[精选]UML面向对象设计与分析项目实战1

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1、应用面向对象技术与UML方法 分析图书管理系统（一）,A,学习目标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,学习目标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,需求分析的步骤,获取需求,分析需求,描述需求,验证需求,第一步：获取需求 内容 功能性需求、非功能行需求、设计和约束 途径 与用户交谈，向用户提出问题 参观用户的工作流程，观察用户的操作 分析已经存在的同类软件产品，提取需求与同行、专家交谈 从行业标准、规则中提取需求 从其它渠道上搜查相关资料 结果 需求分析说明书,第二步：分析需求,分析 方法,结构化分析

2、方法,面向对象分析方法,面向数据的方法，以数据流为中心 。其核心概念包括：进程、数据流、数据存储、外部实体、数据组和数据元素。有代表性的模拟工具有：数据流图、数据字典、原始进程规格说明。,面向对象分析以对象及其服务作为建模标准，比较自然，对象也具有相对的稳定性。主要模拟的元素有：对象、类、属性、关系、方法、消息传递、用例等。其主要原理包括分类、继承、层次、信息隐藏、汇集关系等。,面向对象分析特点（OOA）,1、面向对象围绕现实世界的概念来组织模块 2、面向过程是以功能为中心来描述系统 3、面向对象模拟了对象之间的通信。 4、面向对象把一个复杂的问题分解成多个能够 完成独立功能的对象（类），然后

3、把这些对象 组合起来去完成这个复杂的问题这样使得软件 开发更有效率。,结构化分析(Structured Analysis),优点：与非结构化程序相比，结构化程序在调试、可读性和可维护性等方面都有很大改进。 缺点：1、代码重用性不高。 2、可维护性欠佳。 3、面向过程模式将数据与过程分离，增加编程工作量。,OOA分析过程,分析用户需求,识别类与对象,确定对象的内部特征,识别对象之间的关系,定义主题词,系统分析员应该深入地理解用户需求，抽象出目标系统的本质属性，并用模型准确表示来 ；另外要向领域专家学习。,确定问题域中的类和对象,确定对象的属性的操作,分类关系(一般/特殊)、组成关系(整体/部分)

4、，还有反映对象属性之间联系的实例连接、反映对象行为之间依赖关系的消息等,概念上把大型的、复杂的系统包含的内容分解成若干个范畴,1.选择它作为UML建模案例的重点不仅仅是因为图书管理系统在各个院校中的普遍应用，而且图书管理系统还是一个开放的系统，比如远程借阅系统就是图书管理系统的延续，所以对于同学们将学习到的UML建模技术应用到实际的系统开发中是很有好处的。 2.图书管理系统是一个用于信息分类管理的软件，用于辅助客户完成常用信息的输入、存储、分类以及查询等操作。,二、图书管理系统,1.图书管理系统的背景 2.图书馆管理系统的需求分析,二、图书管理系统,1.图书管理系统的背景 图书馆在正常运营中面

5、对大量书籍、读者信息以及两者间相互联系产生的借书信息、还书信息。现有的人工记录方法既效率低又错误过多，大大影响了图书馆的正常管理工作。因此需要对书籍资源、读者资源、借书信息、还书信息进行管理，及时了解各个环节中信息的变更，有利用管理效率的提高。,二、图书管理系统,2.图书馆管理系统的需求分析 图书信息管理系统功能性需求包括 图书管理系统能够为一定数量的借阅者提供服务。每个借阅者能够拥有唯一标识其存在的编号。图书馆向每一个借阅者发放图书证，其中包含每一个借阅者的编号和个人信息。提供的服务包括：提供查询图书信息、查询个人信息服务和预定图书服务等。 当借阅者需要借阅图书、归还书籍时需要通过图书管理员

6、进行，即借阅者不直接与系统交互，而是通过图书管理员充当借阅者的代理和系统交互。 系统管理员主要负责系统的管理维护工作，包括对图书、数目、借阅者的添加、删除和修改。并且能够查询借阅者、图书和图书管理员的信息。 可以通过图书的名称或图书的ISBN/ISSN号对图书进行查找。,二、图书管理系统,2.图书馆管理系统的需求分析,图书管理系统功能分析图,信息查询模块,基本业务处理模块,系统维护模块,学习目标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,UML静态建模,静态建模机制,用例图 类图 对象图、包图,一、UML静态模型用例模型回顾,1.用例模型主要由以下模型元

7、素构成： 用例图(Use Case Diagram) a)参与者(Actor) b)用例(Use Case) c)通讯关联(Communication Association) 用例规约(Use Case Specification) 针对每一个用例都应该有一个用例规约文档与之相对应，该文档描述用例的细节内容。,一、UML静态模型用例模型回顾,2.用例模型中的关系： 参与者与用例之间的关系 关联关系 参与者与参与者之间的关系 泛化关系 用例与用例之间的关系 包含关系、泛化关系、扩展关系,一、UML静态模型用例模型回顾,3.用例模型建模步骤： 寻找参与者 确定用例 分析关系 细化用例规约 对建模

8、结果精化和细化,1.谁做 2.谁要 3.找谁,关键,二、 UML静态模型类图回顾,1.类图概念 类图描述了系统中的类及其相互之间的各种关系，其本质反映了系统中包含的各种对象的类型以及对象间的各种静态关系（关联，子类型）。,一、UML静态模型类图回顾,类图图符表示：,类名,简单名 路径名 公有（+） 私有（-） 受保护（#） 语法格式: (可见性)操作名(参数表) (:返回值类型)(性质串),属性,方法,二、 UML静态模型类图回顾,2.类图中的关系,二、 UML静态模型类图回顾,2.类图中的关系多重性表示,二、 UML静态模型类图回顾,3.类图建模步骤： 研究分析问题领域，确定系统的需求。 发

