A Unified Modeling Language-Based Design and Application for a Library Management Information System
Abstract: This paper firstly introduces the main content of the Unified Modeling Language (UML) and proves that it can transmit information among the users, the developers, the designers and the managers efficiently, which improves their collaboration capabilities and greatly increases the degree of industrialization in software development projects. Secondly, a library management system development and design is carried out, based on UML modeling mechanism to analyze a simple library management system. Thirdly, a demand analysis mode of the management system is built with the help of a case diagram and an analysis diagram after analysis of a simple library management system, using UML modeling mechanism. Then a book lending management subsystem has been designed in the library management system by a design class diagram and a sequence diagram. The design process indicates that as a modeling language of software engineering, UML has a very good application prospect.
Keywords: Object-oriented systems analysis and design; UML; library management system.
Introduction
With the rapid development of computer technology and the continuous improvement of the information level, the production scale of software is increasing and the traditional software modeling language has been unable to meet the demands of software development. Therefore, how to develop high-quality software within a reasonable period of time has become an urgent problem to solve. At the same time, people have also higher requirements to the design, maintenance and management of the software development, which includes shortening the software development cycle, improving the software quality and safeguard of the sustainable development of the software. All these problems can be solved gradually with the introduction of the Unified Modeling Language.
The Unified Modeling Language (UML) [1] is a standard, object-oriented, component-based software system modeling tool. It is a tool used to draw a visual description for the software system model. In the past, dozens of object-oriented modeling languages are independent. The emergence of UML has solved the biggest problem of the software exchange. The use of UML enables various staff, such as the users, analysts, developers and designers to communicate efficiently and enhance mutual understanding, which can improve the efficiency of the software development and the quality of the software design. The scope of UML is not limited to the support for object-oriented analysis and design, but it o supports the whole process of software development which starts from requirements analysis. It helps the lopers to draw a clear model which is conducive to communication and makes the sftware development easy to implement.
Overview of the unified modeling language
2.1. Characteristics of the unified modeling language
UML is a standard modeling language for object-oriented technology, which evolved from Booch method, OOSE method and OMT method [2]. It is a graphic language to visualize, describe, build and document the software-intensive systems. It combines the popular object-oriented development methodology concepts and technology, and forms a standardized object-oriented UML. UML unifies the basic concepts, terminology and graphic symbols of the object-oriented modeling and describes the basic steps that must be followed in the modeling process. This modeling language provides a method to describe the concepts and graphics of the software system model from a different perspective.
The main characteristics of the UML are as follows [3]:
- UML collects the excellent ideas of Booch, OOSE, OMT and other objectoriented approaches. These ideas are the essence of the best object-oriented methods and rich practice of computer science experience.
- Although UML is currently the most advanced and practical standard modeling language, some of the notions still need to be fully verified in practice.
UML is in development of continuous improvement as well.
- The process is an important part of a method. There is no concept for the process in the UML. So that UML is just a modeling language rather than a method. UML is independent on the process.. Users can use UML to model any suitable process. The selection of the process relates to different factors that affect the software development process, such as the type of the software development, the scale of the development organization. The users will be determined to choose the process based on the objective situation.
- Nevertheless UML modeling is still a relatively unified framework which contains the common elements in UML modeling process. Besides, it provides a great degree of freedom for the users in choosing suitable modeling techniques for their development projects.
- UML is independent on the process, but the application is still driven by the case and it uses the architecture as a center.
2.2. Modeling mechanism of UML
UML is a general standard modeling language which contains a static modeling mechanism and a dynamic modeling mechanism [4]. The static modeling mechanism defines the attributes and operations of the important objects in the system and the relationship between these objects. The dynamic modeling mechanism defines the time characteristics of the objects and the communication mechanism among them in order to complete the objectives and tasks. Using the UML for analysis and design of an object-oriented system usually has three steps [5].
