UML在图书馆短信催还系统中的应用
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摘要：为有效提高高校图书馆的服务质量，提出了以短信方式为读者提供服务的服务理念。以图书馆短信催还系统的分析、设计为背景，探讨了uml在系统建模中的应用。以用例图表达系统需求，类图反映系统设计实现理念，时序图描述系统运行过程。并通过实际开发验证了UML在系统设计开发中的具体应用。
关键词：用例；UML；短信；催还系统
中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)18-4366-03
UML in Library SMS Push System Application
XIA WEN-Zhong1, YANG Zhi-ming2
(1.Zhaotong Teacher's College, Zhaotong 657000, China; 2.Baoshan College, Baoshan 678000, China)
Abstract: To improve the quality of the service in university library, and puts forward ways to provide service for readers text message service concept. Taking the library SMS push system analysis, design for background, and discussed the application of UML modeling in the system. To use case diagram, the class diagram express system requirements designed reflecting system concept, describe system operation process sequence chart. And verified by practical development in system design and development of UML specific applications.
Key words: Use Case; UML; SMS; return system
移动通讯技术带来的便利给高校图书馆管理注入新的活力，利用短信方式可以为读者提供图书信息查询、新书通报、超期提醒、图书预借续借及相关提示信息的推送服务。将计算机操作的方便性和强大的处理能力与手机短信的快捷、高效和低成本优势结合，利用短信拓展图书馆的服务，使读者更好、更及时、更便利地访问网络、获取图书资源信息，就是本系统要实现的目标。
短信交流的方便快捷、成本低和内容可以保存的特点，被广泛用于日常生活中。短信平台为用户提供的短信服务一般有互动模式和消息订阅模式两种。互动模式一般指点播或查询模式，用户通过手机发送相应格式的短消息到指定号码，短信平台将相应的消息或查询结果送还至用户手机。消息订阅模式指用户一次性通过网站或者手机直接预定服务，短信服务系统自动定期将服务内容发送至用户手机，直至用户退订为止[1]。
在图书馆短信管理系统中，为了尽量给读者提供优质的服务，教师读者由图书馆工作人员收集电话号码，给每位教师读者及时发送图书信息、提醒；对于学生读者，由于学生电话号码的更换比较频繁，我们采用由学生读者自己到图书馆网站主页自己申请短信服务的方式收集号码，并为读者提供免费的信息发送服务。
1 UML简介
UML是一种对软件系统进行规约、构造、可视化和文档化的语言，融合了Booth方法、OMT方法和OOSE方法的核心概念，取其精华、去其繁杂，形成了一个统一的、公共的具有广泛适用性的建模语言[2]。
1) UML的基本模型
为了支持从不同角度层面来分析系统和描述软件系统的设计开发到测试的过程，UML定义了5大类图来表示：①用例图 用来描述系统边界和主要功能，并指出各功能的操作者；②静态图 包括类图、对象图和包图，用来描述系统的静态结构；③行为图 包括状态图和活动图，用来描述对象的动态特征；④交互图 包括顺序图和协作图，主要通过对象间的交互关系来描述系统的动态实现；⑤实现图 包括构件图和配置图，构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系，配置图定义系统中软硬件的物理体系结构[3-4]。
2) UML在系统开发中的应用范围
UML的目标是用面向对象的思想来描绘任何类型的系统，具有宽泛的应用领域，在系统开发过程中，可应用于从需求分析描述到系统完成后测试的各个阶段。
① 需求分析阶段。用用例图来捕获用户需求，通过用例建模，描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统的功能要求[5]。
② 分析阶段。主要关心问题域中的主要概念和实现机制，可以用UML逻辑视图和动态视图来描述。如：用类图来描述系统的静态结构，用协作图等描述动态特征。在分析阶段，只对问题域的对象建模，而不考虑定义软件系统中的技术细节。
③ 设计实现阶段。使用特定的开发环境把分析阶段识别的各种问题变成相当的技术解决方案，并以某种面向对象编程语言来实现相应功能。
④ 测试阶段。根据系统特点，采用相应的UML图作为系统的测试的依据，例如：单元测试使用类图和类规格说明；系统测试可以使用用例图来验证系统的行为等。
图书短信管理系统是一个图书馆的管理支持系统，它的总体任务是实现图书编目、借阅和管理的信息化，自动化，方便化。图书短信管理系统需要满足读者、图书管理员和系统管理员三方面的需求。
2.1 系统功能设计
1） 图书短信管理系统的功能性需求包括以下内容：
