基于UML的圖書管理系統分析與設計

摘 要：圖書管理系統是信息化時代有效管理圖書的重要手段，根據不同的權限，讀者、管理員、系統管理員可以完成各自的操作。文中借助UML技術對圖書管理系統進行了面向對象分析與設計，在需求分析階段給出了系統用例圖，在類設計階段給出了系統類圖，在交互性設計階段給出了借書時序圖。

關鍵詞：圖書管理系統；UML；分析；設計

中圖分類號：TP311.5 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

隨著信息技術的飛速發展，電子化的管理方法逐步取代了傳統的手工管理方法，圖書的信息化管理系統成為提高圖書館工作效率，有效管理圖書的重要手段[1]。基于此，本文借助UML技術，對圖書管理系統進行了分析和設計。

2 需求分析（Requirement analysis）

（1）分析系統參與者

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

Administrator：通過使用系統進行用戶管理。

Librarian：通過使用系統進行讀者管理、圖書管理、借閱管理等。

Reader：通過使用系統進行讀者信息查詢、預訂圖書、取消預訂等。

（2）分析系統用例

針對分析出的系統主要參與者（系統管理員、圖書管理員、讀者），可以分析出“圖書管理系統”中主要用例包括：Manage User（用戶管理）、Manage Book（圖書管理）、Manage Reader（讀者管理）、Borrow-Lend（借閱管理）等[3]，詳細說明如下。

Manage User：完成系統用戶的增加、刪除、修改、查詢等功能。

Manage Book：完成基本信息設置（圖書類型設置、借閱種類設置）和圖書信息管理（圖書信息設置、圖書信息查詢）功能。

Manage Reader：完成讀者辦證、讀者信息查詢、讀者證掛失功能。

Borrow-Lend：完成借書、還書、續借、超期罰款、圖書預訂、取消預訂、圖書掛失等功能。

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

圖1 系統用例圖

Fig.1 System use-case diagram

3 類設計（Design of class）

在“圖書管理系統”的用例圖中已經知道，系統需要為每個讀者建立一個賬戶，并給讀者發放讀者證（讀者證可以提供讀者證號、讀者姓名），賬戶中存儲讀者的個人信息、借閱信息以及預訂信息等[5]，持有讀者證的讀者可以借閱書刊、返還書刊、查詢書刊信息、預訂書刊并取消預訂。

在借閱書刊時，需要輸入所借閱的書刊名、書刊的ISBN號，然后輸入讀者的讀者證號和讀者姓名，完成后提交所填表格，系統驗證讀者是否有效。若讀者有效，借閱請求被接受，系統查詢讀者所借閱的書刊是否存在，若存在，則讀者可借出書刊，系統記錄借閱記錄；如果讀者所借書刊已被借出，讀者還可預訂該書刊。讀者如期還書后，系統清除借閱記錄，否則需繳納罰金。

同時，以上部分操作可能還需要系統管理員和圖書管理員進行參與。

結合以上分析，遵循前面敘述的識別類的方法，暫時可以識別出“圖書管理系統”中的類有：Admin、Administrator、Librarian、Reader、ReaderType、Book、BookType、Borrow、BorrowType、Store、Reserve、Fine，其詳細說明見表1，類之間的關系詳見圖2。

表1 “圖書管理系統”中的類

Tab.1 Classes of “book management system”

序號 類名稱 類說明

1 Admin 抽象出來的管理員

2 Administrator 進行系統管理的管理員

3 Librarian 進行讀者管理、圖書管理、借閱管理的圖書管理員

4 Reader 讀者基本信息

5 ReaderType 讀者類別信息

6 Book 圖書基本信息

7 BookType 圖書類別信息

8 Borrow 讀者借閱圖書信息

9 BorrowType 讀者借閱類型信息

10 Store 圖書在圖書館中的存放位置信息

11 Reserve 讀者預訂圖書信息

12 Fine 讀者罰款信息

圖2 實體類及其關系

Fig.2 Entity classes and relations

以上各個類默認情況下都屬于實體類，可以參照繪制實體類的方法繪制系統的邊界類和控制類。接下來依次添加Main、SystemManage、ReaderManage、BookManage、BorrowManage、FineManage等邊界類，如圖3所示。

圖3 邊界類及其關系

Fig.3 Boundary classes and relations

4 交互性設計（Interactive design）

以“借書”場景為例，使用Rational Rose工具實現“BorrowBook”時序圖如圖4所示。

圖4 “BorrowBook”時序圖

Fig.4 “BorrowBook”sequence diagramendprint

該時序圖中涉及到的對象說明如下：

（1）Librarian對象：Librarian類即圖書管理員類創建的一個對象。

（2）Reader對象：讀者對象。

（3）Book對象：圖書對象。

（4）ReaderType對象：讀者類型對象。

（5）BorrowManage對象：借閱管理對象。

該時序圖中涉及的消息說明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數量、掛失標志，用處理圖書證過期、借閱數量已滿等問題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書借閱標志，用于判斷圖書是否可借閱。

