基于UML的圖書(shū)管理系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

摘 要：圖書(shū)管理系統(tǒng)是信息化時(shí)代有效管理圖書(shū)的重要手段，根據(jù)不同的權(quán)限，讀者、管理員、系統(tǒng)管理員可以完成各自的操作。文中借助UML技術(shù)對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行了面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)，在需求分析階段給出了系統(tǒng)用例圖，在類(lèi)設(shè)計(jì)階段給出了系統(tǒng)類(lèi)圖，在交互性設(shè)計(jì)階段給出了借書(shū)時(shí)序圖。

關(guān)鍵詞：圖書(shū)管理系統(tǒng)；UML；分析；設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.5 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言（Introduction）

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，電子化的管理方法逐步取代了傳統(tǒng)的手工管理方法，圖書(shū)的信息化管理系統(tǒng)成為提高圖書(shū)館工作效率，有效管理圖書(shū)的重要手段[1]。基于此，本文借助UML技術(shù)，對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行了分析和設(shè)計(jì)。

2 需求分析（Requirement analysis）

（1）分析系統(tǒng)參與者

遵循識(shí)別參與者的方法，可以分析出“圖書(shū)管理系統(tǒng)”中的參與者有：Administrator（系統(tǒng)管理員）、Librarian（圖書(shū)管理員）、Reader（讀者）[2]。

Administrator：通過(guò)使用系統(tǒng)進(jìn)行用戶(hù)管理。

Librarian：通過(guò)使用系統(tǒng)進(jìn)行讀者管理、圖書(shū)管理、借閱管理等。

Reader：通過(guò)使用系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息查詢(xún)、預(yù)訂圖書(shū)、取消預(yù)訂等。

（2）分析系統(tǒng)用例

針對(duì)分析出的系統(tǒng)主要參與者（系統(tǒng)管理員、圖書(shū)管理員、讀者），可以分析出“圖書(shū)管理系統(tǒng)”中主要用例包括：Manage User（用戶(hù)管理）、Manage Book（圖書(shū)管理）、Manage Reader（讀者管理）、Borrow-Lend（借閱管理）等[3]，詳細(xì)說(shuō)明如下。

Manage User：完成系統(tǒng)用戶(hù)的增加、刪除、修改、查詢(xún)等功能。

Manage Book：完成基本信息設(shè)置（圖書(shū)類(lèi)型設(shè)置、借閱種類(lèi)設(shè)置）和圖書(shū)信息管理（圖書(shū)信息設(shè)置、圖書(shū)信息查詢(xún)）功能。

Manage Reader：完成讀者辦證、讀者信息查詢(xún)、讀者證掛失功能。

Borrow-Lend：完成借書(shū)、還書(shū)、續(xù)借、超期罰款、圖書(shū)預(yù)訂、取消預(yù)訂、圖書(shū)掛失等功能。

用例圖是需求分析階段主要采用的UML圖示[4]。根據(jù)以上分析，借助Rational Rose工具繪制出“圖書(shū)管理系統(tǒng)”用例圖，如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)用例圖

Fig.1 System use-case diagram

3 類(lèi)設(shè)計(jì)（Design of class）

在“圖書(shū)管理系統(tǒng)”的用例圖中已經(jīng)知道，系統(tǒng)需要為每個(gè)讀者建立一個(gè)賬戶(hù)，并給讀者發(fā)放讀者證（讀者證可以提供讀者證號(hào)、讀者姓名），賬戶(hù)中存儲(chǔ)讀者的個(gè)人信息、借閱信息以及預(yù)訂信息等[5]，持有讀者證的讀者可以借閱書(shū)刊、返還書(shū)刊、查詢(xún)書(shū)刊信息、預(yù)訂書(shū)刊并取消預(yù)訂。

在借閱書(shū)刊時(shí)，需要輸入所借閱的書(shū)刊名、書(shū)刊的ISBN號(hào)，然后輸入讀者的讀者證號(hào)和讀者姓名，完成后提交所填表格，系統(tǒng)驗(yàn)證讀者是否有效。若讀者有效，借閱請(qǐng)求被接受，系統(tǒng)查詢(xún)讀者所借閱的書(shū)刊是否存在，若存在，則讀者可借出書(shū)刊，系統(tǒng)記錄借閱記錄；如果讀者所借書(shū)刊已被借出，讀者還可預(yù)訂該書(shū)刊。讀者如期還書(shū)后，系統(tǒng)清除借閱記錄，否則需繳納罰金。

