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本節(jié)和大家學(xué)習(xí)一下UML業(yè)務(wù)建模，UML是一種編制系統(tǒng)藍(lán)圖的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，可以對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)建立可視化的系統(tǒng)模型。對(duì)于大中型信息系統(tǒng)，很難直接進(jìn)行需求分析設(shè)計(jì)，需要借助模型來(lái)分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)研數(shù)據(jù)，建立起目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。
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UML業(yè)務(wù)建模實(shí)例分析
對(duì)于大中型信息系統(tǒng)，很難直接進(jìn)行需求分析設(shè)計(jì)，需要借助模型來(lái)分析設(shè)計(jì)系統(tǒng)，根據(jù)系統(tǒng)調(diào)研數(shù)據(jù)，建立起目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。
在軟件工程的歷史中，很長(zhǎng)時(shí)間里人們一直認(rèn)為需求分析是整個(gè)軟件工程中最簡(jiǎn)單的一個(gè)步驟，但在過(guò)去十年中越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到它是整個(gè)過(guò)程中最為關(guān)鍵的一個(gè)過(guò)程。假如在需求分析時(shí)分析者們未能正確地認(rèn)識(shí)到客戶(hù)的需求的話，那么***的軟件實(shí)際上不可能達(dá)到客戶(hù)的要求，或者導(dǎo)致需求的頻繁變更，而軟件無(wú)法在規(guī)定的時(shí)間里完工。
在需求分析階段，要對(duì)經(jīng)過(guò)可行性分析所確定的系統(tǒng)目標(biāo)和功能作進(jìn)一步的詳細(xì)論述，確定系統(tǒng)“做什么？”的問(wèn)題，最終建立起目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。
首先是獲得當(dāng)前系統(tǒng)的物理模型。物理模型是對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)的真實(shí)寫(xiě)照，可能是一個(gè)由人工操作的過(guò)程，也可能是一個(gè)已有的但需要改進(jìn)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。首先是要對(duì)現(xiàn)行系統(tǒng)進(jìn)行分析、理解，了解它的組織情況、數(shù)據(jù)流向、輸入輸出，資源利用情況等，在分析的基礎(chǔ)上畫(huà)出它的物理模型。然后抽象出當(dāng)前系統(tǒng)的邏輯模型。
邏輯模型是在物理模型基礎(chǔ)上，去掉一些次要的因素，建立起反映系統(tǒng)本質(zhì)的邏輯模型。接下來(lái)建立目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。通過(guò)分析目標(biāo)系統(tǒng)與當(dāng)前系統(tǒng)在邏輯上的區(qū)別，建立符合用戶(hù)需求的目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。***補(bǔ)充目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充完善,將一些次要的因素補(bǔ)充進(jìn)去，例如出錯(cuò)處理等。
