图书管理系统动态建模
图书馆管理系统动态视图3
它可被理解为一个组合，它的控制流由其他活动状态或动 作状态组成
– 转移 – 分支（Ex6： Activity_Diagram_Transition）
6.4 活动图（Activity Diagram）
Activity Diagram包括：
– 分叉和汇合（Ex6： Activity_Diagram_Branch） – 泳道
Sequence Diagram是强调消息时间顺序的交 互图 Sequence Diagram它描述类系统中类和类之 间的交互，它将这些交互建模成消息交换，也 就是说，时序图描述了类以及类相互交换以完 成期望行为的消息
6.1 时序图（Sequence Diagram）
Sequence Diagram包括如下元素：
6.1 时序图（Sequence Diagram）
时序图建模技术 使用时序图建模时，可遵循如下策略：
– 从引发某个交互的信息开始，在生命线之间按从上向下的顺 序画出随后的消息
– 设置对象的激活期，这可以可视化实际计算发生的时间点、 可视化消息的嵌套
– 如动作 – 对建模结果进行精化和细化
6.3 状态图（Statechart Diagram）
手机的状态图 Ex6：CellPhone
6.3 状态图（Statechart Diagram）
Java 源代码
– 10个数的和 – Ex6：Statechart_Diagram_Sum
6.4 活动图（Activity Diagram）
– 消息（Message）：消息是定义交互和协作中交换信息的类， 用于对实体间的通信内容建模。消息用于在实体间传递信息， 允许实体请求其他的服务，类角色通过发送和接收消息时行 通 信
图书馆管理系统uml建模--完美
基于UML的图书馆管理系统建模设计摘要在对U M L 及用U ML 建模的步骤作了简介之后, 介绍了在图书馆系统设计与开发中用U M L建模的过程, 其中重点描述了图书馆借阅子系统中用例图、顺序图和类图, 总结了U M L建模优势。
一、UML简介及用UML建模步骤1. 1 U M L简介统一建模语言 U ML 是一个通用的可视化建模语言, 用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统制品的文档。
它记录了对必须构造的系统的决定和理解,可用于对系统的理解、设计、浏览、配置、维护和信息控制。
UM L的最终目标是在尽可能简单的同时能够对实际需要建立的系统的各个方面建模。
UML需要有足够的表达能力以便可以处理现代软件系统中出现的所有概念, 例如并发和分布, 以及软件工程中使用的技巧等。
1. 2 利用U ML 建模步骤a.建立需求模型。
主要通过用例图来描述该系统完成的主要功能。
这是系统设计人员与用户进行沟通后的产物, 也是提供给系统开发人员的粗放蓝图。
b.建立系统的对象模型。
UML的主要内容归纳为静态建模机制和动态建模机制。
静态模型描述系统的对象之间的静态关系, 使用UML的包图、类图和对象图;动态模型描述对象间的交互关系、对象的生命周期及其在生命周期中各种可能的状态和状态之间转换的约束,使用UML的顺序图、活动图和协作图。
c.建立系统的体系结构模型,定义系统的软、硬件体系结构及通信机制,使用UML的组件图、配置图。
d.在组件图的基础之上生成所选开发语言的代码框架,由系统设计转入开发阶段。
二、图书馆管理系统分析系统分析的目的是捕获和描述所有的系统需求, 并且建立一个模型来定义系统中主要的域类( 系统中的关键类) , 通过系统分析达到开发者和需求者的理解和沟通。
因此, 分析一般都是分析员和用户协作的产物。
在这个阶段, 程序开发者不应该考虑代码或程序的问题, 它只是理解需求和实现系统的第一步。
2. 1 需求分析分析的第一步是确定系统能够做什么? 谁来使用这个系统? 这些分别称用例( use cases) 和角色( actors) 。
图书管理系统-动态设计-状态图解读
可行性研究
领域分析
需求分析
设计
编码
测试
交付
软件工程实践
状态图的概念和内容
我们的进度，在这里
