解析:
各种类型数据的高等界面，后来逐渐演变成满足所有数据访问需要的完整解datamodule4.adoquery2.sql.add('SELECT借书证号,密码FROM[user]WHERE(借书证号=:tt)')
datamodule4.adoquery2.parameters[0].value:=username
datamodule4.adoquery2.open
在为TQuery或TADOquery部件设置SQL属性时调用Close方法总是很安全的，如果TQuery或TADOquery部件已经被关闭了，调用Close方法时不会产生任何影响。在应用程序中为SQL属性设置新的SQL命令语句时，必须要调用Clear方法以清除SQL属性中现存的SQL命令语句，如果不调用Clear方法，便调用Add方法向SQL属性中设置SQL命令语句，那么新设置的SQL命令语句会追加在现存SQL命令语句后面，在程序运行时常常会出现出乎意料的查询结果甚至程序无法运行下去。
在这里要特别注意的，一般情况下TQuery或TADOquery部件的SQL属性只能包含一条完整的SQL语句，它不允许被设置成多条SQL语句。当然有些数据库服务器也支持在TQuery或TADOquery部件的SQL属性中设置多条SQL语句，只要数据库服务器允许这样，我们在编程时可以为SQL属性设置多条SQL语句。
在为TQuery或TADOquery部件设置完SQL属性的属性值之后，也即编写好适当的SQL程序之后，可以有多种方式来执行SQL程序。
在设计过程中，设置完TQuery或TADOquery部件的SQL属性之后将其Active属性的值置为True，这样便可以执行SQL属性中的SQL程序，如果应用中有与TQuery或TADOquery部件相连的数据浏览部件(如TDDGridTDBEdit等)那么在这些数据浏览部件中会显示SQL程序的执行结果。
在应用程序运行过程中，通过程序调用TQuery或TADOquery组件的Open方法或ExecSQL方法可以执行其SQL属性中的SQL程序。Open方法和ExecSQL方法是不一样的。Open方法只能用来执行SQL语言的查询语句(Select命令)，并返回一个查询结果集，而ExecSQL方法还可以用来执行其它常用的SQL语句(如INSERT,UPDATE,DELETE等命令)，例如：
Query1.Open(这样会返回一个查询结果集)
如果调用Open方法，而没有查询结果时，会出错。此时应该调用ExecSQL方法来代替Open方法。如：
Query1.ExecSQL(没有返回结果)
当然在设计应用程序时，程序设计人员是无法确定TQuery或TADOquery组件中的SQL语句是否会返回一个查询结果的。对于这种情况应当用Try…Except模块来设计程序。在Try部分调用Open方法，而在Except部分调用ExceSQL方法，这样才能保证程序的正确运行。
例如：
Try
Query1.Open
Except
Query1.ExecSQL
End
通过Tquery或TADOquery组件可以获得两种类型的数据：
u“活动”的数据
这种数据就跟通过TTable部件获得的数据一样，用户可以通过数据浏览部件来编辑修改这些数据，并且当调用Post方法或当焦点离开当前的数据浏览部件时，用户对数据的修改自动地被写回到数据库中。
u非活动的数据(只读数据)
用户通过数据浏览部件是不能修改其中的数据。在缺省情况下，通过TQuery部件获得的查询结果数据是只读数据，要想获得“活动”的数据，在应用程序中必须要设置Tquery或TADOquery组件的RequestLive属性值为True，然而并不是在任何情况下(通过设置RequestLive的属值True)都可以获得“活动”的数据的，要想获得“活动”的数据，除了将TQuery部件的RequestLive属性设置为True外，相应的SQL命令还要满足以下条件。
本地SQL语句查询情况下，要得到可更新的数据集，SQL语句的限制为：
n查询只能涉及到一个单独的表
nSQL语句中不能包含ORDERBY命令
nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG
