【正文】 實(shí)現(xiàn)視圖，對(duì)組成基于系統(tǒng)的物理代碼的文件和組件進(jìn)行建模。（4）配置視圖，建模把組件的物理配置到一組物理的、可計(jì)算的節(jié)點(diǎn)上。（5）用例視圖，所有其他視圖都派生自用例視圖，該視圖把系統(tǒng)的需求捕獲成一組用例并且提供構(gòu)造其他視圖的基礎(chǔ)。 Rose簡(jiǎn)介Rose是美國(guó)Rational公司的面向?qū)ο蠼９ぞ?，它是分析和設(shè)計(jì)面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強(qiáng)大工具[23]，它提供對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持，其中包括統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML。Rose具有建立、瀏覽、修改和保存模型的能力，保證不同模型視圖之間、模型與代碼之間轉(zhuǎn)化的一致性，它既支持正向建模，也支持逆向建模。Rose工具通過(guò)建立模型使開(kāi)發(fā)人員能夠把握程序的開(kāi)發(fā)方向，準(zhǔn)確完成需求規(guī)定的任務(wù)。Rose可視化工具可以與多種開(kāi)發(fā)環(huán)境無(wú)縫集成，目前所支持的開(kāi)發(fā)語(yǔ)言有VB、Java、PowerBuilder、C++、Ada、Smalltalk等。Rose的作用主要是通過(guò)五類(lèi)圖，進(jìn)行系統(tǒng)的全過(guò)程開(kāi)發(fā)，包括從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)完成后測(cè)試的不同階段。在項(xiàng)目開(kāi)始階段，Rose可以產(chǎn)生用例模型，顯示系統(tǒng)的功能；在細(xì)化階段，Rose可以用交互圖顯示要開(kāi)發(fā)的對(duì)象及其相互間的交互，提供所需功能，Rose開(kāi)發(fā)的類(lèi)圖可以顯示系統(tǒng)中的對(duì)象及其相互關(guān)系；在構(gòu)造初始階段，用Rose生成組件圖，顯示系統(tǒng)組件間的相關(guān)性，并產(chǎn)生系統(tǒng)的框架代碼，配置圖可以顯示系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；在構(gòu)造階段，Rose可以將新開(kāi)發(fā)代碼逆向轉(zhuǎn)出工程代碼到模型中，將開(kāi)發(fā)階段出現(xiàn)的變化反映在模型中，構(gòu)造之后，進(jìn)入交接階段，Rose主要用于在軟件完成時(shí)更新模型[20]。Rose擴(kuò)充了UML中相應(yīng)的概念、術(shù)語(yǔ)和圖素，引入一些自己的概念、術(shù)語(yǔ)和圖素，這些概念、術(shù)語(yǔ)和圖素使信息系統(tǒng)更利于建模。Rational Rose的不同版本[24]：Rose Modeler：提供建模功能，但不支持代碼生成和由代碼逆向生成模型（逆向工程）。Rose Professional：支持生成一種語(yǔ)言的代碼。Rose Enterprise：支持VC++、Java、Ada、C0RBA、Visual Basic、COM、Oracle8與XML架構(gòu)下生成代碼，模型的組件可以用不同語(yǔ)言生成代碼。近來(lái)推出的Rose 2000、Rose 200Rose 2003可以支持Java、VB、VC++等架構(gòu)的代碼生成和逆向工程。第3章圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的UML分析與設(shè)計(jì)要設(shè)計(jì)一個(gè)良好的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，首先要明確應(yīng)用環(huán)境對(duì)系統(tǒng)的要求。因此，對(duì)應(yīng)用環(huán)境的需求收集和分析是數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的第一步。需求分析就是描述系統(tǒng)的需求，通過(guò)定義系統(tǒng)中的關(guān)鍵類(lèi)來(lái)建立模型。UML（統(tǒng)一建模語(yǔ)言）適用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)測(cè)試的不同階段，由用例Use Case驅(qū)動(dòng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程，包括捕獲需求、分析、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試等，每個(gè)階段都是在前一階段的基礎(chǔ)上進(jìn)一步的細(xì)化，呈增量迭代式發(fā)展。本章主要使用UML對(duì)圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行分析建模，具體建模之前對(duì)建模的基礎(chǔ)知識(shí)及UML的基礎(chǔ)知識(shí)做簡(jiǎn)要的介紹。