【正文】 類用于完成加載系統(tǒng)界面所使用圖標(biāo)的功能，其類圖如圖所示。IconCanvas類的類圖IconCanvas類的方法設(shè)計(jì)如下： IconCanvas()方法——構(gòu)造方法，用于完成加載圖像文件的功能。 paint()方法——用于完成顯示圖像文件的功能。5．MsgDialog類MsgDialog類用于完成顯示系統(tǒng)界面所使用的信息對話框功能，其類圖如圖13．19所 示。MsgDialog類的類圖MsgDialog類的屬性和方法設(shè)計(jì)如下： MsgDialog()方法——構(gòu)造方法，用于生成信息顯示區(qū)域，定義信息對話框的標(biāo)題、布局管理器等功能。 actionPerformed()方法——用于處理發(fā)生的事件。6．SQLExceptionDialog類當(dāng)發(fā)生數(shù)據(jù)庫異常時(shí)，SQLExceptionDialog類定義了用于顯示數(shù)據(jù)庫異常信息對話框，其類圖如圖所示。SQLExceptionDialog類的類圖SQLExceptionDialog類的屬性和方法設(shè)計(jì)如下： SQLExceptionDialog()方法——構(gòu)造方法，用于定義發(fā)生的SQL異常。 actionPerformed()方法——用于處理發(fā)生的事件。 setMessage()、方法——用于顯示發(fā)生的異常信息。系統(tǒng)管理詳細(xì)設(shè)計(jì)：系統(tǒng)管理由Bookplate和LoginDialog兩個(gè)類組成，Bookplate類用于顯示系統(tǒng)主功能界面，LoginDialog類用于顯示用戶登錄對話框界面。Bookplate類與LoginDialog類之間有單向關(guān)聯(lián)關(guān)系，即Bookplate類中定義的實(shí)例變量dialog可以調(diào)用LoginDialog類的構(gòu)造函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)登錄界面的顯示，描述兩者之間關(guān)系的類圖如圖所示?！跋到y(tǒng)管理”用例設(shè)計(jì)類圖Bookplate類的方法設(shè)計(jì)如下： main()方法——系統(tǒng)執(zhí)行的入口點(diǎn)，用于顯示系統(tǒng)主功能界面。 Bookplate()——構(gòu)造方法，用于設(shè)置系統(tǒng)框架(Frame)、標(biāo)題、菜單、按鈕布局、標(biāo)簽等系統(tǒng)組件。 aetionPerformed()——當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊各功能按鈕時(shí)，分別調(diào)用各個(gè)子功能系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)生成、顯示和隱藏對應(yīng)的框架的功能。LoginDialog類的方法設(shè)計(jì)如下： LoginDialog()方法——構(gòu)造方法，用于設(shè)置用戶登錄對話框界面的標(biāo)題、顯示信息區(qū)域、設(shè)置標(biāo)簽和文本域、生成按鈕等功能。 actionPerformed()——當(dāng)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊功能按鈕時(shí)，處理所觸發(fā)的事件。 getStatus()——返回按鈕的狀態(tài)值。 getUserID()——返回用戶ID。 getPassword()——返回用戶口令。l 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)（表略）l 完成設(shè)計(jì)規(guī)約第五篇：基于UML的圖書管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)基于UML的圖書管理系統(tǒng)的需求分析與設(shè)計(jì)摘要：本文對面向?qū)ο蟮母拍?、UML產(chǎn)生的背景及其基本內(nèi)容進(jìn)行了闡述，在對圖書館圖書管理系統(tǒng)進(jìn)行功能描述和需求分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合軟件工程和面向?qū)ο笮枨蠓治觯O(shè)計(jì)了基于UML的用例圖、包圖和順序圖，狀態(tài)圖等語言機(jī)制的圖書館圖書管理系統(tǒng)模型。