2024年5月2日发(作者：)

摘 要 统一建模语言UML是面向对象分析和设计过程中重要的建模工具，本文以图书管理

系统的开发为背景，介绍了UML的分析和建模过程。

关键词 UML；系统分析；建模设计

1 UML简介

UML(统一建模语言)是面向对象建模语言的标准，它可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建

模，它的主要作用是帮助用户进行面向的描述和建模，它可以描述软件从需求分析到软件实现和测试的全

过程。标准建模语言UML的重要内容可以由五类图(十种图形)来定义，如表1所示。

表1 UML模型种类

序号

1

2

3

4

5

模型种类 十种图形

用例模型 用例图

静态模型 类图、对象图、包图

行为模型 状态图、活动图

交互模型 顺序图、协作图

实现模型 构件图、配置图

建模机制

静态建模

静态建模

动态建模

动态建模

静态建模

2 图书管理系统的UML建模设计

以图书管理系统为例，结合Rational Rose2003工具软件绘制图形，详细阐述UML的建模过程。

2.1 需求分析描述

图书信息管理系统是使用

计算

机实现图书大量信息处理的

电子

档案管理系统，在本系统中主要满足

借书者、图书管理员和系统管理员3方面的需求。对借书者来说主要是查询个人信息、查询图书信息、预

定当前正在被别人借阅的图书、借阅图书和返还图书等；图书管理员是系统的主要使用者，负责借书处理

和还书处理，当读者预定的图书借出给定预定者后取消图书预定；系统管理员主要负责系统的维护工作，

涉及到读者信息管理，图书信息管理，系统状态维护等。系统的功能分析如图1所示。

图1 图书管理系统功能分析图

2.2 模型建立

1)用例模型的建立

建立用例模型首先要确定角色(Actors)，Actors表示提供或接收系统信息的人或系统，他们是与系统

有交互作用的人或事务，代表一个系统的使用者或外部通信的目标。用例是系统中的一个功能单元，可以

被描述为参与系统之间的一次交互作用。用例模型的用途是列出系统中的用例和参与者，并且显示哪个是

用例的执行。根据以上的系统分析，本系统确定的角色有借书者、图书管理员和系统管理员。用例图如图

2所示。

图2 图书管理系统用例图

)静态模型的建立

静态模型是依据系统结构从静态观点描述系统的视图，它定义系统中的对象和类及类之间的关系和类

的内部结构，即类的属性和操作。

分析用例模型和系统功能需求，在图书管理系统中的类主要有Item(条目)、Title(标题)、Loan(借出)、

Reservation(预定)、Borrower(借书者信息)等。

3)建立动态模型

系统的静态模型建立以后，开始进行系统的动态建模。动态模型是描述系统的功能是如何完成的，用

顺序图、活动图和协作图等从不同的角度来描述对象和对象之间的交互。

顺序图将交互关系表示为一个二维图。纵向是时间轴，横向代表协作中独立对象的类元角色。类元角色用

生命线表示。当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线。

消息从一个对象的生命线到另外一个对象生命线的箭头表示。箭头以时间顺序在图中从上到下排列。

在图3给出了图书管理系统中借书模块的顺序图。

图3 图书管理系统中借书模块的顺序图

4)建立实现模型

UML使用构件图和部署图来描述系统的实现，这两种图都描述了系统在实现时的一些特征，主要涉及

到源代码的静态分布特征和要使整个系统运行时的实现特性。

构件图显示系统中软件构件的分布以及它们之间的依赖关系，即显示逻辑结构。

建模完成以后，UML建模工具Rational Rose2003可根据系统的构件图生成系统的代码框架，所要生

成的代码取决于所选的编程语言，本系统选用VB语言，通常包括类的声明、属性声明、范围声明等。产生

代码后，可根据特定业务完成整个代码的编写，最终实现系统。

3 结束语

本系统在分析图书管理系统的基础上，给出了采用UML和Rational Rose2003对其进行面向对象的建

模设计，采用这种方法比传统的过程开发方式要好，能够对整个系统的开发过程提供灵活、一致、易读的

表达，在很大程度上降低了软件开发的风险性，从而提高了软件开发的质量。

参考文献

[1] 董兰芳. UML课程设计. 机械

工业

出版社，2004年

[2] 吴健. UML基础与Rose建模案例. 人民邮电出版社，2007年

[3] 王少峰. 面向对象技术UML教程. 清华大学出版社，2003年