应用面向对象技术与UML方法分析图书管理系统(_需求).ppt

1、应用面向对象技术与UML方法 分析图书管理系统需求模型,A,学习目标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,需求分析的步骤,获取需求,分析需求,描述需求,验证需求,第一步：获取需求 内容 功能性需求、非功能行需求、设计和约束 途径 与用户交谈，向用户提出问题 参观用户的工作流程，观察用户的操作 分析已经存在的同类软件产品，提取需求与同行、专家交谈 从行业标准、规则中提取需求 从其它渠道上搜查相关资料 结果 需求分析说明书,OOA分析过程,分析用户需求,识别类与对象,确定对象的内部特征,识别对象之间的关系,定义主题词,系统分析员应该深入地理解用户需求，

2、抽象出目标系统的本质属性，并用模型准确表示来 ；另外要向领域专家学习。,确定问题域中的类和对象,确定对象的属性的操作,分类关系(一般/特殊)、组成关系(整体/部分)，还有反映对象属性之间联系的实例连接、反映对象行为之间依赖关系的消息等,概念上把大型的、复杂的系统包含的内容分解成若干个范畴,第二步：分析需求,1.选择它作为UML建模案例的重点不仅仅是因为图书管理系统在各个院校中的普遍应用，而且图书管理系统还是一个开放的系统，比如远程借阅系统就是图书管理系统的延续，所以对于同学们将学习到的UML建模技术应用到实际的系统开发中是很有好处的。 2.图书管理系统是一个用于信息分类管理的软件，用于辅助客户

3、完成常用信息的输入、存储、分类以及查询等操作。,二、图书管理系统,1.图书管理系统的背景 2.图书馆管理系统的需求分析,二、图书管理系统,1.图书管理系统的背景 图书馆在正常运营中面对大量书籍、读者信息以及两者间相互联系产生的借书信息、还书信息。现有的人工记录方法既效率低又错误过多，大大影响了图书馆的正常管理工作。因此需要对书籍资源、读者资源、借书信息、还书信息进行管理，及时了解各个环节中信息的变更，有利用管理效率的提高。,二、图书管理系统,2.图书馆管理系统的需求分析 图书信息管理系统功能性需求包括 图书管理系统能够为一定数量的借阅者提供服务。每个借阅者能够拥有唯一标识其存在的编号。图书馆向

4、每一个借阅者发放图书证，其中包含每一个借阅者的编号和个人信息。提供的服务包括：提供查询图书信息、查询个人信息服务和预定图书服务等。 当借阅者需要借阅图书、归还书籍时需要通过图书管理员进行，即借阅者不直接与系统交互，而是通过图书管理员充当借阅者的代理和系统交互。 系统管理员主要负责系统的管理维护工作，包括对图书、数目、借阅者的添加、删除和修改。并且能够查询借阅者、图书和图书管理员的信息。 可以通过图书的名称或图书的ISBN/ISSN号对图书进行查找。,二、图书管理系统,2.图书馆管理系统的需求分析,图书管理系统功能分析图,信息查询模块,基本业务处理模块,系统维护模块,学习目标,使用UML方法对图

5、书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,UML静态建模,静态建模机制,用例图 类图 对象图、包图,一、UML静态模型用例模型回顾,1.用例模型主要由以下模型元素构成： 用例图(Use Case Diagram) a)参与者(Actor) b)用例(Use Case) c)通讯关联(Communication Association) 用例规约(Use Case Specification) 针对每一个用例都应该有一个用例规约文档与之相对应，该文档描述用例的细节内容。,一、UML静态模型用例模型回顾,2.用例模型中的关系： 参与者与用例之间的关系 关联关系 参与者与参与者

6、之间的关系 泛化关系 用例与用例之间的关系 包含关系、泛化关系、扩展关系,一、UML静态模型用例模型回顾,3.用例模型建模步骤： 寻找参与者 确定用例 分析关系 细化用例规约 对建模结果精化和细化,1.谁做 2.谁要 3.找谁,关键,二、 UML静态模型类图回顾,1.类图概念 类图描述了系统中的类及其相互之间的各种关系，其本质反映了系统中包含的各种对象的类型以及对象间的各种静态关系（关联，子类型）。,一、UML静态模型类图回顾,类图图符表示：,类名,简单名 路径名 公有（+） 私有（-） 受保护（#） 语法格式: (可见性)操作名(参数表) (:返回值类型)(性质串),属性,方法,二、 UML

7、静态模型类图回顾,2.类图中的关系,二、 UML静态模型类图回顾,2.类图中的关系多重性表示,二、 UML静态模型类图回顾,3.类图建模步骤： 研究分析问题领域，确定系统的需求。 发现对象和类，确定属性和操作。 发现类之间的静态联系。 设计类与联系。调整和细化已得到的对象类和类之间的联系，解决诸如命名冲突、功能重复等问题。,1.系统参与者 2.实体业务类 3.界面类,关键,三、图书管理系统的静态模型用例图,1. 寻找参与者 借阅者 图书管理员 系统管理员,三、图书管理系统的静态模型用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,2. 确定用例 借阅者用例 图书管理员用例 系统管理员用例,三、图书管理