图书短信管理系统能够为读者提供服务。每个读者能够拥有唯一标识其存在的编号。图书馆向每一个读者发放借阅证，借阅证包含每一个读者的编号和个人信息。系统通过一个单独的程序功能为读者提供服务，不需要管理人员的干预，这些服务包括查询馆藏图书信息、个人信息，预定图书服务等。
2） 当读者需要借阅书籍、归还书籍时需要通过图书管理员才行，即读者不直接与系统交互，而是图书管理员充当读者借阅的与系统交互。当读者借阅的图书数量超过限制时，不允许读者再行借阅。当读者借阅的图书有任何一本超过借阅期限时，需要对其进行处罚。借阅图书时需要借阅证作为借阅凭证，归还时不需要。
3） 系统管理员负责系统的管理维护工作，维护工作包括图书管理员的权限管理，图书信息的添加、修改和删除；读者信息的添加、修改和删除，并且能够查询读者、图书和图书管理员的相关信息。
4） 可以通过图书的名称或图书的ISBN/ISSN号对图书进行查找。
5） 读者通过短信网关特服号与系统交互，完成个人信息的设置或查询、馆藏资源的查询，图书的预借，续借。
2.2 用例模型
图书短信管理系统负责图书馆纸质文献资源、数字资源以及馆藏文献信息的管理与维护。系统涉及的角色有读者、图书管理员和系统管理员三种。读者首先登录系统，即可查询自己个人基本信息及当前借阅图书相关信息，查询馆藏图书信息，预定图书，续借自己已经借阅并符合续借条件的图书。图书管理员中负责图书流通的管理员处理读者的借书、续借图书、还书请求，处理读者的图书预定请求。图书管理员中的采编管理员负责图书书目信息的增加，修改以及删除。系统管理员负责保证系统的正常运行，数据的维护，读者账户的查询、修改以及更新系系统资源等操作、图书管理员的权限分配，图书信息的增加、修改以及删除，图书馆馆内短信息系统的管理与维护操作。图书短信管理系统用例图如图1所示。
从用例图中我们可以看出系统管理员负责整个系统的运行维护，管理员和读者之间是整个系统的直接参与者。
管理员所包含的用例有：
1）登录系统：管理员可以通过登录系统进行各项功能的操作。
2）短信平台的管理。
3）书籍管理：包括对书籍的增加、删除和修改等。
4）书籍借阅管理：包括借书、还书、预订、书籍逾期处理和书籍丢失处理等。
5）读者管理：包括对读者账户的增加、删除和修改等操作。
读者所包含的用例有：
1）登录系统；
2）借书：进行借书业务，通过与图书馆管理员协作完成。
3）还书：通过与图书馆管理员协作完成还书业务。
4）查询：通过网页或短信查询，包含对图书馆概况、书籍信息和个人信息的查询业务。
5）预订：读者对书籍的预订业务。
6）续借：读者对已借书籍的续借业务。
7）违章处罚：读者协同图书管理员完成图书逾期、图书丢失等的处理。
2.3 类图
类是面向对象系统组织结构的核心。类是一组具有相同属性、操作、关系和语义的对象的描述。在系统分析的过程中，关注的依然是问题本身，但同用例模型不同的是，用例模型是从最终用户角度来看待问题，而分析模型是从开发者角度来描述问题。用MVC模式作为对象识别的指导思想，是比较好的做法。对象识别的结果就是需要的静态模型，通常表现为类图。
在图书馆短信管理系统的实例中，数据类共有7个：User类、Book类、Borrow类、Reservation类、Renew类、Message类、Log类，类之间的关系如图2所示。
类图说明：
Book_name类是书库里的一条记录，而Books类则是指具体的书籍。现实世界中，每条记录都会有多本书存在，所以Book_name与Books之间是一对多的关系；Books与renew类、Reservation类、Borrow类之间也是一对多的关系，也就是说Books可以有多个预订记录，但是也可以没有预订记录。Book_name与Reservation之间是一对一的关系，不可能存在同一本书被两个人预订的情况。Message短信发送类与读者之间是多对一的关系，一个读者可能会通过几条短信来完成信息的提醒查询业务。另外，系统单独提供一个Log日志类，用于记录短信的收发与系统的各种操作。
2.4 时序图
时序图按时间顺序描述系统元素之间的交互过程。图书馆短信管理系统的时序图主要有如下几个。
1）系统管理员添加读者账户时序图。2）系统管理员发送短信提醒时序图。3）图书管理员处理书籍借阅的时序图。4）图书管理员处理书籍归还的时序图。5）读者激活系统短信功能时序图。6）读者短信登录系统时序图。7）读者短信查询馆藏信息的时序图。8）读者短信续借时序图。
本文以读者短信查询馆藏信息的时序图和读者短信续借时序图为例（如图3~图4）。
在读者未登录的情况下，提示读者登录，当读者通过短信的方式与系统进行交互登录后，执行读者进行的查询操作，当数据操作成功后，把查询结果通过短信网关发送回读者的手机上。
时序图说明：
读者登录后，系统在一定的时间内保持读者登录信息，接下来读者先发送查询个人借阅信息的指令到图书短信管理系统，系统把查询结果按方便短信收发的方式进行排序，然后发送给读者手机；读者看到下发信息后，按系统指定的格式发送申请指令给短信网关进行数据更新操作，当操作成功后，系统返回成功标识并提示用户操作成功。
3 结论
数字图书馆的研究和发展极快，需要应用和集成许多最新的信息技术，使数字资源得到最有效的利用和共享。本文通过对图书馆短信催还系统的分析，探讨了UML技术在图书馆短信催还系统分析设计中具体应用。
参考文献：
[1] 程敏.高校教务短信服务系统的设计与实现[D].武汉:华中师范大学,2006:10-13.
[2] 谢星星,沈懿卓.UML基础与Rose建模实用教程[M].北京:清华大学出版社,2008:45-47.
[3] 许显,孙赢.UML在图书馆管理系统建模中的应用[J].现代计算机,2006(11):43-45.
[4] 蔡敏,徐慧慧,黄炳强.UML基础与Rose建模教程[M].北京:人民邮电出版社,2006:67-70.
[5] 孙赢,许F.UML在实验室住处管理系统建模中的应用[J].苏州市职业大学党报,2010(9):36-38.
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