UML（TheUnifiedModelingLanguage，即統(tǒng)一建模語(yǔ)言）是一種編制系統(tǒng)藍(lán)圖的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言，可以對(duì)復(fù)雜的系統(tǒng)建立可視化的系統(tǒng)模型，目前已經(jīng)被工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化組織OMG（ObjectManagementGroup）接受，一經(jīng)推出便得到許多著名的計(jì)算機(jī)廠商如Microsoft、HP、IBM、Oracle等的支持，也在逐步開(kāi)始應(yīng)用到需求分析過(guò)程中。
在使用UML建立當(dāng)前系統(tǒng)邏輯模型過(guò)程中，初學(xué)者通常會(huì)遇到一些問(wèn)題：
1.什么時(shí)候真正需要業(yè)務(wù)模型？什么時(shí)候用例模型獨(dú)立存在？
2.在進(jìn)行精確的業(yè)務(wù)建模時(shí)能用哪些UML圖形？如何知道是否用順序圖或者交互圖？
3.業(yè)務(wù)模型如何涉及到其他模型（如領(lǐng)域模型，用例模型等等）呢？如何有機(jī)地組織這些模型？
本文將通過(guò)圖書(shū)館管理系統(tǒng)這個(gè)簡(jiǎn)單而典型的實(shí)例來(lái)進(jìn)行一次UML需求分析實(shí)踐之旅。#p#
許多讀者對(duì)圖書(shū)館圖書(shū)管理工作比較熟悉，主要是圍繞讀者、圖書(shū)和工作人員的借還書(shū)展開(kāi)工作。我們先看看圖書(shū)館工作人員和部分讀者的需求。
讀者來(lái)圖書(shū)館借書(shū)，可能先查詢(xún)書(shū)庫(kù)的圖書(shū)記錄。查詢(xún)可以按書(shū)名、作者、圖書(shū)編號(hào)、關(guān)鍵字查詢(xún)。查詢(xún)有兩種結(jié)果，如果查到則記下書(shū)號(hào)，交給工作人員，然后等候辦理借書(shū)手續(xù)。如果該書(shū)已經(jīng)被全部借出，則可做借書(shū)登記，等待有書(shū)時(shí)被通知。如果圖書(shū)館沒(méi)有該書(shū)的記錄，則做缺書(shū)登記。
辦理借書(shū)手續(xù)時(shí)先要出示圖書(shū)證，沒(méi)有圖書(shū)證則去申請(qǐng)圖書(shū)證。如果借書(shū)數(shù)量超出規(guī)定，則提示“借書(shū)數(shù)量超限，不能繼續(xù)借閱”。工作人員登記借閱人信息、借閱的圖書(shū)信息、借出時(shí)間和應(yīng)還書(shū)時(shí)間。系統(tǒng)自動(dòng)修改書(shū)庫(kù)的圖書(shū)記錄、讀者庫(kù)信息。
◆當(dāng)一位讀者還書(shū)時(shí)，工作人員根據(jù)圖書(shū)證編號(hào)，找到讀者的借書(shū)信息，查看是否超期，如果已經(jīng)超期，則進(jìn)行超期處罰。
◆如果圖書(shū)有破損、丟失，則進(jìn)行破損處罰。清除借閱記錄，同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)查看是否有等待借閱登記，如果有則發(fā)出通知，修改書(shū)庫(kù)記錄，該書(shū)設(shè)置為已預(yù)訂狀態(tài)，否則設(shè)置為可借狀態(tài)。
◆圖書(shū)采購(gòu)人員進(jìn)行圖書(shū)采購(gòu)時(shí)，要參考各類(lèi)圖書(shū)的庫(kù)存數(shù)和借閱率，注意合理采購(gòu)。如果有缺書(shū)登記則隨時(shí)進(jìn)行采購(gòu)。正在采購(gòu)的圖書(shū)組成一個(gè)采購(gòu)中書(shū)庫(kù)。
◆采購(gòu)到貨后，進(jìn)行驗(yàn)收，編號(hào)，同時(shí)加入圖書(shū)庫(kù)，修改采購(gòu)中書(shū)庫(kù)，并且查看訂閱庫(kù)，發(fā)出到書(shū)通知，并且已經(jīng)修改書(shū)庫(kù)的圖書(shū)記錄為已預(yù)訂狀態(tài)。
◆借書(shū)登記是當(dāng)欲借的書(shū)被借空后，讀者自愿選擇的一種操作，它應(yīng)該記錄讀者名和聯(lián)系方式，一旦有這本書(shū)后可通知讀者。
◆到書(shū)通知，當(dāng)讀者預(yù)訂的書(shū)來(lái)到之后，按照讀者給出的聯(lián)系方式發(fā)出通知。
◆缺書(shū)登記是當(dāng)讀者需要的書(shū)庫(kù)內(nèi)查詢(xún)沒(méi)有記錄時(shí)，將此信息轉(zhuǎn)入缺貨庫(kù)，通知采購(gòu)員采購(gòu)。
