基于 UML 的图书管理系统的需求分析与设计
摘要：本文对面向对象的概念、UML 产生的背景及其基本内容进行了阐述，在对图书馆图
书管理系统进行功能描述和需求分析的基础上，结合软件工程和面向对象需求分析，设计
了基于 UML 的用例图、包图和顺序图，状态图等语言机制的图书馆图书管理系统模型。
关键词：KUML；建模语言；面向对象；需求分析；图书管理系统
1 关于面向对象
面向对象是一种的程序设计方法，或者说它是一种程序设计类型，其基本思想是使用对象
类，继承，封装，消息等基本概念来进行程序设计。它是从现实世界中客观存在的事物
（即对象）出发来构造软件系统，并在系统构造中尽可能运用人类的自然思维方式，强调
直接以问题域（现实世界）中的事物为中心来思考问题，认识问题，并根据这些事物的本
质特点，把它们抽象地表示为系统中的对象，作为系统的基本构成单位（而不是用一些与
现实世界中的事物相关比较远，并且没有对应关系的其它概念来构造系统）。这可以使系
统直接地映射问题域，保持问题域中事物及其相互关系的本来面貌。它可以有不同层次的
理解：
（1）从世界观的角度可以认为：面向对象的基本哲学是认为世界是由各种各样具有自己的
运动规律和内部状态的对象所组成的；不同对象之间的相互作用和通讯构成了完整的现实
世界。因此，人们应当按照现实世界这个本来面貌来理解世界，直接通过对象及其相互关
系来反映世界。这样建立起来的系统才能符合现实世界的本来面目。
（2）从方法学的角度可以认为：面向对象的方法是面向对象的世界观在开发方法中的直接
运用。它强调系统的结构应该直接与现实世界的结构相对应，应该围绕现实世界中的对象
来构造系统，而不是围绕功能来构造系统。
（3）从程序设计的角度来看，面向对象的程序设计语言必须有描述对象及其相互之间关系
的语言成分。这些程序设计语言可以归纳为以下几类：系统中一切皆为对象；对象是属性
及其操作的封装体；对象可按其性质划分为类，对象成为类的实例；实例关系和继承关系
是对象之间的静态关系；消息传递是对象之间动态联系的唯一形式，也是计算的唯一形式
方法是消息的序列。
面向对象的方法学包括了以下核心概念：
对象（object）：即指现实世界中各种各样的实体。它可以指具体的事物也可以指抽象的事
物。
类（class）：类是具有相似内部状态和运动规律的实体的集合（或统称、抽象）。类的概
念来自于人们认识自然、认识社会的过程。
消息（Message）:消息是指对象间相互联系和相互作用的方式。一个消息主要由 5 部分组
成：发送消息的对象、接收消息的对象、消息传递办法、消息内容（参数）、反馈。
封装：对象间的相互联系和相互作用过程主要通过消息机制得以实现。对象之间并不需要
过多的了解对方内部的具体状态或运动规律。面向对象的类是封装良好的模块，类定义将
其说明（用户可见的外部接口）与实现（用户不可见的内部实现）显式地分开，其内部实
现按其具体定义的作用域提供保护。类是封装的最基本单位。封装防止了程序相互依赖性
而带来的变动影响。在类中定义的接收对方消息的方法称为类的接口。
继承：类之间的继承关系是现实世界中遗传关系的直接模拟，它表示类之间的内在联系，
以及对属性和操作的共享，即子类可以沿用父类的某些特征。
重载：重载是指类的同名方法在给其传递不同的参数是可以有不同的运动规律。在对象间
相互作用时，即使接收消息对象采用相同的接收办法，但消息内容的详细程度不同，接收
消息对象内部的运动规律也可能不同。
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