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1、计算机与现代化!#$年第%期&()*+&,)-*+.*/)*总第 0%1 期文章编号：0#234$5（#$）#%3#0#3#收稿日期：#$3#03#1作者简介：刘红梅（01$%3），女，湖北荆州人，长江大学计算机科学学院讲师，研究方向：数据库，软件工程。基于)67 的图书管理系统建模刘红梅（长江大学计算机科学学院 湖北 荆州 4%40#%）摘要：对)67 产生的背景及其基本模型进行了阐述，在对图书管理系统进行分析的基础上，结合软件工程和面向对象技术，设计了基于)67 用例图、包图和顺序图的图书管理系统模型。关键词：建模语言；)67；图书管理系统中图分类号：89%05!文献标识码：*!#$%&(
2、)*+,!-($.$/01,/$.*-,$#2!37)/:;?（(A:B:C D:=EFGH(?;，,I;K?LH);?LHJ?GM，&?;H OJH?PJ GA PIQ PIJ?=:OB:C)67R SIJO:;GA I;IBMJ?J:C S:QJ 6I;I=;G(MJG=（S6(），:=P?;?;H?;G3:H?;GO GA;:B:S6(?J=:OBO PM GA FJ IJ O?IHI=，EIQIO?IVF;O?IO:;)67R8$1 96#,：，=:OB?;BI;FI；)67；P:QJ=I;I=;G JMJG=:;关于 2!3)67（);?C?O 6:OB?;7I;FI）是在 S:A
3、方法、WW(X 方法和 W68 方法的基础上演化而来的基于面向对象技术的标准建模语言。它统一了面向对象建模的基本概念、术语和图示符号，描述了建模过程中所必须遵循的基本步骤，提供了一整套描述软件系统模型的概念和图形表示法，可从不同的视角为系统建模。)67 定义了五类视图，包含0#种描述系统的图。!用例图。从用户角度描述系统的功能，并指出各功能的操作者。一个用例图由一系列角色和用例组成。静态图。包括类图、对象图和包图。类图描述系统中类的静态结构，包括类的定义和类之间的关系。对象图是类图的一种实例化图。包图用于描述系统的分层结构。#行为图。包括类的状态图和活动图。状态图描述类对象具有的所有可能的状态
4、及其转移关系。活动图展示系统中各种活动的执行流程。$交互图。描述对象间的交互关系。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）。合作图从另一个角度展示对象的动态协作关系（强调相互间的通信关系）。%实现图。包括构件图和配置图。构件图展示程序代码的物理结构。配置图展示软件在硬件环境中的配置关系（尤其在分布式及网络环境中）。这 5 大类 0#种模型图为开发者提供了从不同角度去观察和展示系统的各种特征的一种标准方法，不同类型、不同领域的系统会分别用到不同的模型或几个模型的组合。本例中，以用例图、包图和顺序图的视角来描述系统。;基于 2!3 的图书管理系统建模图书管理系统包含用户管理、图
5、书信息管理、读者信息管理、用户信息管理及图书借阅管理五大子模块。用户管理：不同类型的用户拥有不同的权限，从而可以实现不同的操作。!#$年第%期刘红梅：基于&(的图书管理系统建模)#)!图书信息管理：包括图书信息的查询、增加、删除和修改。读者信息管理：包括读者信息查询、增加、删除和修改。用户信息管理：包括用户的添加、修改与权限管理。图书借阅管理：包括图书借阅规则的维护、读者借阅图书的信息维护以及图书流通的查询统计功能。!#$用例模型使用用例模型能较正式、准确地识别系统的需求。首先识别用例模型的角色，在此基础上再识别用例，从而得到完整的用例模型。!#$角色识别角色识别的任务是找出所有可能与系统发生
