【正文】 實現(xiàn)視圖，對組成基于系統(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、可計算的節(jié)點上。（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簡介Rose是美國Rational公司的面向?qū)ο蠼９ぞ撸欠治龊驮O(shè)計面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強大工具[23]，它提供對工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持，其中包括統(tǒng)一建模語言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工具通過建立模型使開發(fā)人員能夠把握程序的開發(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發(fā)環(huán)境無縫集成，目前所支持的開發(fā)語言有VB、Java、PowerBuilder、C++、Ada、Smalltalk等。Rose的作用主要是通過五類圖，進(jìn)行系統(tǒng)的全過程開發(fā)，包括從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)完成后測試的不同階段。在項目開始階段，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發(fā)的對象及其相互間的交互，提供所需功能，Rose開發(fā)的類圖可以顯示系統(tǒng)中的對象及其相互關(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；在構(gòu)造階段，Rose可以將新開發(fā)代碼逆向轉(zhuǎn)出工程代碼到模型中，將開發(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更新模型[20]。Rose擴(kuò)充了UML中相應(yīng)的概念、術(shù)語和圖素，引入一些自己的概念、術(shù)語和圖素，這些概念、術(shù)語和圖素使信息系統(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言生成代碼。近來推出的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章圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的UML分析與設(shè)計要設(shè)計一個良好的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，首先要明確應(yīng)用環(huán)境對系統(tǒng)的要求。因此，對應(yīng)用環(huán)境的需求收集和分析是數(shù)據(jù)庫設(shè)計的第一步。需求分析就是描述系統(tǒng)的需求，通過定義系統(tǒng)中的關(guān)鍵類來建立模型。UML（統(tǒng)一建模語言）適用于系統(tǒng)開發(fā)過程中從需求規(guī)格描述到系統(tǒng)測試的不同階段，由用例Use Case驅(qū)動整個開發(fā)過程，包括捕獲需求、分析、設(shè)計、實現(xiàn)和測試等，每個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對圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行分析建模，具體建模之前對建模的基礎(chǔ)知識及UML的基礎(chǔ)知識做簡要的介紹。需求分析是數(shù)據(jù)庫信息管理系統(tǒng)開發(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)的開發(fā)設(shè)計。圖書館在正常運營中面對大量書籍、讀者信息，以及兩者間相互聯(lián)系產(chǎn)生的借書信息、還書信息，另外還有購置新書的購書信息。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)無法滿足圖書管理的正常工作，因此需要對書籍資源、讀者資源、借書信息、還書信息及購書信息進(jìn)行有效的管理，及時了解各個環(huán)節(jié)中信息的變更，有利于管理效率的提高。本圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的總體需求為：建立一套適合中等專業(yè)學(xué)?；蛑袑W(xué)的功能完善、使用方便、管理高效的圖書館網(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，其中系統(tǒng)管理員擁有所有的權(quán)限是系統(tǒng)的超級用戶，圖書管理員根據(jù)不同的分類擁有不同的權(quán)限，讀者只擁有查詢圖書及查詢自己借還書情況的權(quán)限。系統(tǒng)管理員能夠?qū)Ω鞣N用戶實施管理：包括添加、刪除用戶信息，對用戶密碼進(jìn)行有效管理等。（2）圖書管理員能夠?qū)D書進(jìn)行采選，采選包括：在采購新書之前進(jìn)行的圖書查重工作，查重分為總庫查重和預(yù)定庫查重，在查重的基礎(chǔ)上進(jìn)行圖書的瀏覽預(yù)定，對圖書進(jìn)行驗收維護(hù)、向校園網(wǎng)發(fā)布征訂信息并可對預(yù)定庫、未到圖書、采購資金及庫存進(jìn)行統(tǒng)計。（3）圖書管理員能夠?qū)D書進(jìn)行編目管理，編目工作包括：編輯類目庫、分類編目、新書庫瀏覽維護(hù)、將維護(hù)后的新書數(shù)據(jù)傳入網(wǎng)上并對新書庫和總書庫進(jìn)行統(tǒng)計。（4）圖書管理員可以進(jìn)行讀者信息的增加、刪除、修改和查詢，以及遍歷記錄，讀者能夠查閱自己的有關(guān)個人信息、借閱書籍信息、還書信息、借閱歷史并能夠修改個人的密碼。