n在Select后的字段列表中不能有计算字段
n在Select语句WHERE部分只能包含字段值与常量的比较运算，这些比较运算符是：Like,>,<,>=,<=。各比较运算之间可以有并和交运算：AND和OR
当通过SQL语句查询数据库服务器中的数据库表：
n查询只能涉及到一个单独的表
nSQL语句中不能包含ORDERBY命令
nSQL语句中不能含聚集运算符SUM或AVG运算
另外，如果是查询Sybase数据库中的表，那么被查询的表中只能有一个索引。
如果在应用程序中要求TQuery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集，但是SQL命令语句不满足上述约束条件时，对于本地数据库的SQL查询，BDE只能返回只读的数据集。对于数据库服务器中的SQL查询，只能返回错误的代码。当Tquery或TADOquery组件返回一个“活动”的查询结果数据集时，它的CanModIfy属性的值会被设置成True。
§3.4MSSQLServer简述
SQLServer是一个后台数据库管理系统,它功能强大 *** 作简便,日益为广大数据库用户所喜爱。越来越多的开发工具提供了与SQLServer的接口。SQLServer是一个关系数据库管理系统，它最初是由Microsoft、Sybase和Ashton-Tate三家公司共同开发的。于1988年推出了第一个OS/2版本，在WindowsNT推出后，Microsoft与Sybase在SQLServer的开发上就分道扬镳了，Microsoft将SQLServer移植到WindowsNT系统上，专注于开发推广SQLServer的WindowsNT版本。
SQLServer2000是Microsoft公司推出的SQLServer数据库管理系统的最新版本，该版本继承了SQLServer7.0版本的优点，同时又比它增加了许多更先进的功能、具有使用方便、可伸缩性好与相关软件集成程度高等优点。可跨越从运行MicrosoftWindows98的膝上型电脑到运行MicrosoftWindows2000的大型多处理器的服务器等多种平台使用。MSSQLServer不但可以应用于大中型数据库管理中，建立分布式关系数据库，并且也可以开发桌面数据库。事实上，SQLServer数据库处理的基本结构，采取关系型数据库模式，尽管如此，相信大家都可以轻易的发现，在SQLServer的数据库处理方式，则是使用面向对象的 *** 作方式与精神，也就是说，SQLServer的所有功能，都可以基于系统已经建立好的一些对象来达成，是相当OO（面向对象）的一个系统结构。
SQLServer企业管理器是SQLServer的主要管理工具，它提供了一个遵从MMC标准的用户界面，使用户得以：
·定义SQLServer实例组。
·将个别服务器注册到组中。
·为每个已注册的服务器配置所有SQLServer选项。
·在每个已注册的服务器中创建并管理所有SQLServer数据库、对象、登录、用户和权限。
·在每个已注册的服务器上定义并执行所有SQLServer管理任务。
·通过唤醒调用SQL查询分析器，交互地设计并测试SQL语句、批处理和脚本。
·唤醒调用为SQLServer定义的各种向导。
·
第三章图书管理系统设计分析
§4.1应用需求分析
图书管理系统需要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是图书借阅者、图书馆工作人员和图书馆管理人员。图书借阅者的需求是查询图书馆所存的图书、个人借阅情况及个人信息的修改；图书馆工作人员对图书借阅者的借阅及还书要求进行 *** 作，同时形成借书或还书报表给借阅者查看确认；图书馆管理人员的功能最为复杂，包括对工作人员、图书借阅者、图书进行管理和维护，及系统状态的查看、维护并生成催还图书报表。
图书借阅者可直接查看图书馆图书情况，如果图书借阅者根据本人借书证号和密码登录系统，还可以进行本人借书情况的查询和维护部分个人信息。一般情况下，图书借阅者只应该查询和维护本人的借书情况和个人信息，若查询和维护其他借阅者的借书情况和个人信息，就要知道其他图书借阅者的借书证号和密码。这些是很难得到的，特别是密码，所以不但满足了图书借阅者的要求，还保护了图书借阅者的个人隐私。