同時(shí)，以上部分操作可能還需要系統(tǒng)管理員和圖書(shū)管理員進(jìn)行參與。

結(jié)合以上分析，遵循前面敘述的識(shí)別類(lèi)的方法，暫時(shí)可以識(shí)別出“圖書(shū)管理系統(tǒng)”中的類(lèi)有：Admin、Administrator、Librarian、Reader、ReaderType、Book、BookType、Borrow、BorrowType、Store、Reserve、Fine，其詳細(xì)說(shuō)明見(jiàn)表1，類(lèi)之間的關(guān)系詳見(jiàn)圖2。

表1 “圖書(shū)管理系統(tǒng)”中的類(lèi)

Tab.1 Classes of “book management system”

序號(hào) 類(lèi)名稱(chēng) 類(lèi)說(shuō)明

1 Admin 抽象出來(lái)的管理員

2 Administrator 進(jìn)行系統(tǒng)管理的管理員

3 Librarian 進(jìn)行讀者管理、圖書(shū)管理、借閱管理的圖書(shū)管理員

4 Reader 讀者基本信息

5 ReaderType 讀者類(lèi)別信息

6 Book 圖書(shū)基本信息

7 BookType 圖書(shū)類(lèi)別信息

8 Borrow 讀者借閱圖書(shū)信息

9 BorrowType 讀者借閱類(lèi)型信息

10 Store 圖書(shū)在圖書(shū)館中的存放位置信息

11 Reserve 讀者預(yù)訂圖書(shū)信息

12 Fine 讀者罰款信息

圖2 實(shí)體類(lèi)及其關(guān)系

Fig.2 Entity classes and relations

以上各個(gè)類(lèi)默認(rèn)情況下都屬于實(shí)體類(lèi)，可以參照繪制實(shí)體類(lèi)的方法繪制系統(tǒng)的邊界類(lèi)和控制類(lèi)。接下來(lái)依次添加Main、SystemManage、ReaderManage、BookManage、BorrowManage、FineManage等邊界類(lèi)，如圖3所示。

圖3 邊界類(lèi)及其關(guān)系

Fig.3 Boundary classes and relations

4 交互性設(shè)計(jì)（Interactive design）

以“借書(shū)”場(chǎng)景為例，使用Rational Rose工具實(shí)現(xiàn)“BorrowBook”時(shí)序圖如圖4所示。

圖4 “BorrowBook”時(shí)序圖

Fig.4 “BorrowBook”sequence diagramendprint

該時(shí)序圖中涉及到的對(duì)象說(shuō)明如下：

（1）Librarian對(duì)象：Librarian類(lèi)即圖書(shū)管理員類(lèi)創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象。

（2）Reader對(duì)象：讀者對(duì)象。

（3）Book對(duì)象：圖書(shū)對(duì)象。

（4）ReaderType對(duì)象：讀者類(lèi)型對(duì)象。

（5）BorrowManage對(duì)象：借閱管理對(duì)象。

該時(shí)序圖中涉及的消息說(shuō)明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數(shù)量、掛失標(biāo)志，用處理圖書(shū)證過(guò)期、借閱數(shù)量已滿(mǎn)等問(wèn)題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類(lèi)型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書(shū)借閱標(biāo)志，用于判斷圖書(shū)是否可借閱。

（4）InputBorrowInfo消息：輸入借閱信息，如讀者編號(hào)、圖書(shū)編號(hào)、借還日期等。

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書(shū)借閱標(biāo)志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書(shū)數(shù)量。

5 結(jié)論（Conclusion）

本文借助UML技術(shù)對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、類(lèi)設(shè)計(jì)和交互性設(shè)計(jì)。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關(guān)系的步驟，完成用例圖；在類(lèi)設(shè)計(jì)階段，按照捕獲實(shí)體類(lèi)、捕獲邊界類(lèi)、捕獲關(guān)系的步驟，完成類(lèi)圖；在交互性設(shè)計(jì)階段，以圖書(shū)管理系統(tǒng)中的“借書(shū)”場(chǎng)景

為例，按照捕獲對(duì)象、捕獲消息的步驟，完成時(shí)序圖。進(jìn)一步的工作就是在分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用編程語(yǔ)言進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)，此處不再細(xì)述。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 杜洋.圖書(shū)館圖書(shū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技

大學(xué)，2013.

[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書(shū)管理系統(tǒng)提攜結(jié)構(gòu)模型及實(shí)

現(xiàn)[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（2）：1-4.

[3] 唐紅杰.UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)

出版社，2011.

[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應(yīng)用[M].北京：機(jī)械

工業(yè)出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺(tái)的圖書(shū)管理系統(tǒng)[J].職大學(xué)報(bào)，

20011（4）：84-86.

