第八講-應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與UML方法分析圖書管理系統(tǒng)(一)

,版權(quán)所有,All Rights Reserved 2008-2012,學(xué)以致用，立足崗位成才,應(yīng)知應(yīng)會(huì) 案例導(dǎo)入 項(xiàng)目實(shí)戰(zhàn) 職場(chǎng)體驗(yàn),應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù)與,UML,方法,分析圖書管理系統(tǒng)（一）,A,裴軍濤,學(xué)習(xí)目標(biāo),使用,UML,方法對(duì)圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模,2,1,軟件開發(fā)流程與,圖書管理系統(tǒng)需求,分析,使用,ROSE,工具,畫出圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,3,學(xué)習(xí)目標(biāo),使用,UML,方法對(duì)圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模,2,1,軟件開發(fā)流程與,圖書管理系統(tǒng)需求,分析,使用,ROSE,工具,畫出圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,3,需求分析的步驟,獲取需求,分析需求,描述需求,驗(yàn)證需求,第一步：,獲取需求,內(nèi)容,功能性需求、非功能行需求、設(shè)計(jì)和約束,途徑,與用戶交談，向用戶提出問題,參觀用戶的工作流程，觀察用戶的操作,分析已經(jīng)存在的同類軟件產(chǎn)品，提取需求與同行、專家交談,從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則中提取需求,從其它渠道上搜查相關(guān)資料,結(jié)果,需求分析說明書,第二步：分析需求,分析,方法,結(jié)構(gòu)化分析方法,面向?qū)ο蠓治龇椒?面向數(shù)據(jù)的方法，以數(shù)據(jù)流為中心。其核心概念包括：進(jìn)程、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、外部實(shí)體、數(shù)據(jù)組和數(shù)據(jù)元素。有代表性的模擬工具有：數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典、原始進(jìn)程規(guī)格說明。,面向?qū)ο蠓治鲆詫?duì)象及其服務(wù)作為建模標(biāo)準(zhǔn)，比較自然，對(duì)象也具有相對(duì)的穩(wěn)定性。主要模擬的元素有：對(duì)象、類、屬性、關(guān)系、方法、消息傳遞、用例等。其主要原理包括分類、繼承、層次、信息隱藏、匯集關(guān)系等。,面向?qū)ο蠓治鎏攸c(diǎn)（,OOA,）,1,、面向?qū)ο髧@現(xiàn)實(shí)世界的概念來組織模塊,2,、面向過程是以功能為中心來描述系統(tǒng),3,、面向?qū)ο竽M了對(duì)象之間的通信。,4,、面向?qū)ο蟀岩粋€(gè)復(fù)雜的問題分解成多個(gè)能夠,完成獨(dú)立功能的對(duì)象（類），然后把這些對(duì)象,組合起來去完成這個(gè)復(fù)雜的問題這樣使得軟件,開發(fā)更有效率。,結(jié)構(gòu)化分析,(Structured Analysis),優(yōu)點(diǎn)：與非結(jié)構(gòu)化程序相比，結(jié)構(gòu)化程序在調(diào)試、可讀性和可維護(hù)性等方面都有很大改進(jìn)。,缺點(diǎn)：,1,、代碼重用性不高。,2,、可維護(hù)性欠佳。,3,、面向過程模式將數(shù)據(jù)與過程分離，增加編程工作量。,OOA,分析過程,分析用戶需求,識(shí)別類與對(duì)象,確定對(duì)象的內(nèi)部特征,識(shí)別對(duì)象之間的關(guān)系,定義主題詞,系統(tǒng)分析員應(yīng)該深入地理解用戶需求，抽象出目標(biāo)系統(tǒng)的本質(zhì)屬性，并用模型準(zhǔn)確表示來,；另外要向領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)習(xí)。