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

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書借閱標志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書數量。

5 結論（Conclusion）

本文借助UML技術對圖書管理系統進行了需求分析、類設計和交互性設計。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關系的步驟，完成用例圖；在類設計階段，按照捕獲實體類、捕獲邊界類、捕獲關系的步驟，完成類圖；在交互性設計階段，以圖書管理系統中的“借書”場景

為例，按照捕獲對象、捕獲消息的步驟，完成時序圖。進一步的工作就是在分析和設計的基礎上，搭建開發環境、使用編程語言進行代碼實現，此處不再細述。

參考文獻（References）

[1] 杜洋.圖書館圖書管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技

大學，2013.

[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書管理系統提攜結構模型及實

現[J].重慶師范大學學報（自然科學版），2005（2）：1-4.

[3] 唐紅杰.UML基礎與Rose建模實訓教程[M].北京：清華大學

出版社，2011.

[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應用[M].北京：機械

工業出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺的圖書管理系統[J].職大學報，

20011（4）：84-86.

作者簡介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領域：網絡與通信，

Web技術.endprint

該時序圖中涉及到的對象說明如下：

（1）Librarian對象：Librarian類即圖書管理員類創建的一個對象。

（2）Reader對象：讀者對象。

（3）Book對象：圖書對象。

（4）ReaderType對象：讀者類型對象。

（5）BorrowManage對象：借閱管理對象。

該時序圖中涉及的消息說明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數量、掛失標志，用處理圖書證過期、借閱數量已滿等問題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書借閱標志，用于判斷圖書是否可借閱。

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

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書借閱標志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書數量。

5 結論（Conclusion）

本文借助UML技術對圖書管理系統進行了需求分析、類設計和交互性設計。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關系的步驟，完成用例圖；在類設計階段，按照捕獲實體類、捕獲邊界類、捕獲關系的步驟，完成類圖；在交互性設計階段，以圖書管理系統中的“借書”場景

為例，按照捕獲對象、捕獲消息的步驟，完成時序圖。進一步的工作就是在分析和設計的基礎上，搭建開發環境、使用編程語言進行代碼實現，此處不再細述。

參考文獻（References）

[1] 杜洋.圖書館圖書管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技

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[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書管理系統提攜結構模型及實

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[3] 唐紅杰.UML基礎與Rose建模實訓教程[M].北京：清華大學

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[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應用[M].北京：機械

工業出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺的圖書管理系統[J].職大學報，

20011（4）：84-86.

作者簡介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領域：網絡與通信，

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該時序圖中涉及到的對象說明如下：

（1）Librarian對象：Librarian類即圖書管理員類創建的一個對象。

（2）Reader對象：讀者對象。

（3）Book對象：圖書對象。

（4）ReaderType對象：讀者類型對象。

（5）BorrowManage對象：借閱管理對象。

該時序圖中涉及的消息說明如下：

（1）getReaderInfo消息：獲取讀者基本信息，如辦證日期、借閱數量、掛失標志，用處理圖書證過期、借閱數量已滿等問題

（2）getReaderType消息：獲取讀者類型信息。

（3）getBookFlag消息：獲取圖書借閱標志，用于判斷圖書是否可借閱。

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

（5）modifyBookFlag消息：修改圖書借閱標志。

（6）addBorrowBook消息：增加讀者已借閱圖書數量。

5 結論（Conclusion）

本文借助UML技術對圖書管理系統進行了需求分析、類設計和交互性設計。在需求分析階段，按照捕獲參與者、捕獲用例以及捕獲關系的步驟，完成用例圖；在類設計階段，按照捕獲實體類、捕獲邊界類、捕獲關系的步驟，完成類圖；在交互性設計階段，以圖書管理系統中的“借書”場景

為例，按照捕獲對象、捕獲消息的步驟，完成時序圖。進一步的工作就是在分析和設計的基礎上，搭建開發環境、使用編程語言進行代碼實現，此處不再細述。

參考文獻（References）

[1] 杜洋.圖書館圖書管理系統的設計與實現[D].成都：電子科技

大學，2013.

[2] 張廣泉，劉艷.基于UML的圖書管理系統提攜結構模型及實

現[J].重慶師范大學學報（自然科學版），2005（2）：1-4.

[3] 唐紅杰.UML基礎與Rose建模實訓教程[M].北京：清華大學

出版社，2011.

[4] Craig Larman.李洋，鄭，譯.UML和模式應用[M].北京：機械

工業出版社，2009.

[5] 李春雷，陳萍.基于.net平臺的圖書管理系統[J].職大學報，

20011（4）：84-86.

作者簡介：

唐紅杰（1979-），女，碩士，講師.研究領域：網絡與通信，

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