關(guān)鍵詞： UML；建模語言；面向?qū)ο?；需求分析；圖書管理系統(tǒng) 1關(guān)于面向?qū)ο竺嫦驅(qū)ο笫且环N的程序設(shè)計(jì)方法，或者說它是一種程序設(shè)計(jì)類型，其基本思想是使用對象，類，繼承，封裝，消息等基本概念來進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。它是從現(xiàn)實(shí)世界中客觀存在的事物（即對象）出發(fā)來構(gòu)造軟件系統(tǒng)，并在系統(tǒng)構(gòu)造中盡可能運(yùn)用人類的自然思維方式，強(qiáng)調(diào)直接以問題域（現(xiàn)實(shí)世界）中的事物為中心來思考問題，認(rèn)識(shí)問題，并根據(jù)這些事物的本質(zhì)特點(diǎn)，把它們抽象地表示為系統(tǒng)中的對象，作為系統(tǒng)的基本構(gòu)成單位（而不是用一些與現(xiàn)實(shí)世界中的事物相關(guān)比較遠(yuǎn)，并且沒有對應(yīng)關(guān)系的其它概念來構(gòu)造系統(tǒng)）。這可以使系統(tǒng)直接地映射問題域，保持問題域中事物及其相互關(guān)系的本來面貌。它可以有不同層次的理解：（1）從世界觀的角度可以認(rèn)為：面向?qū)ο蟮幕菊軐W(xué)是認(rèn)為世界是由各種各樣具有自己的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和內(nèi)部狀態(tài)的對象所組成的；不同對象之間的相互作用和通訊構(gòu)成了完整的現(xiàn)實(shí)世界。因此，人們應(yīng)當(dāng)按照現(xiàn)實(shí)世界這個(gè)本來面貌來理解世界，直接通過對象及其相互關(guān)系來反映世界。這樣建立起來的系統(tǒng)才能符合現(xiàn)實(shí)世界的本來面目。（2）從方法學(xué)的角度可以認(rèn)為：面向?qū)ο蟮姆椒ㄊ敲嫦驅(qū)ο蟮氖澜缬^在開發(fā)方法中的直接運(yùn)用。它強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)該直接與現(xiàn)實(shí)世界的結(jié)構(gòu)相對應(yīng)，應(yīng)該圍繞現(xiàn)實(shí)世界中的對象來構(gòu)造系統(tǒng)，而不是圍繞功能來構(gòu)造系統(tǒng)。（3）從程序設(shè)計(jì)的角度來看，面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語言必須有描述對象及其相互之間關(guān)系的語言成分。這些程序設(shè)計(jì)語言可以歸納為以下幾類：系統(tǒng)中一切皆為對象；對象是屬性及其操作的封裝體；對象可按其性質(zhì)劃分為類，對象成為類的實(shí)例；實(shí)例關(guān)系和繼承關(guān)系是對象之間的靜態(tài)關(guān)系；消息傳遞是對象之間動(dòng)態(tài)聯(lián)系的唯一形式，也是計(jì)算的唯一形式；方法是消息的序列。面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)包括了以下核心概念：對象（object）：即指現(xiàn)實(shí)世界中各種各樣的實(shí)體。它可以指具體的事物也可以指抽象的事物。類（class）：類是具有相似內(nèi)部狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)體的集合（或統(tǒng)稱、抽象）。類的概念來自于人們認(rèn)識(shí)自然、認(rèn)識(shí)社會(huì)的過程。消息（Message）: 消息是指對象間相互聯(lián)系和相互作用的方式。一個(gè)消息主要由5部分組成：發(fā)送消息的對象、接收消息的對象、消息傳遞辦法、消息內(nèi)容（參數(shù)）、反饋。封裝：對象間的相互聯(lián)系和相互作用過程主要通過消息機(jī)制得以實(shí)現(xiàn)。對象之間并不需要過多的了解對方內(nèi)部的具體狀態(tài)或運(yùn)動(dòng)規(guī)律。