,確定問題域中的類和對(duì)象,確定對(duì)象的屬性的操作,分類關(guān)系,(,一般,/,特殊,),、組成關(guān)系,(,整體,/,部分,),，還有反映對(duì)象屬性之間聯(lián)系的實(shí)例連接、反映對(duì)象行為之間依賴關(guān)系的消息等,概念上把大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)包含的內(nèi)容分解成若干個(gè)范疇,1.,選擇它作為,UML,建模案例的重點(diǎn)不僅僅是因?yàn)閳D書管理系統(tǒng)在各個(gè)院校中的普遍應(yīng)用，而且圖書管理系統(tǒng)還是一個(gè)開放的系統(tǒng)，比如遠(yuǎn)程借閱系統(tǒng)就是圖書管理系統(tǒng)的延續(xù)，所以對(duì)于同學(xué)們將學(xué)習(xí)到的,UML,建模技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際的系統(tǒng)開發(fā)中是很有好處的。,2.,圖書管理系統(tǒng)是一個(gè)用于信息分類管理的軟件，用于輔助客戶完成常用信息的輸入、存儲(chǔ)、分類以及查詢等操作。,二、圖書管理系統(tǒng),1.,圖書管理系統(tǒng)的背景,2.,圖書館管理系統(tǒng)的需求分析,二、圖書管理系統(tǒng),1.,圖書管理系統(tǒng)的背景,圖書館在正常運(yùn)營(yíng)中面對(duì)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?，F(xiàn)有的人工記錄方法既效率低又錯(cuò)誤過多，大大影響了圖書館的正常管理工作。因此需要對(duì)書籍資源、讀者資源、借書信息、還書信息進(jìn)行管理，及時(shí)了解各個(gè)環(huán)節(jié)中信息的變更，有利用管理效率的提高。,二、圖書管理系統(tǒng),2.,圖書館管理系統(tǒng)的需求分析,圖書信息管理系統(tǒng)功能性需求包括,圖書管理系統(tǒng)能夠?yàn)橐欢〝?shù)量的借閱者提供服務(wù)。每個(gè)借閱者能夠擁有唯一標(biāo)識(shí)其存在的編號(hào)。圖書館向每一個(gè)借閱者發(fā)放圖書證，其中包含每一個(gè)借閱者的編號(hào)和個(gè)人信息。提供的服務(wù)包括：提供查詢圖書信息、查詢個(gè)人信息服務(wù)和預(yù)定圖書服務(wù)等。,當(dāng)借閱者需要借閱圖書、歸還書籍時(shí)需要通過圖書管理員進(jìn)行，即借閱者不直接與系統(tǒng)交互，而是通過圖書管理員充當(dāng)借閱者的代理和系統(tǒng)交互。,系統(tǒng)管理員主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的管理維護(hù)工作，包括對(duì)圖書、數(shù)目、借閱者的添加、刪除和修改。并且能夠查詢借閱者、圖書和圖書管理員的信息。,可以通過圖書的名稱或圖書的,ISBN/ISSN,號(hào)對(duì)圖書進(jìn)行查找。,二、圖書管理系統(tǒng),2.,圖書館管理系統(tǒng)的需求分析,圖書管理系統(tǒng)功能分析圖,信息查詢模塊,基本業(yè)務(wù)處理模塊,系統(tǒng)維護(hù)模塊,學(xué)習(xí)目標(biāo),使用,UML,方法對(duì)圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模,2,1,軟件開發(fā)流程與,圖書管理系統(tǒng)需求,分析,使用,ROSE,工具,畫出圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,3,UML,靜態(tài)建模,靜態(tài)建模機(jī)制,用例圖,類圖,對(duì)象圖、包圖,一、,UML,靜態(tài)模型,用例模型回顧,1.,用例模型主要由以下模型元素構(gòu)成：,用例圖,(Use Case Diagram),a),參與者,(Actor),b),用例,(Use Case),c),通訊關(guān)聯(lián),(Communication Association),用例規(guī)約,(Use Case Specification),針對(duì)每一個(gè)用例都應(yīng)該有一個(gè)用例規(guī)約文檔與之相對(duì)應(yīng)，該文檔描述用例的細(xì)節(jié)內(nèi)容。