UML面向对象设计与项目实战

应用面向对象技术与UML方法分析图书管理系统（二）A图书管理系统的静态模型—用例图借阅者用例图图书管理系统的静态模型—用例图图书管理员用例图图书管理系统的静态模型—用例图系统管理员用例图图书管理系统的静态模型—类图学习目标使用UML方对图书管理系统建立动态模型2动态视图与图书管理系统分析与设计1使用ROSE工具画出图书管理系统的动态模型3学习目标使用UML方对图书管理系统建立动态模型2动态视图与图书管理系统分析与设计1使用ROSE工具画出图书管理系统的动态模型3一、动态结构模型

一个面向对象的软件系统是一系列互相协同的对象的集合，每个对象都有自己的“生命”,如果每个对象只关心自己的事情，而不考虑与其他对象的交互将会产生混乱。惟一可以让对象协作完成系统功能的手段是每个类定义自己合适的方法，必须补全对静态结构的理解：那些并发对象是如何交互以及这些交互式如何影响对象的状态。 创建动态模型来完善系统的静态结构，不仅可以帮助确定类中需要的操作（方法），也能够改进系统的静态结构。二、图书管理系统分析与设计图书管理系统中的用例：借阅者查找图书借阅者查找个人信息借阅者预定图书图书管理员处理借阅图书管理员处理还书系统管理员查询书籍系统管理员添加书籍系统管理员删除书籍系统管理员修改书籍系统管理员查询读者信息系统管理员修改读者信息系统管理员删除读者信息系统管理员添加书目系统管理员删除书目1.“借阅者查找图书”用例描述基本工作作流程如如下：借阅者希希望通过过系统查查询图书书的信息息。借阅者通通过自助助系统的的用户界界面SearchBookWindow录入图书书的ISBN/ISSN号，请求求查找图图书信息息。用户界面面SearchBookWindow根据图书书的ISBN/ISSN号将Book类实例化化，并请请求图书书信息。。Book类实例化化对象根根据图书书的ISBN/ISSN号加载图图书信息息，并提提供给用用户界面面SearchBookWindow。用户界面面SearchBookWindow向读者提提示该图图书信息息。备选流（（图书信信息不存存在）的的流程如如下：提供给用用户界面面SearchBookWindow为空。用户界面面SearchBookWindow向读者提提示该图图书信息息不存在在。2.“借阅者查查询个人人信息””用例例描述基本工作作流程如如下：借阅者希希望通过过系统查查询个人人的信息息。借阅者通通过自助助系统的的用户登登录界面面LoginWindow录入图书书证编号号，请求求查找个个人信息息。用户登录录界面LoginWindow根据图书书证编号号将Borrower类实例化化，并返返回给用用户信息息界面PersonInfoWindow。用户信息息显示界界面PersonInfoWindow向借阅者者显示借借阅者信信息。备选流（（借阅者者登录不不成功））的流程程如下：：用户登录录界面LoginWindow提示登录录不成功功信息，，程序不不执行。。3.“借阅者预预定图书书”用用例描述述基本工作作流程如如下：借阅者希希望通过过系统预预定某图图书。借阅者通通过自助助系统的的预定界界面ReserveWindow录入图书书的名称称或ISBN/ISSN号，请求求查找图图书信息息。预定界面面ReserveWindow根据图书书的ISBN/ISSN号将Book类实例化化，并返返回图书书信息。。预定界面面ReserveWindow将图书信信息添加加到预定定中，并并返回是是否预定定成功的的信息。。预定界面面ReserveWindow向读者显显示是否否预定成成功的信信息。备选流（（图书信信息不存存在）的的流程如如下：预定界面面ReserveWindow为空，借借阅者不不能对该该书进行行预订。。预定界面面ReserveWindow向读者提提示该图图书信息息不存在在。4.“图书管理理员处理理借阅””用例例描述5.“图书管理理员处理理还书””用例例描述基本工作作流程如如下：借阅者希希望通过过图书管管理员借借阅某图图书。借阅者将将图书证证和图书书交给图图书管理理员。图书管理理员将读读者图书书证编号号录入借借阅图书书界面LendBookWindow，根据图图书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化化，并显显示图书书信息。。借阅图书书界面LendBookWindow根据图书书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化化并加载载图书信信息。借阅图书书界面LendBookWindow将图书信信息和读读者信息息添加到到借阅实实例中。。借阅实例例检查读读者的借借书数目目，并添添加借阅阅信息，，返回借借阅是否否成功。。借阅图书书界面LendBookWindow显示是否否成功。。图书管理理与将图图书证和和图书归归还给借借阅者。。备选流（（借阅图图书数目目超过限限定数目目）的流流程如下下：添加借阅阅信息不不成功。。借阅图书书界面LendBookWindow显示借阅阅数目超超过限额额信息。。基本工作作流程如如下：借阅者希希望通过过图书管管理员归归还所借借图书。。借阅者将将图书交交给图书书管理员员。图书管理理员归还还图书界界面SearchBookWindow，根据图图书的ISBN/ISSN号，将Book类实例化化，从而而请求图图书信息息。Book类实例例化对对象根根据图图书的的编号号请求求Loan对象删删除借借阅信信息。。Loan对象检检查借借阅图图书是是否超超期。。Loan对象删删除借借阅信信息。。Loan对象返返回是是否成成功删删除借借阅信信息。。