图书馆工作人员有修改图书借阅者借书和还书记录的权限，所以需对工作人员登陆本模块进行更多的考虑。在此模块中，图书馆工作人员可以为图书借阅者加入借书记录或是还书记录，并打印生成相应的报表给用户查看和确认。
图书馆管理人员功能的信息量大，数据安全性和保密性要求最高。本功能实现对图书信息、借阅者信息、总体借阅情况信息的管理和统计、工作人员和管理人员信息查看及维护。图书馆管理员可以浏览、查询、添加、删除、修改、统计图书的基本信息；浏览、查询、统计、添加、删除和修改图书借阅者的基本信息，浏览、查询、统计图书馆的借阅信息，但不能添加、删除和修改借阅信息，这部分功能应该由图书馆工作人员执行，但是，删除某条图书借阅者基本信息记录时，应实现对该图书借阅者借阅记录的级联删除。并且还应具有生成催还图书报表，并打印输出的功能。
在本系统中由于没有打印机设备供试验，所以预先把报表打印改成报表预览。
设计不同用户的 *** 作权限和登陆方法
对所有用户开放的图书查询
借阅者维护借阅者个人部分信息
借阅者查看个人借阅情况信息
维护借阅者个人密码
根据借阅情况对数据库进行 *** 作并生成报表
根据还书情况对数据库进行 *** 作并生成报表
查询及统计各种信息
维护图书信息
维护工作人员和管理员信息
维护借阅者信息
处理信息的完整性
对借阅过期的图书生成报表
图4-2图书管理系统数据库应用需求的总结
根据以上所做的需求分析，并略掉一些细节（如不考虑用户的登录；对记录的维护），得出以下的三层数据流图。
§4.2系统功能模块划分
系统功能框图如图4-10所示。
§4.3系统数据库设计
4.3.1概念设计
在概念设计阶段中，设计人员从用户的角度看待数据及处理要求和约束，产生一个反映用户观点的概念模式。然后再把概念模式转换成逻辑模式。将概念设计从设计过程中独立开来，使各阶段的任务相对单一化，设计复杂程度大大降低，不受特定DBMS的限制。
利用ER方法进行数据库的概念设计，可分成三步进行：首先设计局部ER模式，然后把各局部ER模式综合成一个全局模式，最后对全局ER模式进行优化，得到最终的模式，即概念模式。
（1）设计局部ER模式
实体和属性的定义：
图书（图书编号，图书名称，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量，）
借阅者（借书证号，姓名，性别，身份z，联系电话，密码）
身份（身份编号，身份描述，最大借阅数）
图书类别（图书类别编号，类别描述）
ER模型的“联系”用于刻画实体之间的关联。一种完整的方式是对局部结构中任意两个实体类型，依据需求分析的结果，考察局部结构中任意两个实体类型之间是否存在联系。若有联系，进一步确定是1:N，M:N，还是1:1等。还要考察一个实体类型内部是否存在联系，两个实体类型之间是否存在联系，多个实体类型之间是否存在联系，等等。联系定义如图4-5所示。解释如下：
u一个借阅者（用户）只能具有一种身份，而一种身份可被多个借阅者所具有；
u一本图书只能属于一种图书类别（类别），而一种图书类别可以包含多本图书；
u一个用户可以借阅多本不同的书，而一本书也可以被多个不同的用户所借阅。
（2）设计全局ER模式
所有局部ER模式都设计好了后，接下来就是把它们综合成单一的全局概念结构。全局概念结构不仅要支持所有局部ER模式，而且必须合理地表示一个完整、一致的数据库概念结构。
1)确定公共实体类型
为了给多个局部ER模式的合并提供开始合并的基础，首先要确定各局部结构中的公共实体类型。在这一步中我们仅根据实体类型名和键来认定公共实体类型。一般把同名实体类型作为公共实体类型的一类候选，把具有相同键的实体类型作为公共实体类型的另一类候眩
2)局部ER模式的合并
合并的原则是：首先进行两两合并；先和合并那些现实世界中有联系的局部结构；合并从公共实体类型开始，最后再加入独立的局部结构。
3)消除冲突
冲突分为三类：属性冲突、结构冲突、命名冲突。
设计全局ER模式的目的不在于把若干局部ER模式形式上合并为一个ER模式，而在于消除冲突，使之成为能够被所有用户共同理解和接受的同一的概念模型。