9、现对象和类，确定属性和操作。 发现类之间的静态联系。 设计类与联系。调整和细化已得到的对象类和类之间的联系，解决诸如命名冲突、功能重复等问题。,1.系统参与者 2.实体业务类 3.界面类,关键,三、图书管理系统的静态模型用例图,1. 寻找参与者 借阅者 图书管理员 系统管理员,三、图书管理系统的静态模型用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,2. 确定用例 借阅者用例 图书管理员用例 系统管理员用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,借阅者进行的活动 可以通过图书名称或ISBN/ISSN号查找图书的详细信息 能够根据图书证编号和相关密码登陆自助机器，查询图书信息、个人信息和进行图书预定。 每

10、个借阅者都可以通过自主机器在登陆后查询自己的信息，但是不允许在未授权的情况下查询其他人的信息。 登陆自助机器后，借阅者可与预定相关书籍。 可以通过图书管理员借阅相关书籍。 通过图书管理员归还书籍，如果没按时归还或书籍损坏，需要缴纳罚金。,查找图书 登陆系统 查询个人信息 预定图书 借阅图书 归还书籍,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,借阅者用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,图书管理员进行的活动 借阅者可以通过图书管理员借阅书籍。当图书管理员处理借阅时，需要检查用户的合法性，如果不合法，不允许借阅书籍。如果该图书已经被借阅者预定，需要删除该图书的预定信息。 借阅者可以通过图书管理员

11、归还书籍。当借阅者借阅的书籍超过一定的期限时，图书管理员需要收取罚金。,处理借阅 处理归还,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,图书管理员用例图,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员进行的活动 系统管理员有权限去查询各种图书的信息。 书籍的添加是通过系统管理员进行的，图书添加时要输入书籍的详细信息。 书籍的删除也通过管理员进行，图书删除时书籍的所有信息都将被删除。 书籍的信息可以被系统管理员修改。 系统管理员有权限去查询读者的信息。 读者的添加是通过系统管理员进行的，读者添加时要输入读者的详细信息。 读者的删除也通过管理员进行，读者删除时读者的所有信息都将被删除。 读者的信息可以被

12、系统管理员修改。,查询书籍信息 添加书籍 删除书籍 修改书籍信息 查询读者信息 添加读者 删除读者 修改读者信息,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员进行的活动 书目的添加是通过系统管理员进行的，书目添加时要输入书目的描述信息。 书籍的删除也通过管理员进行，书目删除时所有关于该书目的图书信息都讲被清空。,添加书目 删除书目,用例,三、图书管理系统的静态模型用例图,系统管理员用例图,四、图书管理系统的静态模型类图,1. 寻找系统中的类 参与者 借阅者、图书管理员、系统管理员 业务实体类 图书类、预定类、借阅类、书目类 界面类,四、图书管理系统的静态模型类图,2. 确定类的属性 参与

13、者 借阅者、图书管理员、系统管理员,四、图书管理系统的静态模型类图,2. 确定类的属性 业务实体类 图书类、预定类、借阅类、书目类,四、图书管理系统的静态模型类图,3. 确定类之间的关系 通过关系连接将类连接起来。 在关系中要表明类与类之间一对多或多对多等数量关系。,四、图书管理系统的静态模型类图,3. 确定类之间的关系,四、图书管理系统的静态模型类图,4. 确定类的操作 通过系统的动态模型来确定类的操作。,学习目标,使用UML方法对图书管理系统静态建模,2,1,软件开发流程与图书管理系统需求分析,本节小结,本节首先介绍了什么是系统的需求以及系统分析的目的。软件的需求是系统必须达到的条件或性能

14、，是用户对目标软件系统在功能、行为、性能、约束等方面的期望。系统分析的目的是将系统需求转化为能更好的将需求映射到软件设计师所关心的实现领域的形式。 其次介绍了系统分析的三个方面，包括功能性需求、非功能性需求以及设计约束条件。 最后从2个方面对数据库系统建模，分别是系统的用例模型、系统的静态模型。,9、静夜四无邻，荒居旧业贫。21.5.2121.5.21Friday, May 21, 2021 10、雨中黄叶树，灯下白头人。00:07:1500:07:1500:075/21/2021 12:07:15 AM 11、以我独沈久，愧君相见频。21.5.2100:07:1500:07May-2121-

15、May-21 12、故人江海别，几度隔山川。00:07:1500:07:1500:07Friday, May 21, 2021 13、乍见翻疑梦，相悲各问年。21.5.2121.5.2100:07:1500:07:15May 21, 2021 14、他乡生白发，旧国见青山。2021年5月21日星期五上午12时7分15秒00:07:1521.5.21 15、比不了得就不比，得不到的就不要。2021年5月上午12时7分21.5.2100:07May 21, 2021 16、行动出成果，工作出财富。2021年5月21日星期五12时7分15秒00:07:1521 May 2021 17、做前，能够环视

16、四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。上午12时7分15秒上午12时7分00:07:1521.5.21 9、没有失败，只有暂时停止成功！。21.5.2121.5.21Friday, May 21, 2021 10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。00:07:1500:07:1500:075/21/2021 12:07:15 AM 11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。21.5.2100:07:1500:07May-2121-May-21 12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。00:07:1500:07:1500:07Friday, May 21, 2021 13、不知香积寺，数里入云峰。21.5.2121.5.2100:07:1500:07:15May 21, 2021 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。2021年5月21日星期五上午12时7分15秒00:07:1521.5.21 15、楚塞三湘接，荆门九派通。2021年5月上午12时7分21.5.2100:07May 21, 2021 16、少年十五二