(1) Requirements analysis phase
First the developers should communicate positively to analyze and refine the requirements of the system. List the invol
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一个基于统一建模语言的设计和应用图书馆管理信息系统
文摘:本文首先介绍了统一建模的主要内容语言(UML)和证明,它可以传输信息的用户开发人员、设计人员和管理人员有效,提高了他们的协作能力和产业化的程度大大增加软件开发项目。其次,图书馆管理系统进行开发和设计,基于UML建模机制分析一个简单的图书馆管理系统。第三,需求分析模式管理系统用例图的帮助和分析图分析一个简单的图书馆管理系统后,使用UML建模机制。然后一个图书借阅管理子系统设计的图书馆管理系统的设计和一个类图序列图。设计过程中表明的建模语言软件工程,UML具有很好的应用前景。
关键词:面向对象的系统分析和设计;UML;图书馆 管理系统。
1．介绍计算机技术的快速发展和持续
改进的信息水平,生产规模的软件正在增加和传统的软件建模语言已经无法满足软件开发的需求。因此,如何开发高质量的软件在一个合理的时间内解决已经成为一个紧迫的问题。在同时,人们也更高需求的设计、维护和管理软件的开发,包括缩短软件开发周期,提高软件质量和可持续发展的保障开发的软件。可以逐步解决这些问题介绍了统一建模语言。统一建模语言(UML)[1]是一个标准,面向对象,基于组件的软件系统建模工具。它是一个工具用来画一个视觉描述软件系统模型。在过去,许多面向对象建模语言是独立的。UML的出现解决了最大问题的软件交流。UML的使用使各种工作人员,如用户、分析师、开发人员和设计人员有效沟通增进相互了解,可以提高软件的效率开发和软件设计的质量。UML的范围局限于支持面向对象的分析和设计,但是它支持整个过程从需求分析开始的软件开发。它帮助洛佩尔画一个清晰的模型,有利于沟通和使sftware发展容易实现。
2．统一建模语言的概述
2.1统一建模语言的特性
UML是一种面向对象的标准建模语言技术从Booch法、灰尘法和OMT方法[2]。这是一个图形语言形象化、描述、构建和文档软件密集型系统。它结合了流行的概念和面向对象的开发方法技术,形成一个标准化的面向对象的UML。UML统一的基本概念、术语和面向对象建模和图形的象征描述了建模过程中必须遵循的基本步骤。这建模语言提供一种方法来描述的概念和图形软件系统模型从不同的角度来看。
UML的主要特点如下[3]:
(1)UML收集Booch的优秀思想,灰尘,OMT和其他面向对象方法。这些想法是最好的面向对象的本质
计算机科学的方法和丰富的实践经验。
(2)虽然目前UML是最先进和实用的标准建模语言,一些观念仍需在实践中充分验证。UML的发展持续改进。
(3)过程是一个方法的一个重要组成部分。是没有概念的在UML的过程。因此UML建模语言,而不是一个方法。UML是独立的过程。用户可以使用UML模型合适的过程。的选择过程涉及到不同的影响因素等软件开发过程,软件开发的类型,开发组织的规模。用户将选择决定这个过程根据客观情况。
(4)然而UML建模仍然是一个相对统一的框架包含了UML建模过程中常见的元素。此外,它提供了一个伟大的自由度为用户选择合适的建模技术他们的开发项目。
(5)UML是独立的过程,但应用程序仍由这一案件,它使用体系结构为中心。
2.2UML的建模机制
UML是一种通用的标准建模语言,它包含一个静态建模机制和动态建模机制[4]。静态建模机制定义了属性和操作的重要对象系统和这些对象之间的关系。动态建模机制定义了对象和通信的时间特征其中机制为了完成目标和任务。使用UML面向对象分析和设计的系统通常有三个
步骤[5]。
(1)需求分析阶段
首先,开发人员应该积极沟通分析和细化系统的需求。列出涉及运营商系统和识别所有的用例和角色来描述。然后分析之间的关系角色和用例和使用UML建模工具画出例图。
(2)系统分析和设计阶段
首先确定系统的需求。抽象类的实际需要并描述了这些类之间的关系。建立一个静态的模型系统根据需求构建系统结构。创建一个动态模型基于用例和静态模型。
(3)系统实现阶段