6、交互行为的外部实体、对象、系统。它们的行为不受系统控制，但是可以提供输入给系统。在图书管理系统中，主要是图书管理员使用系统的主要功能；后台管理员需要系统支持他们的日常工作；系统管理员维护、管理使系统正常工作；系统需要操纵数据库、借阅证；需要与校园网接口、行政办公系统、外部数据源、合作网上图书馆等系统交互（包含其它计算机系统和其它应用程序）；读者对系统产生的结果感兴趣。即本系统共有三个角色：读者、图书管理员、系统管理员。!#!$用例识别在角色的基础上，可以识别出与角色相应的用例，从而得到系统的用例模型。与读者相关的用例包括：借书、还书、借阅查询（查询本人借书记录、还书期限、超期图书）、书目查询。
7、与图书管理员相关的用例包括：办理借书、办理还书、读者信息管理、图书信息管理。与系统管理员相关的用例包括：用户信息管理、安全权限管理、系统更新维护。归纳后本系统用例包括：借书、还书、读者信息管理、图书信息管理、用户信息管理、安全权限管理、系统更新维护。本系统的用例模型如图)所示。只包含了最基本的用例模型，是系统的高层抽象。!$系统包图定义并描述了各类后，我们可以根据实际情况引入包来管理类，根据“高内聚、低耦合”的原则，图书馆管理系统划分为四个包：用户管理：对系统用户进图)!用例模型概图行管理，为用户提供信息服务接口，便于对系统进行操作。借阅管理：包括借书处理、还书处理和罚款处理等。读者图书信息管
8、理：包括对读者、图书等信息进行的维护，主要有读者信息的增删改，对图书管理员资料进行的增删改和对图书更新资料进行维护。系统服务：系统其它包使用的服务，包括系统登录检查、安全维护等。系统包图如图 所示。图!系统包图!%$动态模型静态模型描述了系统的组成成分及各个成分的组织。而系统的各个成分间存在着许多交互行为，构成了系统的动态特征，可用动态模型对系统的动态行为进行描述。可借助顺序图和合作图表达。顺序图从时间的角度描述对象间的交互，合作图侧重于事件，这意味着合作图侧重于说明哪些对象之间有交互而不太顾及时间因素。图%是用例借书的顺序图。借书过程涉及的对象有六个：读者、图书管理员、图书登记编辑窗口、图书
9、信息卡、图书副本、借书人信息。借书的过程可描述为：输入读者的借书证条形码，检验其借书的合法性和有效性，如果是非法用户或借书数量范围外，则该读者不能借阅图书。如以上条件满足要求，输入待借阅图书的条形码，根据图书条形码在馆藏书目表中定位到该书的记录上，读取图书分类号、索取号、书名及编著者等有关信息。在读者表中将该读者的借阅量增加)。根据该图书的国际书号在流通表中搜索该图书，并（下转第)$页）!#$年第%期何典等：基于&(构建在线实验报告系统)$!（)）不仅提供实验方案和实验指导，而且提供实验报告上传、批改和信息反馈的功能。（）不同的学生由于分属不同的教师和课程班级，得到的是所在课程班级的实验方案和