3)全局ER模式的优化
在得到全局ER模式后，为了提高数据库系统的效率，还应进一步依据处理需求对ER模式进行优化。一个好的全局ER模式，除能准确、全面地反映用户功能需求外，还应满足下列条件：实体类型的个数要尽可能的少；实体类型所含属性个数尽可能少；实体类型间联系无冗余。
综上所述，“图书管理系统”的全局ER模式如图4-13所示。
4.3.2关系数据库的逻辑设计
由于概念设计的结果是ER图，DBMS一般采用关系型（本人所使用的MSSQLServer就是关系型的DBMS），因此数据库的逻辑设计过程就是把ER图转化为关系模式的过程。由于关系模型所具有的优点，逻辑设计可以充分运用关系数据库规范化理论，使设计过程形式化地进行。设计结果是一组关系模式的定义。
（1）导出初始关系模式
book（图书编号＃，图书名称，图书类别＃，作者，出版社，出版日期，备注，价格，数量）class（图书类别#，类别名）user（借书证号＃，姓名，性别，身份编号＃，身份z，联系电话，密码）ID（身份编号#，身份描述，最大借阅数）Owner（借书证号#,图书编号#，借书日期）
图4-14关系模式集
（2）产生子模式
子模式是用户所用到的那部分数据的描述。除了指出用户用到的数据外，还应指出数据与概念模式中相应数据的联系，即指出概念模式与子模式之间的对应性。
借书子模式（借书证号#，姓名，图书编号＃，图书名称，借书日期）
图4-15部分子模式
（3）根据设计中出现的问题本人在写系统时还加入了两个关系模式：
1、ownertemp：用于工作人员在处理借书、还书工作时临时存储借书、还书信息，以便打印报表时使用。
2、keyer：用于存储工作人员和图书馆管理员的用户名和密码及权限，以便工作人员或图书馆管理员进入相应的功能模块时进行验证用户的身份。
4.3.3数据库的实现
我选用MicrosoftSQLServer2000(企业版)数据库来进行数据库的逻辑设计。首先创建七个基本数据库表如表4-1－4-7所示，然后根据全局ER图，建立各个表之间的联系，如图4-8所示。
表4-1借阅者基本信息表的结构(User)
表4-2图书信息表的结构（Book）
表4-3图书类别信息表的结构（Class）
表4-4借阅者身份信息表的结构（ID）
表4-5借阅情况信息表的结构（Owner）
表4-6借阅情况临时存储信息表的结构（Ownertemp）
注：在owner表和ownertemp表中加入了索引字段，用来唯一标识一条借书记录，并且设置为标识，标识种子为1。
表4-7工作人员和管理员信息表的结构（Keyer）
图4-8数据库表间联系图
第五章图书管理系统应用程序设计
§5.1系统窗体模块组成
§5.2数据模块窗体的设置
在编写数据库应用程序时，经常要遇到这样的情况，即好多组件、窗体同时访问相同的数据源，如果为每一个组件或者窗体都设置一个数据源将是十分耗时的工件，而且要保证这些数据源的确是相同的也需花一番功夫。那么，能不能将这些数据源集中管理，最好是做成一个统一的模块，需要时就将该模块引入而不必直接 *** 作数据源本身呢？数据模块（DataModule）是解决这个问题最好的答案。简单说来，数据模块是用来集中管理数据源的一个窗体，该窗体可被需要的地方随时引入。
但本人在开发这个系统时，开始使用了一下数据模块，但在使用过程中却碰到了一些问题。并且考虑这个系统使用到的TADOQuery控件比较多，如果使用数据控件可能会带来管理上的麻烦，如弄混各个数据控件的作用。还考虑到使用动态生成ADOQuery可能会更节省资源。所以在本人的系统中，开始做的第一个模块“借阅者个人模块”中还稍微使用了一下数据模块。但在后面做的两个模块中大多都是用动态生成ADOQuery来实现的。并且由于SQL语句是动态加入的所以datamodule中的控件也不会多。
§5.3启动画面的实现
启动画面是为了给用户一个良好的印像，加深软件的亲和力，没有实际的功能，在Form1窗体中加入了Image和Time组件。启动画面的窗体略，主要的源代码如下：
§5.4用户登录窗体的的实现
本窗体是为三种不同的用户（一般用户，工作人员，管理员）提供选择以进入不同的模块，满足不同用户的需求。源代码比较简单，略。