作者簡(jiǎn)介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)與通信，

Web技術(shù).endprint

該時(shí)序圖中涉及到的對(duì)象說(shuō)明如下：

（1）Librarian對(duì)象：Librarian類(lèi)即圖書(shū)管理員類(lèi)創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象。

（2）Reader對(duì)象：讀者對(duì)象。

（3）Book對(duì)象：圖書(shū)對(duì)象。

（4）ReaderType對(duì)象：讀者類(lèi)型對(duì)象。

（5）BorrowManage對(duì)象：借閱管理對(duì)象。

該時(shí)序圖中涉及的消息說(shuō)明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數(shù)量、掛失標(biāo)志，用處理圖書(shū)證過(guò)期、借閱數(shù)量已滿(mǎn)等問(wèn)題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類(lèi)型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書(shū)借閱標(biāo)志，用于判斷圖書(shū)是否可借閱。

（4）InputBorrowInfo消息：輸入借閱信息，如讀者編號(hào)、圖書(shū)編號(hào)、借還日期等。

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書(shū)借閱標(biāo)志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書(shū)數(shù)量。

5 結(jié)論（Conclusion）

本文借助UML技術(shù)對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、類(lèi)設(shè)計(jì)和交互性設(shè)計(jì)。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關(guān)系的步驟，完成用例圖；在類(lèi)設(shè)計(jì)階段，按照捕獲實(shí)體類(lèi)、捕獲邊界類(lèi)、捕獲關(guān)系的步驟，完成類(lèi)圖；在交互性設(shè)計(jì)階段，以圖書(shū)管理系統(tǒng)中的“借書(shū)”場(chǎng)景

為例，按照捕獲對(duì)象、捕獲消息的步驟，完成時(shí)序圖。進(jìn)一步的工作就是在分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用編程語(yǔ)言進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)，此處不再細(xì)述。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 杜洋.圖書(shū)館圖書(shū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技

大學(xué)，2013.

[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書(shū)管理系統(tǒng)提攜結(jié)構(gòu)模型及實(shí)

現(xiàn)[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（2）：1-4.

[3] 唐紅杰.UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)

出版社，2011.

[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應(yīng)用[M].北京：機(jī)械

工業(yè)出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺(tái)的圖書(shū)管理系統(tǒng)[J].職大學(xué)報(bào)，

20011（4）：84-86.

作者簡(jiǎn)介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)與通信，

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該時(shí)序圖中涉及到的對(duì)象說(shuō)明如下：

（1）Librarian對(duì)象：Librarian類(lèi)即圖書(shū)管理員類(lèi)創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象。

（2）Reader對(duì)象：讀者對(duì)象。

（3）Book對(duì)象：圖書(shū)對(duì)象。

（4）ReaderType對(duì)象：讀者類(lèi)型對(duì)象。

（5）BorrowManage對(duì)象：借閱管理對(duì)象。

該時(shí)序圖中涉及的消息說(shuō)明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數(shù)量、掛失標(biāo)志，用處理圖書(shū)證過(guò)期、借閱數(shù)量已滿(mǎn)等問(wèn)題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類(lèi)型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書(shū)借閱標(biāo)志，用于判斷圖書(shū)是否可借閱。

（4）InputBorrowInfo消息：輸入借閱信息，如讀者編號(hào)、圖書(shū)編號(hào)、借還日期等。

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書(shū)借閱標(biāo)志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書(shū)數(shù)量。

5 結(jié)論（Conclusion）

本文借助UML技術(shù)對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)進(jìn)行了需求分析、類(lèi)設(shè)計(jì)和交互性設(shè)計(jì)。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關(guān)系的步驟，完成用例圖；在類(lèi)設(shè)計(jì)階段，按照捕獲實(shí)體類(lèi)、捕獲邊界類(lèi)、捕獲關(guān)系的步驟，完成類(lèi)圖；在交互性設(shè)計(jì)階段，以圖書(shū)管理系統(tǒng)中的“借書(shū)”場(chǎng)景

為例，按照捕獲對(duì)象、捕獲消息的步驟，完成時(shí)序圖。進(jìn)一步的工作就是在分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，搭建開(kāi)發(fā)環(huán)境、使用編程語(yǔ)言進(jìn)行代碼實(shí)現(xiàn)，此處不再細(xì)述。

參考文獻(xiàn)（References）

[1] 杜洋.圖書(shū)館圖書(shū)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技

大學(xué)，2013.

[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書(shū)管理系統(tǒng)提攜結(jié)構(gòu)模型及實(shí)

現(xiàn)[J].重慶師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2005（2）：1-4.

[3] 唐紅杰.UML基礎(chǔ)與Rose建模實(shí)訓(xùn)教程[M].北京：清華大學(xué)

出版社，2011.

[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應(yīng)用[M].北京：機(jī)械

工業(yè)出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺(tái)的圖書(shū)管理系統(tǒng)[J].職大學(xué)報(bào)，

20011（4）：84-86.

作者簡(jiǎn)介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領(lǐng)域：網(wǎng)絡(luò)與通信，

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