,一、,UML,靜態(tài)模型,用例模型回顧,2.,用例模型中的關(guān)系：,參與者與用例之間的關(guān)系,關(guān)聯(lián)關(guān)系,參與者與參與者之間的關(guān)系,泛化關(guān)系,用例與用例之間的關(guān)系,包含關(guān)系、泛化關(guān)系、擴(kuò)展關(guān)系,一、,UML,靜態(tài)模型,用例模型回顧,3.,用例模型建模步驟：,尋找參與者,確定用例,分析關(guān)系,細(xì)化用例規(guī)約,對(duì)建模結(jié)果精化和細(xì)化,1.,誰做,2.,誰要,3.,找誰,關(guān)鍵,二、,UML,靜態(tài)模型,類圖回顧,1.,類圖概念,類圖描述了系統(tǒng)中的類及其相互之間的各種關(guān)系，其本質(zhì)反映了系統(tǒng)中包含的各種對(duì)象的類型以及對(duì)象間的各種靜態(tài)關(guān)系（關(guān)聯(lián)，子類型）。,一、,UML,靜態(tài)模型,類圖回顧,類圖圖符表示：,WashingMachine,brandName,modeName,serialNumber,addClothes(C,：,String),removeClothes(C,：,string),turnON(),：,Boolean,類名,簡(jiǎn)單名,路徑名,公有（,+,）,私有（,-,）,受保護(hù)（,#,）,語法格式,:,(,可見性,),操作名,(,參數(shù)表,),(:,返回值類型,)(,性質(zhì)串,),屬性,方法,二、,UML,靜態(tài)模型,類圖回顧,2.,類圖中的關(guān)系,二、,UML,靜態(tài)模型,類圖回顧,2.,類圖中的關(guān)系,多重性表示,二、,UML,靜態(tài)模型,類圖回顧,3.,類圖建模步驟：,研究分析問題領(lǐng)域，確定系統(tǒng)的需求。,發(fā)現(xiàn)對(duì)象和類，確定屬性和操作。,發(fā)現(xiàn)類之間的靜態(tài)聯(lián)系。,設(shè)計(jì)類與聯(lián)系。調(diào)整和細(xì)化已得到的對(duì)象類和類之間的聯(lián)系，解決諸如命名沖突、功能重復(fù)等問題。,1.,系統(tǒng)參與者,2.,實(shí)體業(yè)務(wù)類,3.,界面類,關(guān)鍵,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,1.,尋找參與者,借閱者,圖書管理員,系統(tǒng)管理員,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,2.,確定用例,借閱者用例,圖書管理員用例,系統(tǒng)管理員用例,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,借閱者進(jìn)行的活動(dòng),可以通過圖書名稱或,ISBN/ISSN,號(hào)查找圖書的詳細(xì)信息,能夠根據(jù)圖書證編號(hào)和相關(guān)密碼登陸自助機(jī)器，查詢圖書信息、個(gè)人信息和進(jìn)行圖書預(yù)定。,每個(gè)借閱者都可以通過自主機(jī)器在登陸后查詢自己的信息，但是不允許在未授權(quán)的情況下查詢其他人的信息。,登陸自助機(jī)器后，借閱者可與預(yù)定相關(guān)書籍。,可以通過圖書管理員借閱相關(guān)書籍。,通過圖書管理員歸還書籍，如果沒按時(shí)歸還或書籍損壞，需要繳納罰金。,查找圖書,登陸系統(tǒng),查詢個(gè)人信息,預(yù)定圖書,借閱圖書,歸還書籍,用例,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,借閱者用例圖,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,圖書管理員進(jìn)行的活動(dòng),借閱者可以通過圖書管理員借閱書籍。當(dāng)圖書管理員處理借閱時(shí)，需要檢查用戶的合法性，如果不合法，不允許借閱書籍。如果該圖書已經(jīng)被借閱者預(yù)定，需要?jiǎng)h除該圖書的預(yù)定信息。,借閱者可以通過圖書管理員歸還書籍。當(dāng)借閱者借閱的書籍超過一定的期限時(shí)，圖書管理員需要收取罰金。