归还图图书界界面SearchBookWindow提示归归还是是否成成功。。备选流流（借借阅图图书超超期））的流流程如如下：：归还图图书界界面SearchBookWindow弹出图图书超超期对对话框框。归还图图书界界面SearchBookWindow显示超超期时时间和和应处处罚金金额。。6.““系统管管理员员查询询书籍籍”用用例描描述基本工工作流流程如如下：：系统管管理员员在登登录系系统后后希望望通过过系统统查询询某图图书的的信息息。系统管管理员员通过过系统统的查查询图图书界界面SearchBookWindow录入图图书的的ISBN/ISSN号，请请求查查找图图书信信息。。查询图图书界界面SearchBookWindow根据图图书的的ISBN/ISSN号将Book类实例例化并并请求求图书书信息息。Book类实例例化对对象根根据图图书的的ISBN/ISSN号加载载图书书信息息，并并提供供给查查询图图书界界面SearchBookWindow。查询图书界界面SearchBookWindow向系统管理理员显示图图书信息。。备选流（图图书信息不不存在）的的流程如下下：提供给查询询图书界面面SearchBookWindow图书信息为为空。查询图书界界面SearchBookWindow向系统管理理员提示该该图书信息息不存在。。7.“系统管理员员添加书籍籍”用例描描述基本工作流流程如下：：系统管理员员在登录系系统后希望望通过系统统添加某些些图书。系统管理员员通过添加加书籍界面面AddBookWindow添加图书信信息。系统管理员员通过添加加书籍界面面AddBookWindow添加图书的的书目信息息。系统管理员员通过添加加书籍界面面AddBookWindow添加图书的的其他描述述信息。添加书籍界界面AddBookWindow通过Book实例添加到到数据库中中。添加书籍界界面AddBookWindow显示图书是是否添加成成功。备选流（图图书信息不不存在）的的流程如下下：提供给查询询图书界面面SearchBookWindow图书信息为为空。查询图书界界面SearchBookWindow向系统管理理员提示该该图书信息息不存在。。8.“系统管理员员删除书籍籍”用例描描述基本工作流流程如下：：系统管理员员在登录系系统后希望望通过系统统删除某些些图书。系统管理员员通过删除除书籍界面面DeleteBookWindow删除图书。。系统管理员员通过删除除书籍界面面DeleteBookWindow查找图书的的信息并返返回图书信信息。删除书籍界界面DeleteBookWindow通过Book实例将图书书信息删除除，并返回回删除信息息。删除书籍界界面DeleteBookWindow向系统管理理员显示图图书删除是是否成功。。备选流（图图书信息不不存在）的的流程如下下：提供给删除除书籍界面面DeleteBookWindow图书信息为为空。删除书籍界界面DeleteBookWindow向系统管理理员提示该该图书信息息不存在。。9.“系统管理员员修改书籍籍”用例描描述基本工作流流程如下：：系统管理员员希望通过过系统修改改某些图书书。系统管理员员通过修改改书籍界面面UpdateBookWindow修改图书信信息。系统管理员员通过修改改书籍界面面UpdateBookWindow查找图书的的信息并返返回图书信信息。修改书籍界界面UpdateBookWindow，通过Book实例将修改改后的图书书信息保存存到数据库库中，并返返回是否成成功修改信信息。修改书籍界界面UpdateBookWindow向系统管理理员显示修修改是否成成功。备选流（图图书信息不不存在）的的流程如下下：提供给修改改书籍界面面UpdateBookWindow图书信息为为空。修改书籍界界面UpdateBookWindow向系统管理理员提示该该图书信息息不存在。。上机作业：：10.“系统管理员员查询读者者信息”用用例描述11.“系统管理员员修改读者者信息”用用例描述12.“系统管理员员删除读者者信息”用用例描述13.“系统管理员员添加书目目”用例描描述14.“系统管理员员删除书目目”用例描描述学习目标使用UML方对图书管管理系统建建立动态模模型2动态视图与与图书管理理系统分析析与设计1使用ROSE工具画出图书管理系统的动态模型3创建系统动动态视图对象之间的的交互通过过两种方式式进行考察察，一是通通过相互作作用的一组组对象为中中心考察，，即通过交交互图进行行，包括时时序图和协协作图；另另一种是通通过以独立立的对象为为中心进行行考察，包包括活动图图和状态图图。对象之之间的相互互作用构成成系统的动动态模型。。一、UML动态模型—时序图回顾顾1.时序图的定定义与用途途定义：时序序图是对对象之间传送消息的时间顺序序的可视化化表示。用途：主要要用途之一一就是把用用例表达的的需求转化化为进一步步、更加正正式层次的的精细表达达。用例常常常被细化化为一个或或者更多的的时序图。。一、UML动态模型—时序图回顾顾2.时序图主要要由以下模模型元素构构成：对象生命线激活消息1，类角色(ClassRole)类角色代表表时序图中中的对象在在交互中所所扮演的角角色，位于于时序图顶顶部和对象象代表类角角色。类角角色一般代代表实际的的对象2，生命线(Lifeline)生命线代表表时序图中中的对象在在一段时期期内的存在在。时序图图中每个对对象和底部部中心都有有一条垂直直的虚线，，这就是对对象的生命命线，对象象间的消息息存在于两两条虚线间间。3，激活期(Activation)激活期代表表时序图中中的对象执执行一项操操作的时期期，在时序序图中每条条生命线上上的窄的矩矩形代表活活动期。