前两个阶段的模型实际上是创建在系统逻辑方面。这阶段是为了实现系统的物理实现,如可执行文件、库表、文档等需要构建是一个模型图组件图和配置图。
2.3对UML应用程序
在UML的特点和优势方面得到了广泛的应用在各领域的系统设计。D o r o n博士u s i n s k y等。[6]提出了一种新的方法UML状态chart-based断言为开发库的正式规范。这本书的逐渐增加的订单目录的使用,图书馆技术人员应该有更深层次的理解推荐和购买系统的基本模型和框架。L我ec Th e n g[7]总结了UML建模语言和大意推荐和购买系统的需求分析。然后他给了系统的一个特定的模式和框架。L v Qi-y n g[8]的基础上,分析了图书馆管理系统B / S模式。她用UML的静态和动态模型图并创建一个系统的模型分析结果。Z h o气n g-y n和Z h n gC h o[9]提出了一个实际的需求分析和建模方法基于统一建模语言。Z h o u通用[10]首先简要介绍了基于对象的统一建模语言的主要概念,并解释UML在管理信息系统开发中的应用。Z h uC h e n g[11]介绍了UML的基本概念和建模过程分析了图书管理系统和解释的实际应用UML。G o L i p i n G[12]为例,将图书馆管理系统讨论了该系统UML的建模过程。Z h L n g i j我e等[13]使用阿克苏的设计和建模过程中共学校的lmi)一个例子来讨论UML的特点和UML的应用信息系统建模过程。图书管理系统一个例子,余气n g[14]描述了系统设计基于的每个阶段UML和介绍了UML的应用程序在一个数据库系统的设计。C h e n S h我h u n[15]提出了面向对象的分析和设计方法通过UML的进一步的研究。结合发达的实例一个图书信息管理系统,进行了研究技术的应用UML和UML的相关知识来解释。这研究解决了软件设计师之间的交流的难题和客户、加速开发过程和改进的质量系统。C h e Mi n g[16]讨论了Rational统一过程的使用情况,并给出一个解决方案来捕获一个图书馆管理的要求信息系统。以图书馆管理系统的开发为背景,C g h e n C h n表压我n和C h e n气一个n g[17]完成一个系统基于UML建模和用VB实现它。3所示。图书馆管理系统设计和开发过程的基础在UML
3.1系统设计的UML概述
从我们知道,基于UML的面向对象的UML建模机制系统分析和设计通常有需求分析的步骤,系统设计和系统实现。面向对象的需求分析精确的模型来获得用户的需求并建立问题域提取和分类。但设计过程是改变要求,这是在分析阶段获得低成本、高质量的、抽象的系统实现。这是一个循序渐进的扩张从面向对象的分析模型面向对象的设计。换句话说,面向对象的设计是一个过程使用面向对象的模型。系统设计的目的主要有以下四个方面[18]。
(1)深入了解相连的非功能性需求编程语言,构建重用,操作系统,分布式和并发技术、数据库技术、技术和用户界面事务管理技术。
(2)建立适当的输入和随后的起点实现通过捕获子系统接口和类的活动。
(3)将实际工作分成不同部分容易管理和试图在系统开发系统由不同的开发小组
设计。
(4)建立系统的无缝的抽象和成就
作为一个直接的细化设计。
3.2图书管理系统的需求分析
需求分析一般用于定义系统功能和用户界面。它让用户了解系统功能和开发人员了解系统需求。需求分析的主要任务是找到的系统用例,建立系统的需求模型。其主要结果是用例图和系统的参与者。图书馆信息管理系统是一个电子档案管理系统,使用计算机处理大量的图书信息。这个系统必须满足的需求三种类型的用户,这是读者,图书管理员和系统管理员。读者和图书管理员可能包括许多个人。的系统管理员只包含了一个人。查询读者的行为个人信息,查询图书信息,书,借并返回的书。图书管理员是系统的主要用户。他们把负责日常管理和服务业务,其中包括书籍排序,新书验证、参考书目输入图书登记、借用和返回注册,储备登记等。系统管理员管理读者和图书的相关问题,包括读者信息管理、图书馆管理和系统的维护。在
系统维护是关键,其中包括维护用户和日志,添加和删除用户,后台数据的管理系统,等[19]。
3.3图书馆管理系统的模型分析
3.3.1静态模型分析