（5）圖書管理員能夠在讀者借書時添加和修改借書信息、在讀者還書時添加和修改還書信息并可以查詢讀者的借閱記錄、預(yù)約信息、讀者信息及各類圖書的借還情況。圖書管理員還可以對超期、丟書、損壞圖書的讀者進(jìn)行罰款或其他處理。（6）讀者能夠方便地根據(jù)不同的方法對圖書及期刊進(jìn)行檢索。如按書名檢索、按著者檢索、按出版社檢索等。（7）讀者可以通過圖書管理員進(jìn)行借書還書、續(xù)借已到期的圖書并可以預(yù)約借不到的圖書。（8）圖書管理員能夠?qū)D書進(jìn)行分配與調(diào)拔，能夠?qū)κケ４鎯r值及嚴(yán)重?fù)p壞不能流通的圖書進(jìn)行剔除和注銷，能夠?qū)?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，對圖書的條碼進(jìn)行管理。（9）圖書管理員能夠?qū)ζ诳s志進(jìn)行預(yù)訂、編目、分配與調(diào)撥等操作。（10）要求對系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫有相應(yīng)的維護(hù)工作，對不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。（11）對不同的使用者，設(shè)置不同的操作權(quán)限。例如：讀者只能修改個人的密碼和查詢個人的有關(guān)信息，不能修改和查詢別人的任何信息。（12）系統(tǒng)設(shè)計必須減輕操作人員的勞動強度，提高工作效率。（13）系統(tǒng)客戶端運行在Windows平臺下，服務(wù)端可以運行在Windows平臺或Unix平臺下。系統(tǒng)還應(yīng)該有一個較好的用戶圖形界面，操作簡單方便、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)到的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)需求為：各借閱室內(nèi)供圖書管理員操作的計算機(jī)與供讀者查詢用的計算機(jī)及分布在局域網(wǎng)內(nèi)的所有計算機(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到圖書館中的圖書信息。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)建一個用例模型需要三個步驟[18]：（1）確定使用這個系統(tǒng)的人群即尋找使用系統(tǒng)的參與者（也稱角色）。（2）確定這些人群是如何從這個系統(tǒng)中獲取價值。（3）用一個簡單易懂的視圖來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系統(tǒng)的各種人群。在UML中，一種人群稱為參與者或角色（actor），使用這個系統(tǒng)或被這個系統(tǒng)使用的其他系統(tǒng)也是參與者。所以，參與者是指在這個系統(tǒng)的外部并和這個系統(tǒng)交互的一群人或一個系統(tǒng)。一個參與者必須以獨有的方式來使用這個系統(tǒng)。在圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中參與者包括讀者、圖書管理員和系統(tǒng)管理員。讀者可以對圖書進(jìn)行檢索并通過圖書管理員與系統(tǒng)交互進(jìn)行借書和還書，圖書管理員通過系統(tǒng)進(jìn)行讀者信息維護(hù)、圖書信息管理（包括圖書的采選和編目）、讀者借還書管理、查詢統(tǒng)計操作、報表顯示和系統(tǒng)管理，系統(tǒng)管理員是圖書管理員的泛化，系統(tǒng)管理員能夠進(jìn)行整個系統(tǒng)管理，而圖書管理員只能進(jìn)行部分系統(tǒng)管理。（2）尋找用例在UML中，用例用來描述正在開發(fā)的系統(tǒng)想要實現(xiàn)的行為，而不必說明這些行為如何實現(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編寫的。用例還幫助我們在開發(fā)過程中驗證體系結(jié)構(gòu)，并隨著系統(tǒng)的演化對系統(tǒng)進(jìn)行校驗。在實現(xiàn)系統(tǒng)時，這些驗證是通過協(xié)作來實現(xiàn)的，協(xié)作中的元素共同工作以完成每一個用例。圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的用例包括：讀者信息維護(hù)用例、圖書信息管理用例、讀者借還書用例、查詢統(tǒng)計用例、報表顯示用例等。每個用例中又都可以劃分更細(xì)的用例。如圖書信息管理用例又可分為圖書類別管理和圖書信息管理，其中圖書信息管理又分為圖書信息的刪除、修改、添加、查詢等。（3）說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)系或超類與子類的關(guān)系。參與者泛化是將兩個或多個參與者的公共行為分離出來成為父參與者。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。用例泛化是將一個或多個用例的公共行為分離出來成為父用例。③《include》依賴關(guān)系：用例與用例的關(guān)系，它允許一個用例包含另一個用例的行為?！秈nclude》把幾個用例的公共步驟分離出來成為一個單獨的被包含用例。包含的用例稱為Client，被包含的用例稱為Supplier。④《extend》擴(kuò)展關(guān)系：用例與用例之間的關(guān)系，它允許一個用例（基礎(chǔ)用例）使用另一個用例（擴(kuò)展用例）中的一個或多個片段來擴(kuò)展它的行為。《extend》是把新行為插入到已有用例的方法。基礎(chǔ)用例中要有一個擴(kuò)展點，擴(kuò)展的用例中要有一個同名的插入點。