它它可以被理理解成C语言语义中中一对花括括号“{}”中的内容4，消息(Message)消息是定义义交互和协协作中交换换信息的类类，用于对对实体间的的通信内容容建模，信信息用于在在实体间传传递信息。。允许实体体请求其他他的服务，，类角色通通过发送和和接受信息息进行通信信一、UML动态模型—时序图回顾顾3.时序图建模模步骤：设置交互语语境确定对象分析消息和和条件分析附加约约束对建模结果果精化和细细化确定交互的的工作流程关键图书管理系系统的动态态模型—时序图1.确定交互的的工作流程参考每个用用例的用例规约文文档。一、图书管管理系统的的动态模型型—时序图2.确定对象借阅者查找找图书用例例借阅者、SearchBookWindow、Book3.分析消息一、图书管理系系统的动态态模型—时序图借阅者查找找图书时序序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图借阅者查找找个人信息息时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图借阅者预定定图书时序序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图图书管理员员处理借阅阅时序图一、图书管管理系统的的动态模型型—时序图图书管理员员处理归还还时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图系统管理员员查找图书书时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图系统管理员员添加书籍籍时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图系统管理员员删除书籍籍时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图系统管理员员修改书籍籍时序图一、图书管理系系统的动态态模型—时序图系统管理员员查询读者者信息时序序图系统管理员员修改读者者信息时序序图系统管理员员删除读者者信息时序序图系统管理员员添加书目目时序图系统管理员员删除书目目时序图二、UML动态模型—协作图回顾顾1.协作作图图的的定定义义与与用用途途定义义：：所所谓谓协协作作是是指指在在一一定定的的语语境境中中一一组组对对象象以以及及实实现现某某些些行行为为的的对对象象间间的的相相互互作作用用。。用途途：：主主要要用用途途之之一一显显示示对对象象及及其其交交互互关关系系的的空空间间组组织织结结构构。。二、、UML动态态模模型型—协作作图图回回顾顾2.协作作图图主主要要由由以以下下模模型型元元素素构构成成：：对象象消息息链二、、UML动态态模模型型—协作作图图回回顾顾3.协作作图图建建模模步步骤骤：：确定定协协作作图图的的元元素素。。确定定元元素素之之间间的的结结构构关关系系。。细化化协协作作图图。。关键键确定交互的工作流程二、图书管理系统统的动态模型型—协作图1.确定协作图的的元素借阅者查找图图书用例借阅者、SearchBookWindow、Book2.确定元素之间间的关系二、图书管理系统统的动态模型型—协作图3.细化协作图借阅者查找图图书用例协作作图二、图书管理系统统的动态模型型—协作图图借阅者者查找找个人人信息息协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图借阅者者预定定图书书协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图图书管管理员员处理理借阅阅协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图图书管管理员员处理理归还还协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图系统管管理员员查找找图书书协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图系统管管理员员添加加书籍籍协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图系统管管理员员删除除书籍籍协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图系统管管理员员修改改书籍籍协作作图二、图书管管理系系统的的动态态模型型—协作图图系统管管理员员查询询读者者信息息协作作图系统管管理员员修改改读者者信息息协作作图系统管管理员员删除除读者者信息息协作作图系统管管理员员添加加书目目协作作图系统管管理员员删除除书目目协作作图三、UML动态模模型—状态图图回顾顾1.状态图图的定定义与与用途途定义：：一个个状态态图本本质上上就是是一个个状态态机，，描描述了了一个个是他他基于于事件件反映映的动动态行行为，，显示示了了该实实体如如何根根据当当前所所处的的状态态对不不同的的事事件做做出反反应的的。用途：：体现现在：：清晰地地描述述了状状态之之间的的转换换顺序序清晰地地事件件顺序序有利利于程程序员员在开开发程程序时时避免免出现现时间间错序序的情情况。。清晰地地描述述了状状态转转换时时所必必须触触发的的事件件、监监护条条件和和动作作等影影响转转换的的因素素。三、UML动态模模型—状态图图回顾顾2.状态图图主要要由以以下模模型元元素构构成：：状态转换事件判定三、UML动态模模型—状态图图回顾顾3.