需求分析是數(shù)據(jù)庫(kù)信息管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的第一步也是最重要的一步。因此，做好需求分析有利于系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。圖書(shū)館在正常運(yùn)營(yíng)中面對(duì)大量書(shū)籍、讀者信息，以及兩者間相互聯(lián)系產(chǎn)生的借書(shū)信息、還書(shū)信息，另外還有購(gòu)置新書(shū)的購(gòu)書(shū)信息。原有的人工記錄方法及單機(jī)版的管理系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足圖書(shū)管理的正常工作，因此需要對(duì)書(shū)籍資源、讀者資源、借書(shū)信息、還書(shū)信息及購(gòu)書(shū)信息進(jìn)行有效的管理，及時(shí)了解各個(gè)環(huán)節(jié)中信息的變更，有利于管理效率的提高。本圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的總體需求為：建立一套適合中等專(zhuān)業(yè)學(xué)?；蛑袑W(xué)的功能完善、使用方便、管理高效的圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。業(yè)務(wù)需求（1）在進(jìn)入系統(tǒng)之后首先是登錄系統(tǒng)，根據(jù)用戶輸入的內(nèi)容判斷用戶的合法身份。合法用戶分為圖書(shū)管理員（包括采選人員，編目人員，流通人員等）、系統(tǒng)管理員、讀者三大類(lèi)，其中系統(tǒng)管理員擁有所有的權(quán)限是系統(tǒng)的超級(jí)用戶，圖書(shū)管理員根據(jù)不同的分類(lèi)擁有不同的權(quán)限，讀者只擁有查詢(xún)圖書(shū)及查詢(xún)自己借還書(shū)情況的權(quán)限。系統(tǒng)管理員能夠?qū)Ω鞣N用戶實(shí)施管理：包括添加、刪除用戶信息，對(duì)用戶密碼進(jìn)行有效管理等。（2）圖書(shū)管理員能夠?qū)D書(shū)進(jìn)行采選，采選包括：在采購(gòu)新書(shū)之前進(jìn)行的圖書(shū)查重工作，查重分為總庫(kù)查重和預(yù)定庫(kù)查重，在查重的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖書(shū)的瀏覽預(yù)定，對(duì)圖書(shū)進(jìn)行驗(yàn)收維護(hù)、向校園網(wǎng)發(fā)布征訂信息并可對(duì)預(yù)定庫(kù)、未到圖書(shū)、采購(gòu)資金及庫(kù)存進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（3）圖書(shū)管理員能夠?qū)D書(shū)進(jìn)行編目管理，編目工作包括：編輯類(lèi)目庫(kù)、分類(lèi)編目、新書(shū)庫(kù)瀏覽維護(hù)、將維護(hù)后的新書(shū)數(shù)據(jù)傳入網(wǎng)上并對(duì)新書(shū)庫(kù)和總書(shū)庫(kù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。（4）圖書(shū)管理員可以進(jìn)行讀者信息的增加、刪除、修改和查詢(xún)，以及遍歷記錄，讀者能夠查閱自己的有關(guān)個(gè)人信息、借閱書(shū)籍信息、還書(shū)信息、借閱歷史并能夠修改個(gè)人的密碼。（5）圖書(shū)管理員能夠在讀者借書(shū)時(shí)添加和修改借書(shū)信息、在讀者還書(shū)時(shí)添加和修改還書(shū)信息并可以查詢(xún)讀者的借閱記錄、預(yù)約信息、讀者信息及各類(lèi)圖書(shū)的借還情況。圖書(shū)管理員還可以對(duì)超期、丟書(shū)、損壞圖書(shū)的讀者進(jìn)行罰款或其他處理。（6）讀者能夠方便地根據(jù)不同的方法對(duì)圖書(shū)及期刊進(jìn)行檢索。如按書(shū)名檢索、按著者檢索、按出版社檢索等。（7）讀者可以通過(guò)圖書(shū)管理員進(jìn)行借書(shū)還書(shū)、續(xù)借已到期的圖書(shū)并可以預(yù)約借不到的圖書(shū)。（8）圖書(shū)管理員能夠?qū)D書(shū)進(jìn)行分配與調(diào)拔，能夠?qū)κケ４鎯r(jià)值及嚴(yán)重?fù)p壞不能流通的圖書(shū)進(jìn)行剔除和注銷(xiāo)，能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，對(duì)圖書(shū)的條碼進(jìn)行管理。（9）圖書(shū)管理員能夠?qū)ζ诳s志進(jìn)行預(yù)訂、編目、分配與調(diào)撥等操作。