10、指导，其实验报告上传后，也只有任课老师可以批阅。（%）可以设置报告的提交时限。在提交期限前学生可以在任何时候提交、修改实验报告，并可以及时得到批阅情况。（*）教师可以在任何时候布置、批阅实验报告。实验报告以电子文档的形式保存，并且可以随时调阅和进行教学检查与统计。（+）本系统可以在实验报告中嵌入图表、多媒体、超链接等复杂内容，具有强大的表现力，使其不受课程内容的限制，可以推广到任何课程的实验教学中。从以上几点可以看出，本系统模拟了现实教学中的实验报告环节，并且提高了学生学习和教师教学的效率，充分利用网络资源进行实验教学环节电子化的研究和实践。!结束语本系统已经在湖南商学院“易学网”（,-./0
11、(1.123.10）实现并投入了使用。从使用的效果来看，所实现的功能符合实验教学的实际要求，系统运行稳定，访问速度有保证，得到了师生的一致好评。参考文献：)!刘英，张曙光.基于 45 6 的实验管理系统的设计与实现7.武汉大学学报（工学版），#，%+（)）：)#8).!刘娇蛟，吕念玲，吴运昌.基于&(开放自主式实验教学模式的研究和实践 7.电气电子教学学报，#*，9（+）：$#8$.%!李文瑜.一种基于&(环境的虚拟实验室 7.实验技术与管理，#*，)（%）：HHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH)#+8)#:.（上接第)#)页）将该书的
12、剩余量减)，至此，借阅过程完成。图%!借书的顺序图#结束语本文以图书管理系统为背景，探讨了基于;=的体系结构建模及其过程。;=在体系结构建模方面体现出了很大优势，它提供了一个统一的交流平台，充分利用了;=面向对象的优势，易于用软件实现。但是，作为一种通用的语言，;=对软件体系结构的可构造性建模能力较弱，缺乏形式化语义，对体系结构的描述只能达到非形式化的层次。文献%探讨了;?=相结合来描述软件体系结构的模型问题，?=形式化语义的精确性正好可以弥补;=非形式化的一些不足，二者的有机结合，不仅可更好地描述体系结构模型，还支持下一步的求精和验证工作。参考文献：)!吴建，郑潮，汪杰.;=基础与 建模案例
13、 .北京：人民邮电出版社，#*.!ABCDE=CB3C0，等.;=和模式应用 面向对象分析和设计导论 .姚淑珍，李虎译.北京：机械工业出版社，#.%!张广泉，张玲红.;?=在软件体系结构建模中的应用研究 7.重庆师范大学学报（自然科学版），#*（)）.*!吴际，金茂忠.;=面向对象分析 .北京：北京航空航天大学出版社，#.+!72FG/61/3-HHB.;=基础、案例与应用 中。例如：-0FDE0I 1/CB,ICJC K/CFLMD3LCJL#,$N)；5(阶段时间(5-0FDE0I 1/CB,ICJC 2CFJL2ILCJL#,$N)O；5(烘烤模式变量(5-0FDE0I 1/CB,ICJ
14、C=CFBIL23LP0:LCJL#,$N)；5(存放传感器的序列号(5这里描述了一些烘烤控制必须保护的几个数据，另外还有一些用于过程运算的数据以相同的方法定义在该芯片存储器中。$结束语烟叶烘烤自动控制系统采用?6):4#作为温度传感器（包括干球和湿球），利用实时时钟芯片?6)A:$实现时钟源和掉电保护数据功能，具有抗干扰强、性能稳定、传感精度高等优点，整个烘烤过程完全实现自动化控制，该烟叶烘烤自动控制系统已经在全国部分地区试用，效果很好。该系统也可应用于其它温控场所。参考文献：)!徐爱钧，彭秀华.QDH A,+)R$.单片机高级语言编程与-RDFD20 应用实践 .北京：电子工业出版，#*.