8、系统的静态模型用例图,借阅者进行的活动 可以通过图书名称或ISBN/ISSN号查找图书的详细信息 能够根据图书证编号和相关密码登陆自助机器，查询图书信息、个人信息和进行图书预定。 每个借阅者都可以通过自主机器在登陆后查询自己的信息，但是不允许在未授权的情况下查询其他人的信息。 登陆自助机器后，借阅者可与预定相关书籍。 可以通过图书管理员借阅相关书籍。 通过图书管理员归还书籍，如果没按时归还或书籍损坏，需要缴纳罚金。,查找图书 登陆系统 查询个人信息 预定图书 借阅图书 归还书籍,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,借阅者用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,图书管理员进行的活动 借阅者

9、可以通过图书管理员借阅书籍。当图书管理员处理借阅时，需要检查用户的合法性，如果不合法，不允许借阅书籍。如果该图书已经被借阅者预定，需要删除该图书的预定信息。 借阅者可以通过图书管理员归还书籍。当借阅者借阅的书籍超过一定的期限时，图书管理员需要收取罚金。,处理借阅 处理归还,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,图书管理员用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员进行的活动 系统管理员有权限去查询各种图书的信息。 书籍的添加是通过系统管理员进行的，图书添加时要输入书籍的详细信息。 书籍的删除也通过管理员进行，图书删除时书籍的所有信息都将被删除。 书籍的信息可以被系统管理员修改。 系统

10、管理员有权限去查询读者的信息。 读者的添加是通过系统管理员进行的，读者添加时要输入读者的详细信息。 读者的删除也通过管理员进行，读者删除时读者的所有信息都将被删除。 读者的信息可以被系统管理员修改。,查询书籍信息 添加书籍 删除书籍 修改书籍信息 查询读者信息 添加读者 删除读者 修改读者信息,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员进行的活动 书目的添加是通过系统管理员进行的，书目添加时要输入书目的描述信息。 书籍的删除也通过管理员进行，书目删除时所有关于该书目的图书信息都讲被清空。,添加书目 删除书目,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员用例图,四、图书管理系统的静

11、态模型类图,1. 寻找系统中的类 参与者 借阅者、图书管理员、系统管理员 业务实体类 图书类、预定类、借阅类、书目类 界面类,四、图书管理系统的静态模型类图,2. 确定类的属性 参与者 借阅者、图书管理员、系统管理员,四、图书管理系统的静态模型类图,2. 确定类的属性 业务实体类 图书类、预定类、借阅类、书目类,四、图书管理系统的静态模型类图,3. 确定类之间的关系 通过关系连接将类连接起来。 在关系中要表明类与类之间一对多或多对多等数量关系。,四、图书管理系统的静态模型类图,3. 确定类之间的关系,四、图书管理系统的静态模型类图,4. 确定类的操作 通过系统的动态模型来确定类的操作。,学习目

12、标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,二、图书管理系统分析与设计,图书管理系统中的用例： 借阅者查找图书 借阅者查找个人信息 借阅者预定图书 图书管理员处理借阅 图书管理员处理还书 系统管理员查询书籍 系统管理员添加书籍 系统管理员删除书籍 系统管理员修改书籍 系统管理员查询读者信息 系统管理员修改读者信息 系统管理员删除读者信息 系统管理员添加书目 系统管理员删除书目,1.“借阅者查找图书”用例描述,基本工作流程如下： 借阅者希望通过系统查询图书的信息。 借阅者通过自助系统的用户界面SearchBookWindow录入图书的ISBN/ISSN号

13、，请求查找图书信息。 用户界面SearchBookWindow根据图书的ISBN/ISSN号将Book类实例化，并请求图书信息。 Book类实例化对象根据图书的ISBN/ISSN号加载图书信息，并提供给用户界面SearchBookWindow。 用户界面SearchBookWindow向读者提示该图书信息。 备选流（图书信息不存在）的流程如下： 提供给用户界面SearchBookWindow为空。 用户界面SearchBookWindow向读者提示该图书信息不存在。,2.“借阅者查询个人信息” 用例描述,基本工作流程如下： 借阅者希望通过系统查询个人的信息。 借阅者通过自助系统的用户登录界面L