• 状态图是UML中对系统动态方面建模的图之一。 • 状态图是一种特殊种类的图形，它拥有所有其他图一 样的公共特性，即名称和投影在一个模型上的图形。 状态图和其他图的区别在于它的内容。状态图通常包 括如下内容：（1）状态（2）转换 • 在UML中，图形上每一个状态图都有一个初始状态（ 实心圆），用来表示状态机的开始还有一个终止状态 （半实心圆），用来表示状态机的终止，其他的状态 用一个圆角的矩形表示
开始
重填 图书借阅
软件工程实践
阅读“图书归还”用例描述
• 用例名称：图书归还 • 用例描述：图书馆工作人员输入图书登录号进行图书 归还。 • 参与者：图书馆工作人员。 • 前置条件：图书馆工作人员点击“图书归还” • 基本路径： • 输入图书登录号 • 点击“查询” • 显示该书借阅信息（书名,ISBN，借阅时间，应归还时 间） • 点击“归还” • 提示“归还成功” • 备选流程： • 点击重新填写，实现图书登录号重新填写
软件工程实践
状态图和活动图的区别
• 状态图：用来描述对象，子系统，系统的生命周期。通 过状态图可以了解一个对象所能达到的所有状态，以及 对象收到的事件对对象状态的影响。 • 活动图：显示动作及其结果。着重描述操作（方法）实 现中所完成的工作以及用例实例或对象中的活动，它是 状态图的一个变种。 • 状态图与活动图的区别：活动图主要描述动作及对象状 态改变的结果。状态图主要描述的是事件对对象状态的 影响。
事件、动作、参数、警戒（监护条件）
软件工程实践
1.2 状态（State）
图书管理系统—UML系统建模
图书管理系统--------UML系统建模1.1系统需求图书管理系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员和图书馆管理人员。
图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书馆工作人员的功能最为复杂，包括图书借阅者及图书进行管理和维护，以及对系统状态的查看和维护。
满足用户基本需要的系统，必须有如下功能:⑴基本数据维护功能需求⑵基本业务功能需求；⑶数据库维护功能需求；⑷查询功能需求；⑸安全使用管理功能需求；⑹帮助功能需求；总之，该图书管理系统能够是图书馆管理员方便地管理图书馆内的多种事物，让图书馆工作人员更有效地为读者提供借阅和归还书籍的服务，能够为读者提供查询书籍信息和个人借阅信息的服务。
2.1用例图2.1.1借阅者请求服务的用例图借阅者请求服务的用例包括：1.登录系统3.查询自己的借阅信息5.查询书籍信息 2.预定书籍4.借阅书籍6.归还书籍此用例图如图1所示。
BorrowerSearch for bookReserve the bookLogon the system<<use>>Query hfo<<use>>Borrow the bookReturn the bookReturn with Fine<<extend>>图1借阅者请求服务的用例图2.1.2读书馆管理员处理借书、还书的用例图图书管理员处理借书、还书的用例包括：1.处理书籍借阅3.处理书籍借还2.删除预定信息此用例图如图2所示。
LibrarianGetbookGet With FineLend bookcheck user accountRemove Resservation<<extend>><<i ncl ude>><<use>>图2图书管理员处理借书、还书的用例图2.1.3系统管理员进行系统维护的用例图系统管理员进行系统维护的用例包括：1.查询借阅者信息4.查询书籍信息7.增加书目2.删除或更新书目5.增加书籍8.删除书籍3.添加借阅者账户6.删除或更新借阅者账户此用例如图3所示。
郑州大学图书管理系统UML建模
图书管理系统UML建模设计20107760246唐亚伟20107760152徐源目录一、需求分析1、业务需求 (2)2、功能需求 (2)二、UML系统建模1、创建系统用例模型 (4)1-1、图书处理业务用例图 (4)1-2、维护图书、用户（读者、工作人员）数据用例图 (9)1-3、基本数据查询模块用例图 (16)2、创建系统静态模型 (17)3、创建系统动态模型 (18)3-1创建序列图和协作图 (19)3-2创建状态图 (49)3-3创建活动图 (50)一、需求分析1、业务需求人们常说，图书馆是一座大学的灵魂。