◆圖書(shū)注銷(xiāo)，如果圖書(shū)丟失或舊書(shū)淘汰，則將該書(shū)從書(shū)庫(kù)中清除。
根據(jù)需求描述整理一張需求表：
需求分析時(shí)首先要識(shí)別出系統(tǒng)的參與者，在簡(jiǎn)單的圖書(shū)館管理系統(tǒng)中，可以劃分出兩種參與者：讀者和管理員。當(dāng)然，根據(jù)業(yè)務(wù)的復(fù)雜程度，參與者也可以進(jìn)行細(xì)分，比如讀者可以再分為學(xué)生讀者、教師讀者、校外讀者，管理員根據(jù)業(yè)務(wù)和權(quán)限的不同可以再細(xì)分為庫(kù)房管理員、借還書(shū)操作員、系統(tǒng)維護(hù)人員、圖書(shū)館管理人員等不同角色。在這里，為了簡(jiǎn)化處理，我們只列出了讀者和管理員。對(duì)參與者描述如下：
（1）讀者
描述：讀者可以借閱、預(yù)定、歸還物理書(shū)刊，可以對(duì)書(shū)籍和個(gè)人信息進(jìn)行查詢(xún)，可以取消預(yù)定，可以提出辦卡申請(qǐng)。
示例：持有借閱卡的任何人和組織。
（2）管理員
描述：圖書(shū)管理員對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，包括讀者信息的創(chuàng)建、修改、刪除，書(shū)刊信息的維護(hù)，條目信息的維護(hù)，還有系統(tǒng)信息的維護(hù)。
示例：圖書(shū)管理員。
通過(guò)識(shí)別的參與者，對(duì)需求進(jìn)一步分析，將業(yè)務(wù)需求進(jìn)行分解，獲得每個(gè)參與者的使用用例。在本例中，我們可以得到以下用例：
1.書(shū)籍借出：提供借閱物理書(shū)刊的功能。
2.書(shū)籍歸還：提供歸還物理書(shū)刊的功能。
3.讀者辦卡：提供為讀者辦理借閱卡的功能。
4.預(yù)定書(shū)刊：提供對(duì)某一個(gè)種類(lèi)的書(shū)刊的預(yù)約功能。
5.取消預(yù)定：提供對(duì)預(yù)定進(jìn)行取消的功能。
6.書(shū)籍查詢(xún)：為讀者提供網(wǎng)上的書(shū)籍查詢(xún)功能。
7.信息查詢(xún)：為讀者提供信息查詢(xún)的功能。
8.讀者信息維護(hù)：提供讀者信息的錄入、修改、查詢(xún)、刪除的功能。
9.書(shū)刊信息維護(hù)：提供物理書(shū)刊的錄入、修改、查詢(xún)、刪除的功能。
10.條目信息維護(hù)：提供書(shū)刊條目的錄入、修改、查詢(xún)、刪除的功能。
11.系統(tǒng)信息維護(hù)：提供對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)的設(shè)置。
12.登錄：管理員需要先登錄才能進(jìn)入系統(tǒng)。#p#
并且，可以畫(huà)出如下系統(tǒng)用例圖：
通過(guò)用例圖，可以對(duì)系統(tǒng)功能有一個(gè)大概的了解，對(duì)于復(fù)雜系統(tǒng)，我們可以結(jié)合IDEF方法，通過(guò)分層分解，逐步細(xì)化的方法來(lái)描述系統(tǒng)的功能。對(duì)于用例圖，建議不要畫(huà)的過(guò)于復(fù)雜，特別是用例之間的關(guān)系，因?yàn)閺?fù)雜的用例圖不僅不能讓需求分析人員與客戶(hù)之間更好的溝通，反而是制造了一種溝通障礙。
下一步就是編制每一個(gè)用例的詳細(xì)說(shuō)明，對(duì)用例說(shuō)明的主要信息包括有：用例名稱(chēng)、編號(hào)、用例的簡(jiǎn)短描述、用例的參與者、與其他用例的管理、用例啟動(dòng)的前提條件、用例結(jié)束后的事后條件、用例的輸入、輸出、用例的執(zhí)行事件流等。在實(shí)際項(xiàng)目中，我們并不一定要面面俱到，而是根據(jù)實(shí)際情況對(duì)用例描述進(jìn)行裁減。其中有幾點(diǎn)重要信息是不能裁減的：用例名稱(chēng)、描述、輸入、輸出、執(zhí)行事件流、參與者。另外，如果實(shí)際情況需要，還可以使用MSVisio等工具畫(huà)出界面的示意圖來(lái)。