§5.5用户密码认证窗体的的实现
本窗体是为了让工作人员或图书馆管理员按照用户名和密码进行登录，并且跟据用户名检查Keyer表中的“权限”字段，以分辩进入图书馆管理人员模块还是进入工作人员模块。窗体界面、源代码如下
§5.6借阅者服务模块的实现
借阅者服务窗体的功能主要是图书的查询，个人借阅情况查看及个人部分信息的修改。界面图如下：
5.6.1图书查询功能的实现
在本系统中，任何人都有权限使用查询功能，不做任何限制。界面如下，
由于实现的查询功能有多种，如按图书编号、图书名称等字段进行完全体配查找和部分体配的模糊查找，还有按多个条件进行逻辑与或是逻辑或的多条件查找。其中实现的方法者差不多，所以只给出多条件查找的代码，如下：
5.6.2借阅者登录功能的实现
这个功能的实现与工作人员和管理人员登录功能实现的方法大致一样，并且还要简单。是从User表中查到到借阅证号与密码，看与用户输入的是否一致。如果一致，那么用户就可查看自已的借阅情况并维护自己的部分信息。源代码与借阅者登录界面都略。
5.6.3借阅者借阅情况功能的实现
当借阅者正确登录到系统后，此功能将被激活，使用户能查看到自身的借阅情况。在此系统中，信息的显示一般用ListView来实现，只在较少的情况下用到了DBgrid，因为我觉得ListView更好实现，并能使信息数据对用户的完全分离。
在这里跟据借阅者的不同要求实现借阅情况的查询，有检查所有的借阅情部、某本书的借阅情况、和根据已借阅天数的来查询。其中根椐借阅天数来查询更有代表性，有方式一和方式二。以下给出此功能的源代码
按借阅天数查询方式一
按借阅天数查询方式二
5.6.4借阅者个人资料维护功能的实现
此功能实现当前借阅者部份资料的修改，但借书证号和身份类别这样的信息不允许修改，这是图书馆管理员模块的功能。在此界面中点击修改按钮将出现“修改”窗体（Form8），点击修改密码按钮将出现groupbox8，在这里进行密码修改。关键源代码如下。
这里给出个人部分信息修改的源代码：
这里给出密码修改的源代码：
5.7工作人员－图书借阅/归还模块的实现
5.7.1工作人员进行图书借阅功能实现
在这个功能中，工作人员输入借阅者的借阅证号和所要借阅的图书的图书编号，然后点击借阅按钮就可进行图书借阅。考虑到实际中可能会出现只知图书名而不知图书编号的情况，在此界面下方加入了一个转换功能，可以把图书名称转换成图书编号，再进行图书借阅。
在借阅完成后会生借阅报表以便借阅者检查和确认，借阅报表的打印效果如下图，实现比较简单，略去实现过程。
5.7.2工作人员进行图书归还功能实现
在此功能中，工作人员根据借阅者的借书证号和归还的图书编号进行图书的归还工作。并且根据现实中可能会出现的只知图书名不知图书编号的归还情况，所以加入了按书籍名称进行归还的功能。这个功能是图书借阅功能中把图书名称转换成图书编号的一种改进方法，这样就不用如借阅功能中一样要先转换再借阅了。归还完成后，同样会打印出归还报表以便用户检查和确认。
5.8图书馆管理员模块的实现
5.8.1图书馆管理员图书管理功能的实现
在这个功能中可以在（＊图书编号）中输入图书编号，点查找按钮后就会在各个相应的组件中显示出信息，或按图书名称模糊查找到所要的记录，在各个相应的组件中显示第一条记录的信息，也可在下端的ListView组件中点击某一条记录，在各个相应的组件中也会显示所选记录的信息。在入库功能中只要不是相同的图书编号并且带＊号提示的字段不为空就可插入新的图书记录。删除则删除那些Book表中的图书记录，如果借出还可依用户要求连带删除owner表中的记录。因为图书修改与图书入库的功能与工作人员记录修改和工作人员记录添加的实现过程一样，所以下面仅给出删除功能的源代码，如下
5.8.2图书馆管理员工作人员和管理员管理功能的实现
在此功能中可以加入工作人员或是管理员，或是修改他们的密码、权限。
在此功能中如果选中ListView中的记录，则在右边相应的组件中显示出信息，并且管理员还可对这些记录进行修改或加入新的记录。并且也可以点删除按钮删除选中的一条或多条记录。删除功能与图书记录的删除一般，所以下面只给出添加与修改的实现过程。
5.8.3图书馆管理员修改图书类别及统记功能的实现