高校图书馆是广大师生日常生活不可或缺的部分，是人们汲取知识、提高自身素质的重要途径。
伴随着高校的不断扩张——在校人数大大增加、图书信息产业的爆炸式增长、网络技术的飞速发展以及学校内部网络的建立和不断完善，搭建一个高效、自动化、网络化、通用的图书管理系统平台，是广大师生的迫切需求。
当然，为了适应Internet技术的不断发展和人们上网习惯。
本系统将采用更流行、方便、经济的B/S模式搭建网络图书管理系统。
2、功能需求读者能够查询图书信息、预定图书、取消预订、借书、还书、查询个人借阅信息、缴纳罚款。
图书馆普通工作人员能够受理还书和借书、查询图书信息、查询读者信息、受理读书预定、收缴罚款系统管理员能够添加读者信息、删除读者信息、变更读者信息、查询读者信息；添加图书馆普通工人员信息、删除图书馆工作人员信息、查询工作人员信息；添加图书信息、变更图书信息、删除图书信息、查询图书信息；维护数据库。
满足上述功能需求，主要需要以下模块：1、图书馆数据维护模块○1用户（读者、管理员）信息添加、删除、变更；○2图书信息添加、删除、变更；2、图书馆业务模块○1借书、还书○2收缴罚金○3图书预定、取消预订3、图书馆数据查询模块○1用户信息查询○2图书信息查询○3借阅信息查询4、数据库维护模块○1图书信息表○2用户信息表○3图书借阅信息表○4读者信息表二、UML系统建模1、创建系统用例模型首先确定图书管理系统参与者：读者、系统管理员、普通工作人员。
面向对象设计 6.6 图书管理系统软件建模设计实践
（2）图书管理员（Librarian）
• 处理 借 书 ：借阅者通过图书管理员借阅图书。处理借书时，图书管理员检查借阅者的 合法性和最大借阅数量以及该书是否可借 。 如果借阅者不合法或者超出最大借阅数量 或者该书不可借，则借书失败。如果该借阅者预定过该书，则将该预订删除。
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系统分析与设计
二、系统用例图
数据库原理及应用
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系统分析与设计
数据库原理及应用
三、系统静态模型
建立系统静态模型就是建立系统的类图。建立类图需要确定系统中的类，确定类的 属性，确定类之间的关系。根据系统动态模型确定类的操作并完善类图。
（1）确定系统中的类
• 有系统管理员（Administrator）、图书管理员（Librarian）和借阅者（ Borrower）三个参与者，他们的信息需要存储。
• 系统管理员负责对系统的日常管理，包括对图书信息的添加、删除、修改、查询 ，对借阅者信息的添加、删除、修改、查询，以及对图书管理员信息的添加、删 除、修改、查询。
2
系统分析与设计
数据库原理及应用
经过需求分析，确定系统具有三个参与者：借阅者、图书管理员和系统管理员。 （1）借阅者（Borrower)
• 登录系统：系统管理员能够根据自己的账号和密码登录系统。
• 管理图书信息 • 添加图书信息 • 删除图书信息 • 修改图书信息 • 查询图书信息
• 管理借阅者信息 • 添加借阅者信息 • 删除借阅者信息 • 修改借阅者信息 • 查询借阅者信息
图书管理系统动态建模
活动图的基本要素
活动图的基本要素
状态、转移、分支、分叉和汇合、泳道、对象流等。
状态（State)
状态是指在对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等
待某些事件时的一个条件或状况。
活动图中的状态包括动作状态和活动状态。
动作状态
动作状态
对象的动作状态是活动图中最小单位的构造块，表示原子动作。 动作状态有三个特性： 原子性:是构造活动图的最小单位，不可再分； 不可中断性：一旦运行就不能中断，一直运行到结束； 瞬时性： 所占用时间极短，有时甚至可以忽略。 动作状态使用带圆端的方框表示
活动图的建模技术
活动图的建模技术
活动图用于对系统的动态行为建模，在对一个系统建模时，通 常有两种使用活动图的方式： 为工作流建模（动作流指所有动作状态之间的转换）
为对象的操作建模
活动图的建模步骤