如上例所述，我們對(duì)每一個(gè)用例都進(jìn)行詳細(xì)的描述，建立當(dāng)前系統(tǒng)的功能用例模型。需求溝通與分析是一個(gè)迭代的過(guò)程，通過(guò)與用戶(hù)的不斷溝通，最終達(dá)成對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的一致理解。如果用戶(hù)確認(rèn)了需求分析的成果，一般是需求規(guī)格說(shuō)明書(shū)之后，項(xiàng)目開(kāi)始進(jìn)入系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)階段，也就是開(kāi)始構(gòu)造目標(biāo)系統(tǒng)的邏輯模型。
為了讓系統(tǒng)設(shè)計(jì)能夠以結(jié)構(gòu)、組織方式和代碼重用的形式表現(xiàn)出來(lái)，要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)規(guī)劃，設(shè)計(jì)階段應(yīng)該與分析階段交迭。需求是不斷地發(fā)展，而設(shè)計(jì)本身也會(huì)推動(dòng)需求的發(fā)展(反之亦然)。在圖書(shū)館管理系統(tǒng)的建模設(shè)計(jì)中，以下3個(gè)方面的問(wèn)題是要關(guān)注的：業(yè)務(wù)對(duì)象的表示、業(yè)務(wù)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)、用戶(hù)界面的組織。
業(yè)務(wù)對(duì)象的表示
在圖書(shū)館管理系統(tǒng)系統(tǒng)中，業(yè)務(wù)對(duì)象主要是數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)實(shí)體類(lèi)的表示方式。建模時(shí)，可以構(gòu)造出系統(tǒng)的靜態(tài)模型，也就是系統(tǒng)類(lèi)圖來(lái)表示。如下圖則描述了借書(shū)這一用例的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖。為了體現(xiàn)類(lèi)之間的關(guān)系，在下圖中沒(méi)有顯示出每一個(gè)類(lèi)的屬性和基本操作。
業(yè)務(wù)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)
業(yè)務(wù)服務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要完成的功能是各種業(yè)務(wù)規(guī)則和邏輯的實(shí)現(xiàn),如借書(shū)處理的業(yè)務(wù)邏輯。每個(gè)模塊的信息錄入、修改、刪除、查詢(xún)等。業(yè)務(wù)規(guī)則和邏輯的實(shí)現(xiàn)基本相似，沒(méi)有太多的規(guī)律可循。采用UML來(lái)進(jìn)行業(yè)務(wù)服務(wù)的建模，可以使用UML的序列圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖。這個(gè)部分的工作,通常通過(guò)一系列的類(lèi)之間的交互來(lái)完成。為了在更動(dòng)態(tài)的層面上描述系統(tǒng)，UML提供了許多其他類(lèi)型的圖。
對(duì)于B/S系統(tǒng)設(shè)計(jì)而言，情節(jié)圖(ScenarioDiagram)特別有用。情節(jié)圖分成兩種：協(xié)作圖(CollaborationDiagram)，序列圖(SequenceDiagram)。UML建模工具RationalRose能夠從協(xié)作圖生成序列圖也可以從序列圖生成協(xié)作圖。
借閱書(shū)刊過(guò)程主要包括：管理員選擇“借閱書(shū)刊”菜單，彈出對(duì)話框，管理員輸入書(shū)刊信息和用戶(hù)信息，系統(tǒng)查找數(shù)據(jù)庫(kù)，是否存在該種物理書(shū)刊，如果不存在，顯示提示信息，用例結(jié)束;是否存在借閱者信息，如果不存在，顯示提示信息，用例結(jié)束;否則，管理員單擊確認(rèn)按鈕后，該圖書(shū)借閱給該借閱者，系統(tǒng)存儲(chǔ)借閱信息到數(shù)據(jù)庫(kù)。#p#
用戶(hù)界面的組織