15、%9O8%$).!赵亮，侯国锐.单片机 A 语言编程与实例 .人民邮电出版社，#%.%#$8%#:.%!胡伟，季晓衡.单片机 A 语言程序设计及应用实例.北京：人民邮电出版社，#%.#+8#9.基于UML的图书管理系统建模基于UML的图书管理系统建模作者：刘红梅，LIU Hong-mei作者单位：长江大学计算机科学学院,湖北,荆州,434103刊名：计算机与现代化英文刊名：COMPUTER AND MODERNIZATION年，卷(期)：2007，(3)引用次数：2次 参考文献(5条)参考文献(5条)1.吴建.郑潮.汪杰 UML基础与R建模案例 20042.Craig Larman.姚淑珍.李
16、虎 UML和模式应用-面向对象分析和设计导论 20023.张广泉.张玲红 UML与ADL在软件体系结构建模中的应用研究期刊论文-重庆师范大学学报(自然科学版)2004(12)4.吴际.金茂忠 UML 面向对象分析 20025.Joseph Schmuller.李虎.王美英.万里威 UML基础、案例与应用 2002 相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 马浩海 面向UML建模语言家族的元模型质量评估技术研究 2005 本文以UML建模语言家族的元模型为研究背景，围绕“如何有效地定义和评估元模型的质量”这一主线，首次提出UML建模语言家族的元模型质量模型，为元模型的质量要素给出分级定义
17、并确立评估依据。在此基础上，进一步提出三种元模型质量评估方法，从分析元模型的元类、框架结构、组织和表述等特征出发，分别采用分类模式、面向对象度量技术、语用分析技术实现对元模型的质量评估。最后，将研究成果落实到工具支持，实现了模型驱动的开发和语言家族支持环境。面对软件开发方法的进步、应用领域的延伸以及MDA倡导的“不同类型的模型面向不同的关注”，UML需要从一个单一的建模语言逐渐发展为一系列建模语言和UML外廓的集合，从而形成一个“UML建模语言家族”。UML2.0也从技术上解决了构造语言家族的障碍。UML建模语言家族的共性就是共同遵循基于元模型的定义方法和特征，即，通过元模型来显式表达建模时可
18、用的构造物和规则，使其在元建模时做为系统的一阶实体来使用。但是，面对持续增长的建模需求而出现的大量UML方言，它们的元模型设计很多来源于公共的感觉或者是直觉，缺乏严格的理论根基和实践验证。因此，有必要对元模型的质量特性给出定义并找到有效的评估方法。本文首先提出了一个系统地刻画和分类UML建模语言家族元模型质量特征和缺陷的元模型质量模型。该质量模型将元模型的质量要素分级定义为质量维度、质量性质、质量指标三个从高到低的层次，实现从元模型的高层质量维度到可操作、可度量的低层质量指标的映射。5种质量维度概括了元模型质量要素中的语法质量、语义质量、语用质量、实现质量和演化质量。为了便于理解和评估这5种质
19、量维度，它们被细化为更低级的18种质量性质或者反质量性质(代表一些质量缺陷的定义)。在质量模型中对质量维度和质量性质都给出了形式化的精确定义(质量指标的选择和定义及其对质量性质的贡献在具体的评估方法中给出)。为了直观反映元模型设计质量的高低，本文在质量模型的基础上定义了一个4级元模型质量成熟度。元模型成熟度级别越高表示它满足越多的质量性质，据此可以有效地对元模型进行比较和质量分级。进一步，基于元模型相对角色的思路，采用面向对象软件的视角看待元模型，本文提出了三种客观的、量化的元模型评估方法：基于分类模式的评估方法用于分析元模型在语法质量和语义质量方面的设计问题。该方法首先定义了2个用于评估元模
20、型的质量指标：元类演化码和元类健壮码。根据对元类演化码的分析，定义了5种以天文学词汇命名的元类分类模式；根据对元类健壮码的分析，定义了一种孤岛分类模式。通过这些分类模式有助于找到有关UML设计质量的研究证据。它们有助于发现那些有质量问题的元类、可能存在的元模型设计缺陷、以及元模型和应用领域不一致的情况。基于面向对象度量技术的评估方法用于分析元模型在5种质量维度方面的设计问题。该方法首先通过27个质量指标来获得元模型体现在框架层次和元类层次上的质量特征数据。这些质量指标首先可用来计算元模型版本之间的框架级和元类级变化幅度，作为元模型演化过程中稳定性的反映。进一步，这些质量指标通过两次映射可以计算