功能需求的描述描述需求有兩種方式：采用文本文檔來詳細(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的活動圖（activity diagram）來描述。與文本文檔一樣，活動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，它們有很好的互補性。每一個用例都包含三個要素：（1）用例描述用例描述說明一個用例的概況和特征，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這個用例之前必須完成的所有用例。后置條件包括這個用例對系統(tǒng)所做的所有改變。最后，部署約束描述訪問這個用例的所有約束。（2）一個或者多個事件流事件流描述參與者在完成用例的過程中發(fā)生的一系列的交互行為。一個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)。通過描述一切都按部就班時的情況來捕捉用例的目標(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，出現(xiàn)這種變更當(dāng)然就是錯誤了。（3）活動圖活動圖是一張集中顯示一個用例所有事件流的UML圖。為了達(dá)到這個目的，活動圖顯示系統(tǒng)執(zhí)行的不同活動以及不同的執(zhí)行結(jié)果引起的不同執(zhí)行路徑?；顒訄D描述一個開始狀態(tài)、系統(tǒng)執(zhí)行的活動、執(zhí)行下一個活動時需做的判斷以及一個或多個結(jié)束點?；顒訄D中也有描述并行執(zhí)行的活動的符號。另外需要注意的是，活動圖不是一個流程圖。雖然它們看起來很像，并又采用很多相同的符號，但是它們的目的卻不一樣。流程圖通過精確地描述代碼的控制邏輯來幫助實現(xiàn)代碼的開發(fā)。通過精確地描述參與者如何使用這個系統(tǒng)以及系統(tǒng)如何響應(yīng)，一個活動圖可以相當(dāng)精確地幫助相關(guān)人員理解需求，幫助開發(fā)人員設(shè)計系統(tǒng)。流程圖描述解決方案，而活動圖描述問題。需求分析后，就可以對系統(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)計面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強大的可視化工具。下面介紹圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的UML建模過程，各模型圖是使用Rational Rose制作的。經(jīng)過上述需求分析，得到圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的基本功能模塊，圖書采選子系統(tǒng)包括查重、瀏覽預(yù)訂、驗收維護(hù)、向校園網(wǎng)發(fā)布征訂信息、統(tǒng)計和打印功能，此模塊由圖書館負(fù)責(zé)采選的人員操作；圖書分編子系統(tǒng)包括編輯類目庫、分類編目、新書庫瀏覽維護(hù)、數(shù)據(jù)傳送及打印功能，此模塊由圖書館負(fù)責(zé)編目的人員操作；圖書流通子系統(tǒng)，此模塊是圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一個模塊，包括讀者信息管理、借還書管理、信息查詢、數(shù)據(jù)庫維護(hù)、統(tǒng)計分析及打印功能，由圖書管理員操作；圖書檢索子系統(tǒng)，此模塊是面向圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)中所有用戶的，讀者可在局域網(wǎng)中的任何一臺計算機(jī)上對圖書進(jìn)行檢索，包括分類檢索、書名檢索、著者檢索、出版社檢索、主題詞檢索及讀者信息檢索功能，另外在無人操作時檢索子系統(tǒng)自動切換到新書通報界面；條碼打印子系統(tǒng)包括圖書條碼打印及借書證條碼打印兩項功能；報刊管理子系統(tǒng)主要應(yīng)用于期刊閱覽室，包括編輯報刊目錄庫、瀏覽預(yù)訂、驗收登到、期刊分配與調(diào)撥、現(xiàn)刊檢索、統(tǒng)計分析及打印功能；系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫維護(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。圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的用例分析一個完整的用例模型包括用例圖和規(guī)范說明。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]。圖書采選子系統(tǒng)圖書分編子系統(tǒng)圖書流通子系統(tǒng)圖書檢索子系統(tǒng)條碼打印子系統(tǒng)系統(tǒng)維護(hù)子系統(tǒng)報刊管理子系統(tǒng)圖書網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)圖31圖書館網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的邏輯圖創(chuàng)建一個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，可以用簡單的動詞短語來命名用例。上一節(jié)的功能需求中已經(jīng)列出了圖書館網(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、圖書信息管理用例、圖書檢索用例、讀者借還書用例、查詢統(tǒng)計用例、報表顯示用例。每個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)動的用例以及用例之間的相互關(guān)聯(lián)組成。在頂層需求