用戶(hù)界面布局圖能夠幫助組織系統(tǒng)頁(yè)面、文件、服務(wù)的布局結(jié)構(gòu)。在UML中，對(duì)于頁(yè)面和文件的組織，可以使用構(gòu)件圖(ComponentDiagram)或類(lèi)圖(ClassDiagram)建模型。本系統(tǒng)中使用類(lèi)圖對(duì)界面組織建模，頁(yè)面結(jié)構(gòu)以及各種業(yè)務(wù)服務(wù)被捆綁到不同的區(qū)域。
在UML中，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)使用部署圖(DeploymentDiagram)來(lái)完成。應(yīng)用部署的規(guī)劃對(duì)于規(guī)劃整個(gè)B/S系統(tǒng)是很有用的。它確定了一種有效的應(yīng)用部署的規(guī)劃組織方式,還可以作為一個(gè)模式在多個(gè)類(lèi)似B/S系統(tǒng)上應(yīng)用。
在建模完成后，開(kāi)發(fā)人員利用一些UMLCase工具如RationalROSE生成程序代碼框架，并對(duì)代碼框架進(jìn)行修改和補(bǔ)充，形成完整代碼;而且，還可根據(jù)代碼逆向生成UML模型。這就較好地保證了模型與代碼的一致性。
圖2：用況活動(dòng)圖 圖3：借書(shū)部分的類(lèi)結(jié)構(gòu)圖
測(cè)試必須在整個(gè)項(xiàng)目周期中進(jìn)行，對(duì)每個(gè)階段都要用所建立的模型進(jìn)行測(cè)試，這樣才能保證開(kāi)發(fā)的質(zhì)量，減少開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML是國(guó)際軟件工程領(lǐng)域具有劃時(shí)代意義的重要成果，適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來(lái)描述任何類(lèi)型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的不同階段，從需求規(guī)格描述直至系統(tǒng)完成后的測(cè)試和維護(hù)。軟件系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，復(fù)雜度不斷提高，RUP迭代式增量開(kāi)發(fā)方式可以降低風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)可以適應(yīng)需求變化的需要。
在本次UML實(shí)踐之旅中，我們通過(guò)對(duì)圖書(shū)館管理系統(tǒng)的需求進(jìn)行分析，將UML應(yīng)用于系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的各個(gè)階段，建立了系統(tǒng)的需求模型、靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)模型，同時(shí)遵循Rationl統(tǒng)一過(guò)程(RUP)的核心思想和基本原則，采用以用例為驅(qū)動(dòng)、以體系構(gòu)架為核心的迭代化面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計(jì)過(guò)程。
UML行為圖
用況圖（usecasediagram）描述了一組用況和參與者（一種特殊的類(lèi)）以及它們之間的關(guān)系。
交互圖（interactiondiagram）是順序圖和協(xié)作圖的統(tǒng)稱(chēng)。
順序圖(sequencediagram)是強(qiáng)調(diào)消息的時(shí)間次序的交互圖。
協(xié)作圖(collaborationdiagram)是強(qiáng)調(diào)收發(fā)消息的對(duì)象的結(jié)構(gòu)組織的交互圖。
狀態(tài)圖顯示了一個(gè)由狀態(tài)，轉(zhuǎn)換，事件和活動(dòng)組成的狀態(tài)機(jī)。
活動(dòng)圖顯示了系統(tǒng)中從活動(dòng)到活動(dòng)的流。
新聞標(biāo)題：UML業(yè)務(wù)建模實(shí)例分析
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