面向?qū)ο蟮念愂欠庋b良好的模塊，類定義將其說明（用戶可見的外部接口）與實(shí)現(xiàn)（用戶不可見的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)）顯式地分開，其內(nèi)部實(shí)現(xiàn)按其具體定義的作用域提供保護(hù)。類是封裝的最基本單位。封裝防止了程序相互依賴性而帶來的變動(dòng)影響。在類中定義的接收對方消息的方法稱為類的接口。繼承：類之間的繼承關(guān)系是現(xiàn)實(shí)世界中遺傳關(guān)系的直接模擬，它表示類之間的內(nèi)在聯(lián)系，以及對屬性和操作的共享，即子類可以沿用父類的某些特征。重載：重載是指類的同名方法在給其傳遞不同的參數(shù)是可以有不同的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在對象間相互作用時(shí)，即使接收消息對象采用相同的接收辦法，但消息內(nèi)容的詳細(xì)程度不同，接收消息對象內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)規(guī)律也可能不同。關(guān)于UML UML(Unified Modeling Language)是在Booch方法、OOSE方法和OMT方法的基礎(chǔ)上演化而來的基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的標(biāo)準(zhǔn)建模語言。它統(tǒng)一了面向?qū)ο蠼５幕靖拍?、術(shù)語和圖示符號，描述了建模過程中所必須遵循的基本步驟，提供了一整套描述軟件系統(tǒng)模型的概念和圖形表示法，可從不同的視角為系統(tǒng)建模。統(tǒng)一建模語言UML是一種語義豐富、通用、可視化的建模語言和事實(shí)上的國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，易于理解和交流。UML提供的豐富的視圖從多個(gè)視角描述系統(tǒng)的不同側(cè)面，可以有效運(yùn)用于軟件的建模、分析與設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個(gè)部分。UML語義通過其元模型來嚴(yán)格地定義。UML表示法定義UML符號的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法來建模提供標(biāo)準(zhǔn)。這些圖形符號和文字所表達(dá)的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是UML元模型的實(shí)例。UML的主要內(nèi)容通常用用例圖、類圖、對象圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、構(gòu)件圖、配置圖、順序圖、協(xié)作圖和包圖等l0種圖來描述，它們從不同的角度和層次為系統(tǒng)建模提供支持，完全可以 描述系統(tǒng)的方方面面。與傳統(tǒng)的軟件建模方法相比, UML 有如下一些特點(diǎn):(1)UML 是一個(gè)可視化建模語言, 是一種圖形化的面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)工具語言,而不是可視化程序設(shè)計(jì)語言,但用UML描述的模型可與各種編程語言直接相連,把UML 模型映射成編程語言。在不同程序中使用同樣的UML 圖表類型, 因?yàn)閁ML 具有任意程序的獨(dú)立性,定義一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)程序不是一個(gè)UML 的目標(biāo)。(2)UML 是一種可用于詳細(xì)描述的語言,其所建立的模型是精確、無歧義和完整的。同時(shí)UML是一種文檔化的語言,對其各建模元素可進(jìn)行詳細(xì)說明,并能生成所建模型的文檔。標(biāo)準(zhǔn)建模語言UML支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì),定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大。