21、得出反映元模型设计质量的结果，如：功能性、有效性、易理解性、扩展性和复用性。元模型语用质量的评估方法用于分析元模型在语用和实现质量方面的设计问题。本方法定义了22个质量指标用以评估元模型，其中，满足关于元模型组织的两个质量指标，可以提高元模型的易理解性、扩展性和工具相容性；满足关于元模型表述的4个质量指标，可以促进元模型的易理解性和工具的互操作性；满足若干从美学布局角度定义的质量指标，可以提高元模型描绘的清晰易读性。此外通过一个经验公式的计算，可以量化评估元模型是否按照方便用户阅读和理解的方式进行布局和编排。本方法还定义了2个质量指标用以统计建模元素和各种模型图的使用率，二者间接地反映用户对元
22、模型不同部分乃至整体的满意程度。以上三种方法的研究工作不是彼此孤立的，它们都是从不同侧面和角度研究如何评估和改进元模型质量的方法，也同样都服务于更加有效地辅助用户理解、使用和构造元模型的目的。将上述元模型评估方法应用到开发实践中，本文实现了一个集建模、元建模、元模型评估三位一体的工具环境。该环境具有面向建模语言家族的元建模能力、元模型质量评估能力和建模工具生成能力，以及对模型驱动软件开发的支持能力。2.期刊论文 李占涛.王乘.刘小虎.李振环 基于标准建模语言UML的铁塔结构设计和分析软件的开发-广东输电与变电技术2004,(2)标准建摸语言UML(Unified Modeling Langua
23、ge)是可视化面向对象建模的新技术,也是近来软件工程环境中的对象分析和设计的重要工具.本文简单介绍高压输电铁塔设计与分析软件系统和统一建模语言UML在开发系统前处理系统中的具体应用.3.学位论文 别文群 UML统一的建模语言的研究与实践 2004 不断增长的软件复杂性、多样性和相互关联性是当今信息系统的共同特征.传统的面向功能开发方法,己逐渐不适应越来越复杂和多变的需求了,其成果不能得到很好的重用.而面向对象建模技术能够有效地控制复杂性和适应多变性,从而能提高系统开发的效率.UML是一种对面向对象系统进行可视化、详细描述、构造和文档化的标准建模语言.所以,从面向功能的开发方法转向使用UML的面
24、向对象开发方法是信息系统开发的趋势.该文结合在该系统中的应用详细阐述了基于UML的面向对象的系统分析与设计,数据库模型的设计.论文内容共分四部分:第一部分是UML概述,介绍UML的发展历史及内容概要;第二部分是UML内容的详细介绍,包括核心概念和建模的主要工具;第三部分介绍与UML相适应的建模过程;第四部分以一个实例(学生宿舍管理系统)说明UML的应用.4.会议论文 刘家红.吴泉源 UML-EBP:针对电子商务应用的面向对象建模语言 电子商务应用具有界面标准,业务逻辑简单,可重用性高的特点,但随着系统复杂度增加,人工开发和维护电子商务系统的成本越来越高,而且效率低下.为了能自动开发可重用的电子
25、商务系统,文章基于标准建模语言UML和元建模语言MOF,定义了针对电子商务应用的面向对象建模语言UML-EBP.通过分析UML-EBP元模型结构、语义以及相关模型实例的表述,表明UML-EBP元模型可以很好地应用于电子商务系统开发过程,从而快捷简便地实现电子商务系统开发的自动化.5.学位论文 华萌 面向对象建模语言的可视化建模开发方法研究-标准建模语言UML及Rational产品的实现应用 2000 标准建模语言(UML)定义良好、易于表达、功能强大,支持从需求分析开始的软件开发的全过程.但如何恰当地这种可视化图形建模技术用于解决软件开发所面临的问题,如何研究和开发支持UML的建模过程及其支持
26、环境,仍是目前该领域的热点问题.目前,在基于UML的开发方法和集成环境方面,国际上已经进行了一些研究和实际开发工作.Rational公司从当前对软件开发过程的需求及其动向出发,提出了UML柔性软件开发过程的概念,并以Rose为核心创建了迭代式的UML集成化支持环境的框架方案.该文将从理论角度进行深入研究.在理论研究的指导下,由Rational Rose 98 Enterprise Edition、Rational SoDA forWord、Microsoft Visual Basic 6.0和Microsoft WORD97共同搭建UML集成化开发环境,根据真实业务案例开发流程,贯穿始终,循序