使用活动图对系统建模 的步骤 ①确定活动图所关注的业务流程。 ②确定该业务流程中的业务对象。 ③确定该工作流的起始状态和终止状态。 ④从该工作流的起始状态开始，说明随着时间发生的动作和 活动，并在活动图中把它们表示成活动状态或动作状态。 ⑤将复杂的动作，或多次出现的动作集合归并到一个活动状 态，并对每个这样的活动状态提供一个可展开的单独的活动 图。 ⑥找出连接这些活动和动作状态的转移。 ⑦如果工作流中涉及重要的对象，则也把它们加入到活动图 中。
活动图示例
示例
描述打电话活动中的并发事件
摘机
拨号
分叉
说
听
挂机
汇合
泳道
泳道（swimlane）
“泳道”技术，是将一个活动图中的活动 状态进行分组，每一组表示一个特定的类、 人或部门，他们负责完成组内的活动。
图书馆管理系统 系统建模
宁波工程学院电信学院《软件模型》实验报告实验名称图书管理系统实例专业、班级计科07级软件工程（一）班姓名学号07401010112实验日期2010. 6. 20指导教师王宇12第十一次实验：图书管理系统实例实验目的：通过四次实验，以图书管理系统为例，使学生掌握使用UML 统一建模语言为软件系统建模的方法步骤。
实验内容与要求：图书管理系统需要满足三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员（图书管理员）和图书馆管理人员（系统管理员）。
图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书管理员对图书借阅者的借阅及还书要求进行操作，同时形成借书或还书记录；系统管理员的功能最为复杂，包括对图书借阅者和图书进行管理和维护，及系统状态的查看、维护。
（可参考的）图书管理系统结构图1、系统需求分析建立用例图并进行用例描述2、建立系统静态模型类图的建立3、建立系统动态模型建立顺序图、协作图、活动图和状态图4、程序代码生成选择Java语言实现类，并生成代码，可以一次生成一个类、一个组件或者一个包。
选择要生成代码的类，使用“Tools”→“Java”→“Generate Codes”命令生成代码，Rose帮助用户生成所需要的Java框架代码。
一．图书馆系统需求：31.1图书管理系统的域描述如下：在图书管理系统中，图书管理员为每个借阅者建立一个帐户，并给借阅者发放借阅卡(借阅卡包括借阅卡号、借阅者名)，帐户中存储借阅者的个人信息、借阅者信息以及预定信息。
持有借阅卡的借阅者可以借阅书刊、返还书刊、查询书刊信息、预定书刊并取消预定，但这些操作都是通过图书管理员进行的，也即借阅者不直接与系统交互，而是图书管理员充当借阅者的代理与系统交互。
在借阅书刊时，需要输入所借阅的书刊名、书刊号，然后输入借阅者的图书卡号和借阅者名，完成提交所填表格，系统验证借阅者是否有效(在系统中存在帐户)，若有效，借阅请求被接受，系统查询数据库系统，看借阅者所借阅的书刊是否存在，若存在，则借阅者可借出书刊，建立并在系统中存储借阅记录。
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顺序图
任务目标 了解顺序图的基本功能和绘制方法，并绘 制图书管理系统的顺序图
顺序图
顺序图概述
描述了对象之间传送消息的时间顺序，它用来表示用例中的行为顺 序，当执行一个用例行为时，顺序图中的每条消息对应了一个类操作 中引起转换的触发事件。
顺序图
顺序图组成-对象、生命线
对象：顺序图中的对象的符号与对象图中的对象的符号是一样的，都 是使用矩形将对象名称包含起来，并且在对象名称下加下划线。 生命线：生命线是一条垂直的虚线，表示顺序图中的对象在一段时间 内的存在。每个对象的底部都带有生命线。
活动图示例
示例
图书馆管理系统中需要提供对用户信息的修改功能，请使用活动 图描述该用例。
录入读者姓名
关键字 分支
从读者名册中查 找读者信息 [else] [查找成功] 编辑读者信息 显示读者记录不 存在
监护条件
保存读者信息
分叉和汇合
分叉（fork）和汇合（join） 在UML中使用分叉和汇合表示并行发生的事件流 分叉表示把一个单独的控制流分成两个或多个并发的控制 流。一个分叉可以有一个进入转移和两个或多个输出转移， 每一个转移表示一个独立的控制流。 汇合表示两个或多个并发控制流的同步发生，一个汇合可 以有两个或多个进入转移和一个输出转移。 分叉和汇合应该是平衡的 分叉和汇合在图形上都使用同步条来表示，同步条通常用 一条粗的水平线表示
