使用者想要一步步的完善整个系统，就首先必须了解系统基本的类以及它们之间的关系。使用类图来描绘系统中那些类的静态结构，不但对系统中的类以及各组类间的关系等进行了定义，而且确定了类的属性和操作。因此它在定义信息结构的同时更阐述了系统的行为，与数据模型大不一样。

3.1.1 参与者类

参与者类主要有Borrower、librarian、Administrator三大类，Borrower类是表示借阅者类，它所包含的属性比较多，例如账户姓名、ID、地址等等，但是借阅和还书是最主要的操作；librarian类是表示工作人员类，包含的属性有账户、姓名、地址等；Administrator类是表示系统的管理员类。

3.1.2 其他类

除了上面的三种类别外，系统还包括譬如Item、Load、Title、Reservation等类别，其中Item类是表示固定某本图书的类，它包括书的编号等属性，一般用来进行预订、查询等操作；Load类是表示具体某本书的借阅情况类，它包括所借图书的借书时间、ISBN等属性；Title类是表示书目信息记录的类，它基本包括图书名称、ISBN、作者、图书总量等属性，用来进行查询、借出、撤销、创建、归还等操作；Reservation类是表示预借信息类，它包括预借书的ISBN、预借时间等属性。

3.2 动态系统模型

一般由消息、协作图、顺序图、状态图以及活动图构成系统的动态行为，这些图形一般被用在系统的主要的用例和对象上，方便更准确的分析系统的动态行为和特征。图书管理系统里包括的每个服务操作，都是由各个对象相互合作提供的。下面主要是介绍如何绘制协作图、顺序图和活动图，以及它们如何从动态层面上来描述系统内部的行为过程和协助关系。

3.2.1 顺序图

顺序图主要是各对象间的动态交互关系的描述，主要是表现对象间消息传送的时间顺序。顺序图包括水平轴和垂直轴，水平轴用来表示各个对象，垂直抽用来表示时间。顺序图中用一个个垂直虚线矩形框来表示对象，并在上面标明类名和对象名。

图书管理系统中需要绘制的顺序图非常多，主要包括借阅者还书顺序图、借阅者借书顺序图、工作人员处理还书顺序图、工作人员处理借书顺序图、借阅者查询书顺序图以及系统管理员增加图书顺序图等等。

3.2.2 协助图

协作图主要是各个对象间的链接关系和交互合作关系的描述。尽管它和顺序图一样都是用来描绘对象间的交互合作关系，但是它们所注重的地方有差异。顺序图侧重于表现各个对象交互关系的时间顺序，而协作图则是侧重于表现各个交互对象之间的静态链接关系。

3.2.3 活动图

活动图主要是各操作行为的描述，或是对象和用例内部工作过程的描述。活动图虽然是由状态图变化而成的，可是他们却有不同的利用价值。活动图是利用对象的状态变化来获知动作以及动作的结果。活动图中的活动不间断，在一个活动结束后立马进入另外一个活动。

图书管理系统中标明有确切的活动的类别主要有借阅者、图书管理人员和系统管理员，这三个类别都包括很多的活动。

4 总结

只有选择了最适合的图书管理系统的UML分析和设计工具，才能最大程度地减轻工作量，让用户更准确地理解模型，从而进行良好的沟通。本文主要介绍如何利用建模语言UML来创建图书管理系统。图书管理系统的建设中通过利用了UML可视化建模工具的各种图形，从而实现整个系统面对对象分析、设计和开发，大大的节省了开发的时间。

参考文献：

[1]姜慧霖，杨克领.基于UML的图书管理系统设计[J].科技信息（学术研究），2007（27）.

[2]周莹，张宇华.UML及其在图书管理系统中的应用[J].电脑与信息技术，2004（04）.

[3]刘锋.图书管理系统的UML建模分析与设计[J].计算机与信息技术，2008（04）.

[4]花昀峤.基于面向对象技术的图书管理系统研究[D].吉林大学，2009.

作者简介：赵千秋，潍坊职业学院教师，硕士，研究方向：计算机应用。