14、oginWindow录入图书证编号，请求查找个人信息。 用户登录界面LoginWindow根据图书证编号将Borrower类实例化，并返回给用户信息界面PersonInfoWindow。 用户信息显示界面PersonInfoWindow向借阅者显示借阅者信息。 备选流（借阅者登录不成功）的流程如下： 用户登录界面LoginWindow提示登录不成功信息，程序不执行。,3.“借阅者预定图书” 用例描述,基本工作流程如下： 借阅者希望通过系统预定某图书。 借阅者通过自助系统的预定界面ReserveWindow录入图书的名称或ISBN/ISSN号，请求查找图书信息。 预定界面ReserveWindo

15、w根据图书的ISBN/ISSN号将Book类实例化，并返回图书信息。 预定界面ReserveWindow将图书信息添加到预定中，并返回是否预定成功的信息。 预定界面ReserveWindow向读者显示是否预定成功的信息。 备选流（图书信息不存在）的流程如下： 预定界面ReserveWindow为空，借阅者不能对该书进行预订。 预定界面ReserveWindow向读者提示该图书信息不存在。,4.“图书管理员处理借阅” 用例描述,基本工作流程如下： 借阅者希望通过图书管理员借阅某图书。 借阅者将图书证和图书交给图书管理员。 图书管理员将读者图书证编号录入借阅图书界面LendBookWindow，根

16、据图书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化，并显示图书信息。 借阅图书界面LendBookWindow根据图书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化并加载图书信息。 借阅图书界面LendBookWindow将图书信息和读者信息添加到借阅实例中。 借阅实例检查读者的借书数目，并添加借阅信息，返回借阅是否成功。 借阅图书界面LendBookWindow显示是否成功。 图书管理与将图书证和图书归还给借阅者。 备选流（借阅图书数目超过限定数目）的流程如下： 添加借阅信息不成功。 借阅图书界面LendBookWindow显示借阅数目超过限额信息。,5.“图书管理员处理还书” 用例描述,基本工作

17、流程如下： 借阅者希望通过图书管理员归还所借图书。 借阅者将图书交给图书管理员。 图书管理员归还图书界面SearchBookWindow，根据图书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化，从而请求图书信息。 Book类实例化对象根据图书的编号请求Loan对象删除借阅信息。 Loan对象检查借阅图书是否超期。 Loan对象删除借阅信息。 Loan对象返回是否成功删除借阅信息。 归还图书界面SearchBookWindow提示归还是否成功。 备选流（借阅图书超期）的流程如下： 归还图书界面SearchBookWindow弹出图书超期对话框。 归还图书界面SearchBookWindow显示超期时

18、间和应处罚金额。,6.“系统管理员查询书籍”用例描述,基本工作流程如下： 系统管理员在登录系统后希望通过系统查询某图书的信息。 系统管理员通过系统的查询图书界面SearchBookWindow录入图书的ISBN/ISSN号，请求查找图书信息。 查询图书界面SearchBookWindow根据图书的ISBN/ISSN号将Book类实例化并请求图书信息。 Book类实例化对象根据图书的ISBN/ISSN号加载图书信息，并提供给查询图书界面SearchBookWindow。 查询图书界面SearchBookWindow向系统管理员显示图书信息。 备选流（图书信息不存在）的流程如下： 提供给查询图书界

19、面SearchBookWindow图书信息为空。 查询图书界面SearchBookWindow向系统管理员提示该图书信息不存在。,7.“系统管理员添加书籍”用例描述,基本工作流程如下： 系统管理员在登录系统后希望通过系统添加某些图书。 系统管理员通过添加书籍界面AddBookWindow添加图书信息。 系统管理员通过添加书籍界面AddBookWindow添加图书的书目信息。 系统管理员通过添加书籍界面AddBookWindow添加图书的其他描述信息。 添加书籍界面AddBookWindow通过Book实例添加到数据库中。 添加书籍界面AddBookWindow显示图书是否添加成功。 备选流（图

20、书信息不存在）的流程如下： 提供给查询图书界面SearchBookWindow图书信息为空。 查询图书界面SearchBookWindow向系统管理员提示该图书信息不存在。,8.“系统管理员删除书籍”用例描述,基本工作流程如下： 系统管理员在登录系统后希望通过系统删除某些图书。 系统管理员通过删除书籍界面DeleteBookWindow删除图书 。 系统管理员通过删除书籍界面AddBookWindow查找图书的信息并返回图书信息。 删除书籍界面DeleteBookWindow通过Book实例将图书信息删除，并返回删除信息。 删除书籍界面DeleteBookWindow向系统管理员显示图书删除是

21、否成功。 备选流（图书信息不存在）的流程如下： 提供给删除书籍界面DeleteBookWindow图书信息为空。 删除书籍界面DeleteBookWindow向系统管理员提示该图书信息不存在。,9.“系统管理员修改书籍”用例描述,基本工作流程如下： 系统管理员希望通过系统修改某些图书。 系统管理员通过修改书籍界面UpdateBookWindow修改图书信息 。 系统管理员通过修改书籍界面UpdateBookWindow查找图书的信息并返回图书信息。 修改书籍界面UpdateBookWindow，通过Book实例将修改后的图书信息保存到数据库中，并返回是否成功修改信息。 修改书籍界面Update