它的最大用途是利用圖形來描述真實(shí)世界各個(gè)對象的符合表示,讓所有系統(tǒng)設(shè)計(jì)者在構(gòu)建系統(tǒng)需求分析、對象模型化定義到對象設(shè)計(jì)的整個(gè)開發(fā)過程完全標(biāo)準(zhǔn)化。3 本課題的研究意義一個(gè)圖書館的圖書資料庫在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中總是面對大量的讀者信息、書籍信息以及兩者相互作用產(chǎn)生的借書信息、還書信息。圖書館作為一個(gè)信息資源的集散地，圖書和用戶借閱資料繁多，包含著很多的信息數(shù)據(jù)。以前對信息管理的主要方式是基于文本、表格等紙介質(zhì)的手工處理，對于圖書借閱情況(如借書天數(shù)、超過限定借書時(shí)間的天數(shù))的統(tǒng)計(jì)和核實(shí)等往往采用人工檢查，對借閱者的借閱權(quán)限以及借閱天數(shù)等采用人工計(jì)算、手抄進(jìn)行，數(shù)據(jù)信息處理工作量大，容易出錯(cuò)和丟失。因此，建立一個(gè)智能化、系統(tǒng)化、信息化的圖書資料庫是十分重要的。使用計(jì)算機(jī)軟件對圖書進(jìn)行管理，是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一部分。充分利用計(jì)算機(jī)的功能，實(shí)現(xiàn)對讀者管理、書籍管理等自動(dòng)化控制，將會(huì)使圖書資料庫的工作強(qiáng)度大大減弱，可以實(shí)現(xiàn)圖書檢索迅速、可靠性高、存儲(chǔ)量大、壽命長、成本低，能最大限度地提高圖書管理的效率，也是圖書管理信息化、正規(guī)化管理的必然趨勢。4 基于UML的圖書管理系統(tǒng)的需求分析與設(shè)計(jì)過程圖書管理系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用主要通過兩個(gè)步驟來實(shí)現(xiàn)：首先是基于系統(tǒng)功能的需求分析，其次是系統(tǒng)模型的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。需求分析是軟件工程過程的一個(gè)重要階段,其中一個(gè)主要任務(wù)是確定系統(tǒng)的功能需求,采用面向?qū)ο蠓椒?基于UML的可視化系統(tǒng)需求分析,因?yàn)橛杏脩舻姆e極參與,既可以加快設(shè)計(jì)者對于問題的理解,又能夠在系統(tǒng)描述方面減少語義差異,保證分析的正確性。需求分析的目標(biāo)就是建立需求模型,即從功能需求出發(fā)建立用例模型, UML的用例視圖從用戶的需求中提取,以盒圖的方式描述待開發(fā)的系統(tǒng)的功能需求。每個(gè)用例都指定了客戶的需求即他們需要系統(tǒng)干什么。用例圖為設(shè)計(jì)活動(dòng)不僅記 錄需求而且還提供了一種挖掘的信息, 它記錄了需求到設(shè)計(jì)結(jié)果之間的映射關(guān)系,能夠確保設(shè)計(jì)結(jié)果具有明確的根據(jù)或者說具有可維護(hù)性,基于UML的軟件開發(fā)過程是以用例驅(qū)動(dòng)的。首先我們進(jìn)行角色識(shí)別，角色識(shí)別的任務(wù)是找出所有可能與系統(tǒng)發(fā)生交互行為的外部實(shí)體、對象、系統(tǒng)。它們的行為不受系統(tǒng)控制，但是可以提供輸入給系統(tǒng)。對于一所大學(xué)的圖書管理系統(tǒng)，基本的功能是完成圖書的借閱和相關(guān)信息的管理，服務(wù)的對象有本科生，研究生，教師，及其他學(xué)校的學(xué)生，還有社會(huì)人員，這些人可歸結(jié)為一類即讀者。而為幫助讀者順利完成借還書的可以是工作人員，可以是自動(dòng)借還書機(jī)，他們可以歸結(jié)為一類即圖書管理人員。因此對于一個(gè)圖書管理系統(tǒng)主要有兩類角色，讀者、圖書管理員。其次，在主要角色的基礎(chǔ)上，可以識(shí)別出與角色相應(yīng)的用例，從而得到系統(tǒng)的用例模型。與讀者相關(guān)的過程包括：借書、還書、預(yù)定、圖書信息檢索、借閱查詢(如查詢本人借書記錄、還書期限、是否超期)、個(gè)人相關(guān)信息查詢及修改(如學(xué)號、姓名、性別、年級、專業(yè)、家庭住址、聯(lián)系電話、出生日期、民族、政治面貌、身份證號等)。