（10）要求對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)有相應(yīng)的維護(hù)工作，對(duì)不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。（11）對(duì)不同的使用者，設(shè)置不同的操作權(quán)限。例如：讀者只能修改個(gè)人的密碼和查詢(xún)個(gè)人的有關(guān)信息，不能修改和查詢(xún)別人的任何信息。（12）系統(tǒng)設(shè)計(jì)必須減輕操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。（13）系統(tǒng)客戶端運(yùn)行在Windows平臺(tái)下，服務(wù)端可以運(yùn)行在Windows平臺(tái)或Unix平臺(tái)下。系統(tǒng)還應(yīng)該有一個(gè)較好的用戶圖形界面，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。（14）系統(tǒng)應(yīng)該有很好的可擴(kuò)展性。另外，該系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)需求為：各借閱室內(nèi)供圖書(shū)管理員操作的計(jì)算機(jī)與供讀者查詢(xún)用的計(jì)算機(jī)及分布在局域網(wǎng)內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)都要聯(lián)成一體。使讀者在局域網(wǎng)的任何位置都能查詢(xún)到圖書(shū)館中的圖書(shū)信息。功能需求業(yè)務(wù)需求分析完后，我們就要進(jìn)行圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的功能描述，即定義用例，以此確定系統(tǒng)的功能需求。創(chuàng)建一個(gè)用例模型需要三個(gè)步驟[18]：（1）確定使用這個(gè)系統(tǒng)的人群即尋找使用系統(tǒng)的參與者（也稱(chēng)角色）。（2）確定這些人群是如何從這個(gè)系統(tǒng)中獲取價(jià)值。（3）用一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的視圖來(lái)描述這些用戶以及他們?nèi)绾问褂孟到y(tǒng)。以下的部分將詳細(xì)介紹這些步驟：（1）尋找參與者需求收集的第一步是確定使用這個(gè)系統(tǒng)的各種人群。在UML中，一種人群稱(chēng)為參與者或角色（actor），使用這個(gè)系統(tǒng)或被這個(gè)系統(tǒng)使用的其他系統(tǒng)也是參與者。所以，參與者是指在這個(gè)系統(tǒng)的外部并和這個(gè)系統(tǒng)交互的一群人或一個(gè)系統(tǒng)。一個(gè)參與者必須以獨(dú)有的方式來(lái)使用這個(gè)系統(tǒng)。在圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中參與者包括讀者、圖書(shū)管理員和系統(tǒng)管理員。讀者可以對(duì)圖書(shū)進(jìn)行檢索并通過(guò)圖書(shū)管理員與系統(tǒng)交互進(jìn)行借書(shū)和還書(shū)，圖書(shū)管理員通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息維護(hù)、圖書(shū)信息管理（包括圖書(shū)的采選和編目）、讀者借還書(shū)管理、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)操作、報(bào)表顯示和系統(tǒng)管理，系統(tǒng)管理員是圖書(shū)管理員的泛化，系統(tǒng)管理員能夠進(jìn)行整個(gè)系統(tǒng)管理，而圖書(shū)管理員只能進(jìn)行部分系統(tǒng)管理。（2）尋找用例在UML中，用例用來(lái)描述正在開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)想要實(shí)現(xiàn)的行為，而不必說(shuō)明這些行為如何實(shí)現(xiàn)。用例是參與者想要系統(tǒng)做的事情。它是特定參與者對(duì)于系統(tǒng)的“使用情況”。用例總是由參與者觸發(fā)的并且總是從參與者的角度來(lái)編寫(xiě)的。用例還幫助我們?cè)陂_(kāi)發(fā)過(guò)程中驗(yàn)證體系結(jié)構(gòu)，并隨著系統(tǒng)的演化對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行校驗(yàn)。在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)，這些驗(yàn)證是通過(guò)協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)的，協(xié)作中的元素共同工作以完成每一個(gè)用例。圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的用例包括：讀者信息維護(hù)用例、圖書(shū)信息管理用例、讀者借還書(shū)用例、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)用例、報(bào)表顯示用例等。每個(gè)用例中又都可以劃分更細(xì)的用例。如圖書(shū)信息管理用例又可分為圖書(shū)類(lèi)別管理和圖書(shū)信息管理，其中圖書(shū)信息管理又分為圖書(shū)信息的刪除、修改、添加、查詢(xún)等。（3）說(shuō)明參與者之間及用例之間的關(guān)系①參與者的泛化關(guān)系：指一般參與者和特殊參與者之間的關(guān)系即一般與具體的關(guān)系或超類(lèi)與子類(lèi)的關(guān)系。參與者泛化是將兩個(gè)或多個(gè)參與者的公共行為分離出來(lái)成為父參與者。②用例的泛化關(guān)系：一般用例與特殊用例之間的關(guān)系即父用例與子用例間的關(guān)系。用例泛化是將一個(gè)或多個(gè)用例的公共行為分離出來(lái)成為父用例。③《include》依賴(lài)關(guān)系：用例與用例的關(guān)系，它允許一個(gè)用例包含另一個(gè)用例的行為?！秈nclude》把幾個(gè)用例的公共步驟分離出來(lái)成為一個(gè)單獨(dú)的被包含用例。包含的用例稱(chēng)為Client，被包含的用例稱(chēng)為Supplier。④《extend》擴(kuò)展關(guān)系：用例與用例之間的關(guān)系，它允許一個(gè)用例（基礎(chǔ)用例）使用另一個(gè)用例（擴(kuò)展用例）中的一個(gè)或多個(gè)片段來(lái)擴(kuò)展它的行為。《extend》是把新行為插入到已有用例的方法?；A(chǔ)用例中要有一個(gè)擴(kuò)展點(diǎn)，擴(kuò)展的用例中要有一個(gè)同名的插入點(diǎn)。功能需求的描述描述需求有兩種方式：采用文本文檔來(lái)詳細(xì)地描述用例以及參與者和用例之間的交互關(guān)系，或采用UML的活動(dòng)圖（activity diagram）來(lái)描述。與文本文檔一樣，活動(dòng)圖也可以描述交互行為，但是它采用的是可視化的形式。這兩種文檔的目標(biāo)是一樣的，并且包含相同的信息，它們有很好的互補(bǔ)性。每一個(gè)用例都包含三個(gè)要素：（1）用例描述用例描述說(shuō)明一個(gè)用例的概況和特征，例如，前置條件(precondition)、后置條件(postcondion)、性能需求(performance requirement)、安全要求(securityrequirment)以及部署約束(deployment constraint)。前置條件包括參與者啟動(dòng)這個(gè)用例之前必須完成的所有用例。后置條件包括這個(gè)用例對(duì)系統(tǒng)所做的所有改變。最后，部署約束描述訪問(wèn)這個(gè)用例的所有約束。（2）一個(gè)或者多個(gè)事件流事件流描述參與者在完成用例的過(guò)程中發(fā)生的一系列的交互行為。一個(gè)事件流僅描述用例中的一條路徑，不包括其他的分支。用例中的其他分支是由其他的事件流來(lái)描述。在用例中有三種事件流：①正常的，或基線事件流(normal or baseline flow)。通過(guò)描述一切都按部就班時(shí)的情況來(lái)捕捉用例的目標(biāo)。②可選事件流(alternative flow)。描述由參與者引起的變更(variation)。③異常事件流(exception flow)。描述由系統(tǒng)引起的變更。系統(tǒng)由于它們的一致性而備受贊揚(yáng)，出現(xiàn)這種變更當(dāng)然就是錯(cuò)誤了。（3）活動(dòng)圖活動(dòng)圖是一張集中顯示一個(gè)用例所有事件流的UML圖。為了達(dá)到這個(gè)目的，活動(dòng)圖顯示系統(tǒng)執(zhí)行的不同活動(dòng)以及不同的執(zhí)行結(jié)果引起的不同執(zhí)行路徑?；顒?dòng)圖描述一個(gè)開(kāi)始狀態(tài)、系統(tǒng)執(zhí)行的活動(dòng)、執(zhí)行下一個(gè)活動(dòng)時(shí)需做的判斷以及一個(gè)或多個(gè)結(jié)束點(diǎn)。活動(dòng)圖中也有描述并行執(zhí)行的活動(dòng)的符號(hào)。另外需要注意的是，活動(dòng)圖不是一個(gè)流程圖。雖然它們看起來(lái)很像，并又采用很多相同的符號(hào)，但是它們的目的卻不一樣。流程圖通過(guò)精確地描述代碼的控制邏輯來(lái)幫助實(shí)現(xiàn)代碼的開(kāi)發(fā)。通過(guò)精確地描述參與者如何使用這個(gè)系統(tǒng)以及系統(tǒng)如何響應(yīng)，一個(gè)活動(dòng)圖可以相當(dāng)精確地幫助相關(guān)人員理解需求，幫助開(kāi)發(fā)人員設(shè)計(jì)系統(tǒng)。流程圖描述解決方案，而活動(dòng)圖描述問(wèn)題。需求分析后，就可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行UML建模了。