在此窗体中能对图书的类别进行删除，添加和修改，这模块的功能的实现过程与图书记录的删除，添加和修改一样的，但是这个窗体还能跟据图书类别进行统计，还可根据Book表和owner表统计出图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目。在这里给出统计图书总数目，库存图书数目，借出图书数目及借阅过期的图书数目的实现过程中的几个函数和过程
5.8.4图书馆管理员借阅者管理功能的实现
查询借阅者可根据借阅者的借书证号或姓名或身份编号查找到借阅者的信息，也可以实行模糊查找，这个功能的实现与前面图书查找的实现过程一般，就不再详细说明。
5.8.5图书馆维护借阅者管理功能的实现
此功能能对借阅者信息进行查看添加、删除、修改。在这里给出刷新按钮的实现过程
5.8.6图书馆身份维护功能的实现
这一部分是对借阅者身份进行管理，能对身份进行添加、删除、修改。并且同样的在listview中选中某条或多条记录时会在相应的右边的组件中显示出信息。此功能实现过程与前面所叙有雷同，略。
5.8.7图书馆借阅者统计功能的实现
此功能按借阅者身份进行统计，得出具有某种身份的借阅者总数，此种身份的并借阅图书的借阅者数和所借阅的图书数，在下面给出实现过程。
5.8.8图书馆统计借阅过期记录功能的实现
打印出的借阅过期催还报表如下图所示：
此报表能显示按借书证号升序排列的借阅信息超过限定时限的信息，其中主要的SQL语句如下：
5.9系统信息显示的实现
显过本系统的信息，并且右边的字向上滚动显示，主要实现如下：
【原文出处】现代图书情报技术【原刊地名】京
【原刊期号】200206
【原刊页号】4～6
【分 类 号】G9
【分 类 名】图书馆学、信息科学、资料工作
【复印期号】200301
【 标 题】基于UML的高校图书馆管理系统
【英文标题】The Application of UML in Digital Library
Jin Yi Yang Zongying
(Institute of Information Science and Technology,Shanghai Jiaotong University, Shanghai 200030,China)
【 作 者】金毅/杨宗英
【作者简介】金毅，杨宗英，上海交通大学情报科学技术研究所 上海 200030
【内容提要】数字图书馆的研究方兴未艾，目前正处于传统图书馆向数字图书馆过渡的阶段，转变过程中需要应用和集成最新的信息技术，以达到对网络信息资源最有效的利用和共享。传统的系统分析设计的方法难以保证开发的效率和质量，将UML应用于数字图书馆建设，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态的业务需求，并方便地集成已有的传统图书馆信息资源。这是UML一个有着很好前景的应用方向。
【摘 要 题】实践研究
【英文摘要】The study of digital library is booming. Now traditional library is converting to digital library,this needs the application and integration of the latest information technologies for the maximum usage and shareof network information resources. Traditional system analysis and design methods can't guarantee the efficiencyand quality. Using UML in developing digital library can quicken the process, improve the code quality, supportthe dynamic needs and easily integrate the traditional resources. This is a hopeful application field for UML.