状态是对象操作的前一次活动的结果，通常情况下，状态由对象的属性值 以及指向其它对象的链来决定的。
“SQL Server 2005实例教程”（图书对象）被借出（在借状态）； “软件测试实例教程”（图书对象）在图书馆里（在库状态）； 小王（读者对象）在校（在校状态）； 小王的借书证（借书证对象）可以用（有效状态）； 小王的借书证（借书证对象）丢失（挂失状态）； 小王（读者对象）已毕业（毕业状态）； 小王的借书证（借书证对象）不可以用（无效状态）。
活动状态
活动状态
表示的是可以分割的动作 特点是：它可以被分解成其他子活动或动作状态，它能够被中断， 占有有限的时间。 活动状态可以理解为一个组合，它的控制流由其他活动状态或动作 状态组成。 图形表示同动作状态
活动图中的特殊状态
活动图中的特殊状态
活动图中还有一类特殊的状态，用于表示活动的开始和结束， 分别称为起始状态(start state)和终止状态(end state)。 起始状态表示一个工作流程的开始，用实心圆点来表示 终止状态表示了一个活动图的最后和终结状态，用实心圆 点外加一个小圆圈来表示
转移
转移（transition）
转移是两个状态间的一种关系，表示对象将在当前状态中 执行动作，并在某个特定事件发生或某个特定的条件满足时 进入后继状态。 在UML中用一条简单的直线表示一个转移 示例：打电话
摘机
初始状态
转换
拨号 通话
动作状态
挂机
终止状态
分支
分支(Branch) 分支用于描述基于某个条件的可选择路径。 一个分支可以有一个进入转移和两个或多个输出转移。 在每条输出转移上都有监护条件表达式保护，当且仅当监 护条件表达式为真时，该输出路径才有效。 在所有输出转移中，其监护条件不能重叠，而且它们应该 覆盖所有的可能性。 分支在图形表示上 用菱形表示
活动图的建模技术
活动图的建模技术
活动图用于对系统的动态行为建模，在对一个系统建模时，通 常有两种使用活动图的方式： 为工作流建模（动作流指所有动作状态之间的转换）
为对象的操作建模
活动图的建模步骤
使用活动图对系统建模 的步骤 ①确定活动图所关注的业务流程。 ②确定该业务流程中的业务对象。 ③确定该工作流的起始状态和终止状态。 ④从该工作流的起始状态开始，说明随着时间发生的动作和 活动，并在活动图中把它们表示成活动状态或动作状态。 ⑤将复杂的动作，或多次出现的动作集合归并到一个活动状 态，并对每个这样的活动状态提供一个可展开的单独的活动 图。 ⑥找出连接这些活动和动作状态的转移。 ⑦如果工作流中涉及重要的对象，则也把它们加入到活动图 中。
任务解决
补充：
绘制图书管理系统读者活动图
活动图 VS 流程图
流程图着重描述处理过程，它的主要控制结构是顺序、分支和循 环，各个处理过程之间有严格的顺序和时间关系；而活动图描述的 是对象活动的顺序关系所遵循的规则，它着重表现的是系统的行为， 而非系统的处理过程； 活动图能够表示并发活动的情形，而流程图不能； 活动图是面向对象的，而流程图是面向过程的。
状态图组成
状态图组成-状态
1．名称（name） 是可以把该状态和其他状态区分开的字符串;状态也可能是匿名的，即没有名称。 2．进入/退出动作(entry/exit action) 分别指进入和退出这个状态时所执行的动作。 3．内部转换（internal transition） 不会导致状态改变的转换。 4．子状态 (substate) 主要是在状态的嵌套结构中，包括不相交（顺序活动）或并发（并发活动）子状态。 5．延迟事件 (deferred event) 是指在该状态下暂不处理，但将推迟到该对象的另一个状态下排队处理的事件列表。
任务解决
•"新增读者"用例属于读者信息管理中的一个功能，主要用于 在系统中增加新的读者信息，其具体的办理流程是：
（1）"读者"填写申请表，并交给"图书管理员"； （2）"图书管理员"将申请表中的信息通过录入界面，输入 到图书管理系统； （3）系统中的"业务逻辑"组件将判断输入的信息是否合法； （4）如果不合法则转入步骤（5），否则转入步骤（6）； （5）显示"添加错误信息"，转到（8）； （6）在数据库添加相信的用户信息； （7）显示"添加成功信息"； （8）结束。
