图书馆管理系统UML建模作业

图书馆管理系统UML建模作业图书馆管理系统是图书馆日常运营的核心支撑工具，它能够高效地管理图书资源、读者信息、借阅记录等，提升图书馆服务的质量和效率。本作业旨在通过UML建模全面描述图书馆管理系统的功能需求、系统架构及各模块之间的关系，为系统的设计与开发提供清晰的蓝图。二、系统需求分析（一）功能需求1.图书管理图书信息录入：能够录入图书的基本信息，包括书名、作者、出版社、出版日期、ISBN号、分类号等。图书信息修改：可以对已录入图书的信息进行修改。图书信息删除：在特定情况下，可删除不再需要的图书信息。图书查询：支持按书名、作者、分类号等多种条件查询图书信息。2.读者管理读者信息录入：记录读者的基本资料，如姓名、性别、年龄、联系方式、注册日期等。读者信息修改：允许修改读者的相关信息。读者信息删除：对于不再借阅图书或注销账号的读者，可删除其信息。读者查询：能按姓名、读者编号等条件查询读者信息。3.借阅管理借阅登记：读者借阅图书时，进行借阅记录的登记，记录借阅时间、预计归还时间等。归还处理：读者归还图书时，更新借阅记录，记录实际归还时间，并检查是否有逾期情况。逾期处理：对于逾期未还的图书，进行相应的罚款处理，并记录逾期信息。借阅查询：可按读者编号、图书编号、时间段等条件查询借阅记录。4.系统管理用户权限管理：设置不同用户角色（如管理员、普通馆员、读者）的操作权限，确保系统安全。数据备份与恢复：定期备份系统数据，并在需要时能够恢复数据，防止数据丢失。（二）非功能需求1.性能需求系统应能快速响应用户操作，在并发用户数达到一定数量（如50个）时，响应时间不超过3秒。数据查询操作应在1秒内返回结果，对于复杂查询可适当延长，但不超过5秒。2.安全性需求用户登录需进行身份验证，采用用户名和密码相结合的方式，并对密码进行加密存储。不同用户角色具有不同的操作权限，防止越权操作。3.易用性需求系统界面应简洁明了，操作方便快捷，符合用户使用习惯。提供必要的操作提示和帮助文档，方便用户使用。三、UML建模（一）用例图用例图描述了系统的功能需求，展示了参与者（如管理员、读者、馆员）与系统提供的用例（如图书管理、读者管理、借阅管理等）之间的关系。1.参与者管理员：负责系统的整体管理和维护，包括用户权限管理、数据备份与恢复等。读者：使用系统进行图书借阅、查询个人信息等操作。馆员：执行图书管理、读者管理、借阅登记与归还处理等操作。2.用例图书管理：包含图书信息录入、修改、删除、查询用例。读者管理：包括读者信息录入、修改、删除、查询用例。借阅管理：涵盖借阅登记、归还处理、逾期处理、借阅查询用例。系统管理：有用户权限管理、数据备份与恢复用例。3.用例图示例（此处可手绘或使用工具绘制用例图，并插入文档中，展示参与者与用例的关系）（二）类图类图描述了系统中各类对象的属性和行为，以及它们之间的关系。1.图书类属性：书名、作者、出版社、出版日期、ISBN号、分类号、库存数量等。行为：录入信息、修改信息、删除信息、查询信息等。2.读者类属性：姓名、性别、年龄、联系方式、注册日期、读者编号、借阅次数等。行为：录入信息、修改信息、删除信息、查询信息、借阅图书、归还图书等。3.借阅记录类属性：借阅编号、读者编号、图书编号、借阅时间、预计归还时间、实际归还时间、逾期罚款等。行为：登记借阅、处理归还、记录逾期等。4.用户类属性：用户名、密码、用户角色等。行为：登录系统、验证权限等。5.类图示例（绘制类图并插入文档，展示各类之间的关联关系，如继承、关联、聚合等）（三）顺序图顺序图用于描述系统中对象之间消息传递的顺序，展示了用例执行过程中对象的交互情况。以借阅图书用例为例：1.对象：读者对象、图书对象、借阅记录对象、系统界面对象。2.消息传递顺序读者在系统界面输入借阅图书的请求。系统界面验证读者身份。系统界面查询图书库存。若图书有库存，系统界面创建借阅记录对象，并向借阅记录对象发送登记借阅消息，同时传递读者编号和图书编号。借阅记录对象向图书对象发送减少库存消息。借阅记录对象记录借阅时间和预计归还时间。系统界面显示借阅成功信息。3.顺序图示例（绘制顺序图并插入文档，清晰展示消息传递顺序）（四）活动图活动图描述了系统中业务流程的执行步骤和控制流，有助于理解系统的操作流程。以图书借阅流程为例：1.起始节点：读者发起借阅请求。2.活动节点验证读者身份。查询图书库存。若库存充足，登记借阅信息。更新图书库存。记录借阅时间和预计归还时间。3.决策节点：判断图书是否有库存。4.终止节点：借阅成功或借阅失败。5.活动图示例（绘制活动图并插入文档，展示图书借阅的流程）四、系统架构设计（一）分层架构采用三层架构，即表示层、业务逻辑层和数据访问层。1.表示层负责与用户交互，展示系统界面，接收用户输入，并将处理结果反馈给用户。主要由JSP页面、HTML页面等组成。2.业务逻辑层处理系统的业务逻辑，如图书管理、读者管理、借阅管理等业务规则的实现。通过Java类实现各种业务操作。3.数据访问层负责与数据库进行交互，实现数据的存储、查询、更新和删除等操作。使用JDBC等技术连接数据库。（二）模块划分1.图书管理模块：实现图书信息的录入、修改、删除、查询功能。2.读者管理模块：完成读者信息的录入、修改、删除、查询功能。3.借阅管理模块：处理借阅登记、归还处理、逾期处理、借阅查询等业务。4.系统管理模块：包括用户权限管理和数据备份与恢复功能。（三）数据库设计1.图书表字段：图书编号、书名、作者、出版社、出版日期、ISBN号、分类号、库存数量。2.读者表字段：读者编号、姓名、性别、年龄、联系方式、注册日期、借阅次数。3.借阅记录表字段：借阅编号、读者编号、图书编号、借阅时间、预计归还时间、实际归还时间、逾期罚款。4.用户表字段：用户名、密码、用户角色。五、结论通过UML建模，全面描述了图书馆管理系统的功能需求、系统架构及各模块之间的关系。用例图明确了系统的功能范围和参与者与用例的交互；类图定义了系统中的各类对象及其属性和行为；顺序图和活动图展示了系统操作流程中对象之间的消息传递和控制流。系统架构设计采用分层架构和模块划分，确保了系