【关 键 词】UML/数字图书馆
UML/Digital library
【 正 文】
【分类号】G250.76
1 引言
在信息技术迅猛发展及基于Internet网络应用日益普及的今天，传统图书馆正在向自动化、网络化、电子化的数字化方向发展，这是目前网络信息资源开发和研究的热点。数字图书馆的建设涉及到信息资源数字化、多媒体数据库、分布式网络、信息管理系统结构等多方面的问题，需要有效地集成和应用最新的信息技术。如何在宏观上有效地把握和组织，并运用到数字图书馆的开发建设上，是数字图书馆研究的重点。UML（The Unified Modeling Language，即统一建模语言）是一种编制系统蓝图的标准化语言，可以对复杂的系统建立可视化的系统模型，目前已经被工业标准化组织OMG（Object Management Group）接受，一经推出便得到许多著名的计算机厂商如Microsoft、HP、IBM、Oracle等的支持，在国际上的应用日益广泛。数字图书馆的开发建设是一个复杂的软件工程，需要集成不同的 *** 作系统、数据库和应用软件，有众多不同级别的用户、管理员，满足图书馆从书目查询、普通和电子书刊借阅到提供网上信息服务、资源共享等各种需求。用传统的系统开发和集成的分析设计方法难以保证效率和质量，UML的特点及数字图书馆的要求，决定UML在数字图书馆中应该有很好的应用前景。
1.1 数字图书馆的基本特征和模式
数字图书馆组织了一系列与平台无关、面向对象、分布式的数字化信息资源并且提供相关的服务，它应该具有以下一些特征〔2〕〔4〕：
（1）数字图书馆拥有海量的数字化资源， 其信息度量单位不再是KB、MB，而是GB、TB甚至PB。数字化的资源又是多种媒体（如文字、图像、音频、视频、虚拟空间等）的，具有多种存储和压缩格式。
（2）数字化资源并不是孤立的，而是相互关联的动态的。 数字图书馆是数字化资源的统一，可以通过一定的相关关系，由特定的协议和存取方法来查找和访问这些数字化资源。
（3）数字图书馆必须为用户提供统一的访问手段， 能够让用户透明方便地获取所需的信息而不必关心这些信息的具体位置。对数字资源的检索应该是智能化、交互式的，对全文、多媒体信息、多语言信息的检索都可以达到很好的查全率和查准率。
（4）数字图书馆建立在异构平台上，具有分布、 开放的信息结构，高速、可靠的网络环境是其运行的基础。它突破了时间、空间的限制，让用户可以在任何地方、任何时间获取自己所需的信息。在此基础上提供的导航式和个性化的服务，使服务内容更多样、服务模式更广泛，这是对传统图书馆服务功能的突破。
数字图书馆的模式，可以用图1简单说明， 用户通过网络和通信系统，连接到数字图书馆的咨询系统，通过这个统一的访问界面，用户可以透明地获取各种信息资源。
附图
图1 数字图书馆模式
1.2 UML概述及特点
UML是一种编制系统蓝图的标准化语言， 可以对大型复杂的系统的各种成分可视化、说明并构造系统模型，以及建立各种所需的文档。UML通过三类图形建立系统模型：Use Case图、静态结构图（对象类图、对象图、组件图、配置图）和动态行为图（顺序图、协同图、状态图、活动图），这些图可以从不同的抽象角度使系统可视化。UML 具有以下特点〔1〕：
（1）面向对象。UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。
（2）可视化，表示能力强。通过UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型，可用于各种复杂系统的建模。
（3）独立与过程。UML是系统建模语言，独立与开发过程。
（4）独立于程序设计语言。用UML建立的软件系统模型可以用Java、VC＋＋、Smalltalk等任何一种面向对象的程序设计来实现。
（5）易于掌握使用。UML图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使用。
使用UML进行系统的分析和设计，可以加速开发的进程，提高代码的质量，支持动态的业务需求。UML适用于各种规模的系统开发，能促进软件复用，方便地集成已有的系统并有效处理开发中的各种风险。
2 UML在数字图书馆中的应用