與圖書管理員相關(guān)的過程包括：辦理借書、辦理還書、解除預(yù)定、圖書訂購、讀者信息管理（增加/刪除讀者、修改讀者權(quán)限及密碼、借閱超期罰款）、圖書信息管理（增加/刪除數(shù)目、圖書類別等相關(guān)信息的修改、流通情況）。系統(tǒng)管理（系統(tǒng)的登陸、退出、日志維護(hù)、系統(tǒng)更新）。以上分析中，與讀者，圖書管理員相關(guān)的過程構(gòu)成了本系統(tǒng)的基本用例。 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)綜上所述一個(gè)圖書管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)可以分為三大模塊：圖書管理模塊、讀者管理模塊、系統(tǒng)管理模塊。（1）圖書管理模塊包括與圖書相關(guān)的一些過程，主要有圖書的借出、圖書的歸還、預(yù)定、圖書信息檢索、圖書訂購、圖書相關(guān)信息管理。（2）讀者管理模塊主要包括與讀者有聯(lián)系相關(guān)的過程，主要有增加/刪除讀者、修改讀者權(quán)限及密碼、借閱信息查詢、個(gè)人信息查詢及修該、借閱超期和丟失罰款。（3）系統(tǒng)管理模塊包括系統(tǒng)的登陸、退出、系統(tǒng)維護(hù)、系統(tǒng)更新。綜上我們畫出系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)，如圖一所示：圖書管理系統(tǒng)圖書管理讀者管理圖一 圖書管理系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)管理 圖書管理系統(tǒng)的用例圖從以上分析中我們不難得出系統(tǒng)的基本用例圖，如圖二所示：借書/還書預(yù)定/解除預(yù)定圖書檢索圖書信息管理圖書訂購借閱信息查詢個(gè)人信息查詢/修改讀者信息管理 讀者借閱超期罰款 圖書管理員系統(tǒng)管理圖二 系統(tǒng)的基本用例圖圖書管理和圖書管理是圖書管理系統(tǒng)的重要組成部分，為此我們按照前文所述將圖書管理模塊和讀者模塊以及系統(tǒng)管理模塊詳細(xì)精化得出如下的用例圖，如圖三、圖四、圖五所示：按年代查詢圖書借入借出管理出版社查詢圖書購入作者查詢圖書查詢書名查詢圖書管理模糊查詢圖書管理員圖書信息管理類別查詢信息刪除信息添加圖三 圖書管理模塊的用例圖信息修改增加/刪除讀者修改權(quán)限個(gè)人信息查詢/修改圖書管理員讀者管理讀者借閱信息查詢讀者辦理掛失圖四 讀者管理用例圖超期/丟失罰款登陸/退出軟件更新系統(tǒng)管理系統(tǒng)更新 管理員系統(tǒng)維護(hù)硬件更新日志維護(hù) 圖五 系統(tǒng)管理模塊的用例圖 圖書管理系統(tǒng)的行為圖我們再進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模分析。對于圖書管理系統(tǒng)借書還書是兩個(gè)重要的過程，我們先來分析一下借書、還書的一般過程，并由借書的一般過程畫出其順序圖、協(xié)作圖以及活動(dòng)圖。（1）借書的過程：讀者刷卡進(jìn)入圖書館，或者先查詢圖書及個(gè)人借閱信息，或者直接去挑選圖書，選擇好圖書后進(jìn)入借書程序，管理員先檢查讀者的借書證件，查驗(yàn)?zāi)芊窠栝?，比如：證件是否無效或書籍是否已經(jīng)借滿等，即檢驗(yàn)其借書的合法性和有效性，如果是非法用戶或借書數(shù)量范圍外，則該讀者不能借閱圖書。如果滿足借閱要求，則再獲取所借書的標(biāo)題以進(jìn)行庫內(nèi)搜索，獲取書目查詢此書的數(shù)量，看是否還有此書，如果沒有則阻止其他借書者可能進(jìn)行的預(yù)訂活動(dòng)，將此書借出，根據(jù)書號將此書的借閱標(biāo)志位取反以表示此書已借出，并將此書的書目減1。并為此讀者記錄借閱日期，以及歸還日期，在歸還日期內(nèi)未能歸還和續(xù)借的，并為其記錄超借天數(shù)及罰款數(shù)額。（2）還書過程：在返還圖書的過程中，管理員首先獲取讀者的借閱信息和被歸還的書籍的信息，如書標(biāo)題信息，數(shù)量等，并一一審核每本書的歸還日期是否超過應(yīng)歸還日期。在完成階段，將此書的書號登記并設(shè)計(jì)標(biāo)志位為已歸還，以便讀者網(wǎng)上預(yù)訂和繼續(xù)借閱，同時(shí)將此類圖書的數(shù)量加1，