,處理借閱,處理歸還,用例,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,圖書管理員用例圖,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,系統(tǒng)管理員進(jìn)行的活動(dòng),系統(tǒng)管理員有權(quán)限去查詢各種圖書的信息。,書籍的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，圖書添加時(shí)要輸入書籍的詳細(xì)信息。,書籍的刪除也通過管理員進(jìn)行，圖書刪除時(shí)書籍的所有信息都將被刪除。,書籍的信息可以被系統(tǒng)管理員修改。,系統(tǒng)管理員有權(quán)限去查詢讀者的信息。,讀者的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，讀者添加時(shí)要輸入讀者的詳細(xì)信息。,讀者的刪除也通過管理員進(jìn)行，讀者刪除時(shí)讀者的所有信息都將被刪除。,讀者的信息可以被系統(tǒng)管理員修改。,查詢書籍信息,添加書籍,刪除書籍,修改書籍信息,查詢讀者信息,添加讀者,刪除讀者,修改讀者信息,用例,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,系統(tǒng)管理員進(jìn)行的活動(dòng),書目的添加是通過系統(tǒng)管理員進(jìn)行的，書目添加時(shí)要輸入書目的描述信息。,書籍的刪除也通過管理員進(jìn)行，書目刪除時(shí)所有關(guān)于該書目的圖書信息都講被清空。,添加書目,刪除書目,用例,三、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,用例圖,系統(tǒng)管理員用例圖,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,1.,尋找系統(tǒng)中的類,參與者,借閱者、圖書管理員、系統(tǒng)管理員,業(yè)務(wù)實(shí)體類,圖書類、預(yù)定類、借閱類、書目類,界面類,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,2.,確定類的屬性,參與者,借閱者、圖書管理員、系統(tǒng)管理員,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,2.,確定類的屬性,業(yè)務(wù)實(shí)體類,圖書類、預(yù)定類、借閱類、書目類,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,3.,確定類之間的關(guān)系,通過關(guān)系連接將類連接起來。,在關(guān)系中要表明類與類之間一對(duì)多或多對(duì)多等數(shù)量關(guān)系。,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,3.,確定類之間的關(guān)系,四、圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,類圖,4.,確定類的操作,通過系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)模型來確定類的操作。,學(xué)習(xí)目標(biāo),使用,UML,方法對(duì)圖書管理系統(tǒng)靜態(tài)建模,2,1,軟件開發(fā)流程與,圖書管理系統(tǒng)需求,分析,使用,ROSE,工具,畫出圖書管理系統(tǒng)的靜態(tài)模型,3,本節(jié)小結(jié),本節(jié)首先介紹了什么是系統(tǒng)的需求以及系統(tǒng)分析的目的。軟件的需求是系統(tǒng)必須達(dá)到的條件或性能，是用戶對(duì)目標(biāo)軟件系統(tǒng)在功能、行為、性能、約束等方面的期望。系統(tǒng)分析的目的是將系統(tǒng)需求轉(zhuǎn)化為能更好的將需求映射到軟件設(shè)計(jì)師所關(guān)心的實(shí)現(xiàn)領(lǐng)域的形式。,其次介紹了系統(tǒng)分析的三個(gè)方面，包括功能性需求、非功能性需求以及設(shè)計(jì)約束條件。,最后從,2,個(gè)方面對(duì)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)建模，分別是系統(tǒng)的用例模型、系統(tǒng)的靜態(tài)模型。,