静态模型描述了系统从静态的角度根据系统结构。它定义了系统中的类和对象这些类之间的关系和内部结构,命名属性和操作类。在面向对象分析,只有相关的对象问题描述域和系统函数一般考虑。抽象类的对象可以在两个方面,书管理和图书流通。这两个部分可以分为不同的类,类(Lib_Book)这是一本书,一个类别类(Lib_类别),一个订单类(Lib_Order),形成类(Lib_Form),读者架势(Lib_Reader)循环book类(Lib_Cirbook),百货类(Lib_Department)发布类(Lib_Publish)等。
3.3.2动态模型分析
成立后的静态模型,动态模型的建设开始了。动态模型通常是用来描述系统功能如何实现。不同对象之间的交互所描述的一个序列图,活动图和协作图从不同的点
查看[20]。
3.4图书馆管理系统的用例分析
通过需求分析,我们可以看到,这个系统有四个活动,Lib_People,Lib_Librarian,Lib_Reader Lib_Database。的Lib_People代表与系统交互的人。的Lib_Librarian代表了图书管理员负责添加或修改这本书信息。Lib_Reader代表读者可以借,更新并返回书。Lib_Database是数据库的信息系统,可以
完成各种各样的系统操作。图书馆的用例图管理系统是图4所示。从用例图我们可以看到这本书的功能管理系统如下:
(a)读者查询图书信息,可以借贷信息和保留这本书;
(b)的读者可以借,通过这个系统更新和返回的书;
(c)图书管理员可以处理图书预订的问题,图书借阅,书更新和图书归还;
(d)图书管理员也可以使用这个系统来为读者提供过期书图书馆管理可分为图书借管理书返回管理图书预订管理子系统
3.5图书馆管理系统的系统设计
3.5.1图书馆管理系统的类图
(1)Reader_class代表类的读者。它有很多属性,例如借款人的ID账户(reader_id),姓名(reader_Name),地址(Reader_Address)、类(Reader_classes)借来的参考书目书(Reader_参考书目)等。最重要的操作是bookborrowing(addborrowed)book-returning(deleteborrowed)和典藏
(预订)。
(2)Admin_class管理员的类。它的attrbute ID和一个名字。主要操作有添加、删除和更新的读者和书籍。
(3)Title_class类的书目信息。它有attrbutesbook_name book_author book_id等。
(4)Item_class是类的书。它有attrbute book_number。这本书主要操作是储备(book_reserve),找到这本书的书名(find_on_title)等。
(5)Borrow_class是一本书的借贷信息的类。它有这本书的attrbute ISBN(book_ISBN),借款日期(book_borrow数据)等。
(6)Reservation_class是预订信息的类。它有attrbutes预订数据(reservation_data),ISBN的保留书,ID读者的预订等。
(7)持久store_class是书的永久存储的类。所有的活动涉及到的书将使用这个类。这些类之间的互动关系图6所示。通过互动关系的不同的类库管理系统,我们可以设计图书借阅的类图
管理图7所示。
从设计类图我们可以看到,有八类的书贷款管理。有三个活跃类图书借阅界面活性类,类和图书借阅图书借阅请求活跃活动进程的类。有五个设计类的书过期信息验证程序设计类,书返回信息设计类,预订信息验证程序设计类、图书预订信息设计类和借贷信息设计类。这三活跃类对应的三个子系统图书借阅管理。图书借阅界面活性类对应于图书借阅接口子系统。图书借阅请求活跃类对应于图书借阅请求子系统。图书借阅过程活跃类对应于这本书
贷款处理系统。
第一,图书管理员登录的类和“图书借阅界面”活跃通过这门课得到读者的信息。图书借阅界面活性类调用类图书借阅请求活跃。图书借阅请求活跃类调用书过期信息验证程序设计类来判断读者是否有过期的书。这个判断需要这本书返回信息设计类检查读者是否过期通过查看读者的历史借款记录的信息。后验证、图书借阅请求活跃类电话预订信息验证程序设计类判断这本书是否保留。这个判断这本书需要调用预订信息设计类检查这本书是否保留通过查看读者的历史的预订记录。
最后,通过验证的所有信息之后,图书借阅请求活动类调用类图书借阅过程活跃。图书借阅过程活跃的
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