27、渐进地引导由建立当前流程模型,流程分析,创建预期流程模型,直至最终的模型评估完整地模拟UML开发流程的首次迭代过程.尽管如此针对该开发流程还是缺乏操作原则上的把握,而软件工程协会(Software Engineering Institute,简称SEI)的性能完备模型(Capability Maturity Model,简称CMM)已成为软件开发流程完备性的标准评测基准,并且适用于许多专业领域.因此该文还将着重阐述Rational开发流程是如何支持软件项目开发团队达到CMM第二、三层次(可重复层和可定义层)所定义的软件开发流程完备性目标.UML及开发流程的问世不仅在学术界具有重大价值,而且给信
28、息技术的实际应用带来了震憾性的影响.其中对企业资源计划(EnterpriseResource Planning,简称ERP)为核心的企业应用集成(Enterrprise Application Integration,简称EAI)领域的冲击尤为明显,后文将对此展开详细论述.6.期刊论文 楚天昊 UML作为ERP系统建模语言的优势-福建电脑2007,(6)统一建模语言(UML)是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适应的图形化建模语言,已成为事实上的业界标准.文章概述了UML的特点,然后结合ERP系统的特点从几个方面分析了UML作为ERP系统建模语言的优势.7.学位论文 郑荣茂 基于UML的公
29、共资产管理系统设计 2005 系统设计的好坏直接关系到软件开发的其他过程和最终产品的成功与否。UML作为面向对象建模语言的标准己经广泛应用于各个领域，它不但支持面向对象的分析和设计，而且支持从需求分析到系统实现的软件开发的全过程。通过使用UML技术借助简单的图符和自然语言描述系统与用户或外部环境的交互状况。使用UML的用例可以缩小开发人员和最终用户的距离，在需求方面达成共识，最终生成好的用例模型。本文中作者研究了如何使用UML实现公共资产管理系统的设计。8.期刊论文 周静 系统建模语言UML教学探讨-重庆电子工程职业学院学报2009,18(4)UML是一种可视化的建模语言,它能让系统构造者用标
30、准的、易于理解的方式建立起能够表达出他们想象力的系统蓝图,并且提供便于不同的人之间有效地共享和交流设计结果的机制.对于课程在教学实践中存在的几处教学难点进行了分析讲解,并从注重教学模式、加强师生交流,提高学生能力几个方面.以教学中的实际例子详细阐述了自己的教学模式和教学观点.9.学位论文 杨瑞尧 标准建模语言UML及其在虚拟企业集成模型中的应用 2000 作者首先详细介绍了虚拟企业的研究背景与现状,这对虚拟企业的研究方法、进化、建立原则、设计准则、要素等问题进行了详细而全面的论述.接着,再介绍了一些著名的企业参考体系结构和方法论,并在这基础上提出要建立面向虚拟企业全生命周期的、多视图的企业级集
31、成模型.然后再提出应用UML来对虚拟企业模型进行全面描述.基于上述的理论指导,作者用Java语言实现了产品模型和生产经营过程模型的建模系统.这个建模系统是以生产某品牌计算机为原型而建立的,它用于描述合作伙伴的产品模型,并指导虚拟企业的创建和运作.它是UML应用到虚拟企业集成建模的有益的尝试.10.期刊论文 王开坤.康永林 可视化标准建模语言UML在冲压件信息模型中的应用-北京科技大学学报2001,23(4)通过对冲模CAD/CAM特征建模的分析,结合最先进的可视化标准建模语言UML的特点,首次提出了使用可视化标准建模语言UML进行冲压件信息模型集成的思想.阐述了冲压零件集成信息模型的面向对象表达,为在工程领域中使用统一的标准建模语言提供基础.引证文献(2条)引证文献(2条)1.梁文理 基于UML的网上购物系统的建模期刊论文-中国科技信息 2009(10)2.曹宏阁 基于UML的聋人高等教育网站的构建期刊论文-现代电子技术 2008(4)本文链接：http:/