UML是最廣泛使用的面向?qū)ο笙到y(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)建模方法。最常用的UML建模工具是Rational Rose，它是分析和設(shè)計(jì)面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強(qiáng)大的可視化工具。下面介紹圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的UML建模過(guò)程，各模型圖是使用Rational Rose制作的。經(jīng)過(guò)上述需求分析，得到圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基本功能模塊，圖書(shū)采選子系統(tǒng)包括查重、瀏覽預(yù)訂、驗(yàn)收維護(hù)、向校園網(wǎng)發(fā)布征訂信息、統(tǒng)計(jì)和打印功能，此模塊由圖書(shū)館負(fù)責(zé)采選的人員操作；圖書(shū)分編子系統(tǒng)包括編輯類(lèi)目庫(kù)、分類(lèi)編目、新書(shū)庫(kù)瀏覽維護(hù)、數(shù)據(jù)傳送及打印功能，此模塊由圖書(shū)館負(fù)責(zé)編目的人員操作；圖書(shū)流通子系統(tǒng)，此模塊是圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一個(gè)模塊，包括讀者信息管理、借還書(shū)管理、信息查詢(xún)、數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、統(tǒng)計(jì)分析及打印功能，由圖書(shū)管理員操作；圖書(shū)檢索子系統(tǒng)，此模塊是面向圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中所有用戶的，讀者可在局域網(wǎng)中的任何一臺(tái)計(jì)算機(jī)上對(duì)圖書(shū)進(jìn)行檢索，包括分類(lèi)檢索、書(shū)名檢索、著者檢索、出版社檢索、主題詞檢索及讀者信息檢索功能，另外在無(wú)人操作時(shí)檢索子系統(tǒng)自動(dòng)切換到新書(shū)通報(bào)界面；條碼打印子系統(tǒng)包括圖書(shū)條碼打印及借書(shū)證條碼打印兩項(xiàng)功能；報(bào)刊管理子系統(tǒng)主要應(yīng)用于期刊閱覽室，包括編輯報(bào)刊目錄庫(kù)、瀏覽預(yù)訂、驗(yàn)收登到、期刊分配與調(diào)撥、現(xiàn)刊檢索、統(tǒng)計(jì)分析及打印功能；系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)、重建索引文件、數(shù)據(jù)備份、工作日志及系統(tǒng)幫助系統(tǒng)功能。其邏輯視圖如圖31所示。圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的用例分析一個(gè)完整的用例模型包括用例圖和規(guī)范說(shuō)明。UML的用例圖（Use Case）較詳細(xì)和確切地描述了用戶的功能需求，使系統(tǒng)責(zé)任更為明確，是其他UML視圖的核心和基礎(chǔ)。其他視圖的構(gòu)造和發(fā)展依賴(lài)于用例圖中所描述的內(nèi)容，系統(tǒng)的最終目標(biāo)就是提供用例視圖中描述的功能[20]。圖書(shū)采選子系統(tǒng)圖書(shū)分編子系統(tǒng)圖書(shū)流通子系統(tǒng)圖書(shū)檢索子系統(tǒng)條碼打印子系統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)報(bào)刊管理子系統(tǒng)圖書(shū)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)圖31圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的邏輯圖創(chuàng)建一個(gè)用例圖需要確定參與者、用例以及參與者和用例之間的關(guān)系。參與者是由他們使用這個(gè)系統(tǒng)的方式?jīng)Q定的，主用例決定了系統(tǒng)的特性，可以用簡(jiǎn)單的動(dòng)詞短語(yǔ)來(lái)命名用例。上一節(jié)的功能需求中已經(jīng)列出了圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的參與者與主要用例，讀者信息管理用例、圖書(shū)信息管理用例、圖書(shū)檢索用例、讀者借還書(shū)用例、查詢(xún)統(tǒng)計(jì)用例、報(bào)表顯示用例。每個(gè)用例又包含了一些化分更細(xì)的用例。使用RationalRose軟件進(jìn)行UML建模，系統(tǒng)的部分用例圖如圖32到35所示。圖32是圖書(shū)館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的頂層需求模型即總用例圖，該圖由各使用者和所驅(qū)動(dòng)的用例以及用例之間的相互關(guān)聯(lián)組成。在頂層需求