活动图示例
示例
描述打电话活动中的并发事件
摘机
拨号
分叉
说
听
挂机
汇合
泳道
泳道（swimlane）
“泳道”技术，是将一个活动图中的活动 状态进行分组，每一组表示一个特定的类、 人或部门，他们负责完成组内的活动。
“泳道”技术来描述每个活动是由哪个对 象负责完成 UML中，每个组被称为一个泳道，用一条 垂直的实线与邻居分开 每个活动都明确属于一个泳道，不可以跨 越泳道，而转移则可以跨越泳道
状态图组成
状态图组成-事件
“事件”指的是发生的且引起某些动作执行的事情，即事件表示在 某一特定的时间或空间出现的能够引发状态改变的运动变化。
状态图组成
状态图组成-转换
转换表示当一个特定事件发生或者某些条件满足时，一个源状态下 的对象完成一定的动作后将发生状态转变，转向另一个称之为目标状 活动图的图形表示 熟悉活动图的应用 任务 根据图书管理系统开发进度，用活动图 描述系统中已知用例的业务过程： 1．描述新增读者用例 2．描述删除读者用例
任务描述：新增读者活动图
“新增读者"用例属于读者信息管理中的一个功能，主要用 于在系统中增加新的读者信息，其具体的办理流程是： （1）"读者"填写申请表，并交给"图书管理员"； （2）"图书管理员"将申请表中的信息通过录入界面，输入到 图书管理系统； （3）系统中的"业务逻辑"组件将判断输入的信息是否合法； （4）如果不合法则转入步骤（5），否则转入步骤（6）； （5）显示"添加错误信息"，转到（8）； （6）在数据库添加相信的用户信息； （7）显示"添加成功信息"； （8）结束。
活动图的基本概念
活动图概述
活动图（Activity Diagram）显示活动动作及其结果，着重描述操作
（方法）实现中所完成的工作以及用例实例或对象中的活动。
活动图的主要目的是描述动作（执行的工作和活动）及对象状态改变 的结果。
使用活动图主要目的： 描述一个操作执行过程中（操作实现的实例化）所完成的工作（动作）； 描述对象内部的工作； 显示如何执行一组相关的动作，以及这些动作如何影响它们周围的对象； 显示用例的实例是如何执行动作以及如何改变对象状态； 说明一次商务活动中的参与者、工作流、组织和对象是如何工作的。
活动图的基本要素
活动图的基本要素
状态、转移、分支、分叉和汇合、泳道、对象流等。
状态（State)
状态是指在对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等
待某些事件时的一个条件或状况。
活动图中的状态包括动作状态和活动状态。
动作状态
动作状态
对象的动作状态是活动图中最小单位的构造块，表示原子动作。 动作状态有三个特性： 原子性:是构造活动图的最小单位，不可再分； 不可中断性：一旦运行就不能中断，一直运行到结束； 瞬时性： 所占用时间极短，有时甚至可以忽略。 动作状态使用带圆端的方框表示
小结
• 活动图是UML中用于对系统的动态方面建模的五种图中的一种，一张活动图从
本质上说是一个流程图，显示从活动到活动的控制流 • 多数情况下，活动图用于对业务过程中顺序和并发的工作流程进行建模。活 动图中的基本要素包括状态、转移、分支、分叉和汇合、泳道、对象流。
• 状态是指在对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件
绘制状态图
绘制图书管理系统图书状态图
（1）打开工程book.mdl （2）新建状态图 （3）添加状态 （4）设置状态转移事件 （5）添加活动 （6）调整大小和位置
状态图
活动图 VS 状态图
状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条 件。通常，状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画 状态图，仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变 的类画状态图； 而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关 系，有利于识别并行活动。