22、BookWindow向系统管理员显示修改是否成功。 备选流（图书信息不存在）的流程如下： 提供给修改书籍界面UpdateBookWindow图书信息为空。 修改书籍界面UpdateBookWindow向系统管理员提示该图书信息不存在。,学习目标,使用UML方对图书管理系统建立动态模型,2,动态视图与图书管理系统分析与设计,1,创建系统动态视图 对象之间的交互通过两种方式进行考察，一是通过相互作用的一组对象为中心考察，即通过交互图进行，包括时序图和协作图；另一种是通过以独立的对象为中心进行考察，包括活动图和状态图。对象之间的相互作用构成系统的动态模型。,一、UML动态模型时序图回顾,1.时序图的

23、定义与用途 定义：时序图是对对象之间传送消息的时间顺序的可视化表示。 用途：主要用途之一就是把用例表达的需求转化为进一步、更加正式层次的精细表达。用例常常被细化为一个或者更多的序列图。,一、UML动态模型时序图回顾,2.时序图主要由以下模型元素构成： 对象 生命线 激活 消息,一、UML动态模型时序图回顾,3.时序图建模步骤： 设置交互语境 确定对象 分析消息和条件 分析附加约束 对建模结果精化和细化,确定交互的 工作流程,关键,二、 UML动态模型协作图回顾,1.协作图的定义与用途 定义：所谓协作是指在一定的语境中 一组对象以及实现某些行为的 对象间的相互作用。 用途：主要用途之一显示对象及

24、其交 互关系的空间组织结构。,二、 UML动态模型协作图回顾,2.协作图主要由以下模型元素构成： 对象 消息 链,二、 UML动态模型协作图回顾,3.协作图建模步骤： 确定协作图的元素。 确定元素之间的结构关系。 细化协作图。,关键,确定交互的 工作流程,三、 UML动态模型状态图回顾,1.状态图的定义与用途 定义：一个状态图本质上就是一个状态机， 描述了一个是他基于事件反映的动态行为，显 示了该实体如何根据当前所处的状态对不同的 事件做出反应的。 用途：体现在： 清晰地描述了状态之间的转换顺序 清晰地事件顺序有利于程序员在开发程序时避免出现时间错序的情况。 清晰地描述了状态转换时所必须触发的

25、事件、监护条件和动作等影响转换的因素。,三、 UML动态模型状态图回顾,2.状态图主要由以下模型元素构成： 状态 转换 事件 判定,三、 UML动态模型状态图回顾,3.状态图建模步骤： 标识建模实体。 标识实体的各种状态。 标识相关事件。 对所建模型精化和细化,关键,具有明确状态转换的类,四、 UML动态模型活动图回顾,1.活动图的定义与用途 定义：是一种用于描述系统行为的模型视图，描述动 作和动作导致对象状态改变的结果，而不用考 虑引发状态改变的事件。 用途：体现在： 描述一个操作执行过程中所完成的工作，说明角色、工作流、组织和对象是如何工作的。 它可以说明用例的实例是如何执行动作以及如何改

26、变对象状态的。 对理解业务处理过程十分有用。,四、 UML动态模型活动图回顾,2.活动图主要由以下模型元素构成： 动作状态 活动状态 动作流 分叉与汇合 分支与合并 泳道 对象流,四、 UML动态模型活动图回顾,3.活动图建模步骤： 标识活动图的用例。 建模用例的路径。 创建活动图。 对所建模型精化和细化,五、图书管理系统的动态模型时序图,1. 确定交互的工作流程 参考每个用例的用例规约文档。,五、图书管理系统的动态模型时序图,2. 确定对象 借阅者查找图书用例 借阅者、SearchBookWindow、Book 3. 分析消息,五、图书管理系统的动态模型时序图,借阅者查找图书时序图,五、图书

27、管理系统的动态模型时序图,借阅者查找个人信息时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,借阅者预定图书时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,图书管理员处理借阅时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,图书管理员处理归还时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,系统管理员查找图书时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,系统管理员添加书籍时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,系统管理员删除书籍时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,系统管理员修改书籍时序图,五、图书管理系统的动态模型时序图,系统管理员查询读者信息时序图 系统管理员修改读者信息时序图 系统管理员删除读者信息时序图 系统管理员添加书目时序图 系统管理员删除书目时序图,五、图书管理系统的动态模型协作图,1. 确定协作图的元素 借阅者查找图书用例 借阅者、SearchBookWindow、Book 2. 确定元素之间的关系,五、图书管理系统的动态模型协作图,3. 细化协作图 借阅者查找图书用例协作图,五、图书管理系统的动态模型协作图,借阅者查找个人信息