状态图图建模模步骤骤：标识建建模实实体。。标识实实体的的各种种状态态。标识相相关事事件。。对所建建模型型精化化和细细化关键具有明明确状状态转转换的的类三、图书管管理系系统的的动态态模型型—状态图图1.标识建建模实实体图书、、借阅阅者2.标识实实体的的各种种状态态图书的的状态态刚被购购买的的新书书、被被添加加能够够借阅阅时的的图书书、图图书被被预定定、图图书被被借阅阅、图图书被被管理理员删删除。。借阅者者的状状态创建借借阅者者账户户、借借阅者者能够够借阅阅图书书、借借阅者者不能能借阅阅图书书、借借阅者者被管管理员员删除除。三、图书管管理系系统的的动态态模型型—状态图图3.标识相相关事事件图书状状态图图三、图书管管理系系统的的动态态模型型—状态图图3.标识相相关事事件借阅者者状态态图四、UML动态模模型—活动图图回顾顾1.活动图图的定定义与与用途途定义：：是一一种用用于描描述系系统行行为的的模型型视图图，描描述动动作作和和动作作导致致对象象状态态改变变的结结果，，而不不用考考虑虑引引发状状态改改变的的事件件。用途：：体现现在：：描述一一个操操作执执行过过程中中所完完成的的工作作，说说明角角色、、工作作流、、组织织和对对象是是如何何工作作的。。它可以以说明明用例例的实实例是是如何何执行行动作作以及及如何何改变变对象象状态态的。。对理解解业务务处理理过程程十分分有用用。四、UML动态模模型—活动图图回顾顾2.活动图图主要要由以以下模模型元元素构构成：：动作状状态活动状状态动作流流分叉与与汇合合分支与与合并并泳道对象流流四、UML动态模模型—活动图图回顾顾3.活动图图建模模步骤骤：标识活活动图图的用用例。。建模用用例的的路径径。创建活活动图图。对所建建模型型精化化和细细化四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图1.标识活活动图图的用用例借阅者者、、图书书管理理员和和系统统管理理员2.建模用用例的的路径径借阅者者图图书书管理理员系系统管管理员员四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图3.创建活活动图图借阅者者活动动图四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图3.创建活活动图图图书管管理员员活动动图四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图3.创建活活动图图系统管管理员员管理理借阅阅者活活动图图四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图3.创建活活动图图系统管管理员员维护护图书书活动动图四、图书管管理系系统的的动态态模型型—活动图图3.创建活活动图图系统管管理员员维护护图书书书目目活动动图学习目目标使用UML方法对对图书书管理理系统统静态态建模模21软件开开发流流程与与图书书管理理系统统需求求分析析使用ROSE工具画出图书管理系统的静态模型3本节小小结本节首首先介介绍了了动态态模型型在软软件开开发流流程中中系统统分析析与设设计中中的地地位和和作用用。其次回回顾了了UML动态视视图的的四种种图各各自的的定义义、用用途以以及建建模技技术。。最后从从四个个方面面对图图书管管理系系统动动态建建模，，分别别是系系统的的时序序图、、协作作图、、状态态图与与活动动图。。9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、雨中黄叶叶树，灯下下白头人。。。23:32:3623:32:3623:321/4/202311:32:36PM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。1月月-2323:32:3623:32Jan-2304-Jan-2312、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。23:32:3623:32:3623:32Wednesday,January4,202313、乍见翻翻疑梦，，相悲各各问年。。。1月-231月-2323:32:3623:32:36January4,202314、他乡生生白发，，旧国见见青山。。。04一一月202311:32:36下下午23:32:361月-2315、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。一月2311:32下午1月-2323:32January4,202316、行动出成成果，工作作出财富。。。2023/1/423:32:3623:32:3604January202317、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。11:32:36下下午午11:32下下午午23:32:361月月-239、没有失败，，只有暂时停停止成功！。。1月-231月-23Wednesday,January4,202310、很多多事情情努力力了未未必有有结果果，但但是不不努力力却什什么改改变也也没有有。。。23:32:3623:32:3623:321/4/202311:32:36PM11、成功就就是日复复一日那那一点点点小小努努力的积积累。。。1月-2323:32:3623:32Jan-2304-Jan-2312、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。2