UML是一种建模语言，是系统开发的一个组成部分，本身并没有关于开发过程概念的定义和表示符号。UML的创始者Booch、Jacobson和Rumbaugh在Rational公司的支持下综合了多种系统开发过程的长处，提出新的面向对象的开发过程，称为Rational 统一过程（RationalUnified Process, RUP）。RUP过程的核心工作流包括：业务建模、需求分析、系统分析与设计、实现、测试和系统配置。下面通过UML来分析并构造数字图书馆模型，并结合Rational统一过程加以描述，图形用Rational Rose工具软件绘制。
2.1 数字图书馆的业务建模和需求分析
业务建模和需求分析的目的是对数字图书馆进行评估，采集和分析系统的需求，理解系统要解决的问题，重点是充分考虑系统的实用性。结果可以用一个Use Case模型表达（图2）， 模型中的活动者代表外部与系统交互的单元，包括用户、图书馆工作人员和外部信息源；UseCase是对系统需求的描述，表达了系统的功能和所提供的服务，包括采购子系统、编目子系统和流通子系统。对于数字图书馆而言，流通子系统还应该考虑到普通书刊流通和电子书刊流通的区别。电子书刊是指内容为数字格式、发行为电子方式、用计算机阅读和存储的电子读物，可以实现普通书刊所没有的全文检索、页面批注、摘要、字体缩放等功能。用户无论何时何地，都可以在线借还，这是数字图书馆服务功能的一个重要组成部分，也是对传统图书馆服务功能的延伸和拓展，其中的关键是流通子系统在实现时必须能对电子书刊的版权、以及可以同时借阅的用户数进行保护和控制。
附图
图2 数字图书馆Use Case模型
图2中模型元素之间的实线表示二者存在关联关系， 带空心箭头的实箭线说明存在泛化关系，这里有两种情况，一种是一般与特殊的关系，如“流通子系统”与“普通书刊流通”、“电子书刊流通”的关系；另一种是使用关联，表示一个模型元素需要使用另一个模型元素，在箭线上标有＜＜Use＞＞， 如“流通子系统”需要使用“编目子系统”生成的书目数据，图2是数字图书馆系统层的Use Case模型， 只包含了最基本的Use Case模型，是系统的高层抽象。在开发过程中，随着对系统的认识不断加深，Use Case模型可以从顶向下不断精化，演化出更为详细的Use Case模型。
2.2 数字图书馆系统分析与设计
系统分析与设计是研究欲采用的实现环境和系统结构，结果是产生一个对象模型，即设计模型，设计模型包含了Use Case的实现，可以表现对象是如何相互通信和运作来实现Use Case流的。对于系统的静态结构，可以通过对象类图、对象图、组件图和配置图来描述；对于系统的动态行为，可以通过顺序图、协同图、状态图、活动图描绘。这些图再加上支持说明文档就构成一个完整的设计模型。
（1）静态结构的分析与设计
数字图书馆拥有大量数字化信息资源，这些资源是多种媒体、多种格式的，而且还是相互关联的。其数据量大，信息长度不定，非结构化信息与结构化信息并存。传统的数据库和信息管理系统在数据模型、系统结构、用户接口等方面都难以实现对这些数字化信息资源的管理和 *** 作，这就决定了数字图书馆必须采用面向对象的方法来建立数据模型和管理模型，建立面向对象的数据库，实现面向对象的信息管理系统。使用UML 对数字图书馆系统进行基于面向对象的分析和设计，可以从开发的第一步开始，从系统的底层就把握住数字图书馆信息资源的特征，为下一步的具体实现打好基础。在为数字图书馆系统建立模型时要涉及到处理大量的模型元素，如对象类、接口、组件、节点、图等，可以将语义上相近的模型元素组织在一起，这就是UML的包， 包从较高的层次来组织管理数字图书馆的系统模型。
在详细设计阶段可以对包图中的所有类、对象从实现角度再进一步进行细化，绘制具体的对象类图、对象图等。图3 是数字图书馆系统的包图，虚箭线说明包之间的依赖关系，如“流通”包依赖于“数据库”包，要使用“数据库”包中的类及数据。带空心箭头的实箭线说明包之间的泛化关系，这里是一般与特殊的关系，如“编目”包与“本馆编目”包、“联合编目”包之间存在泛化关系。
附图
图3 数字图书馆系统包图
（2）动态结构的分析与设计
数字图书馆提供的各种服务都是建立在分布、开放的信息结构之上，依托高速、可靠的网络环境来完成。每项服务都可以看成一个事件流，由若干相关的对象交互合作来完成。对于这种系统内部的协作关系和过程行为，可以通过绘制顺序图和协同图来帮助观察和理解。
一个对象在其生存期间所经历的状态序列，对于把握对象的行为和状态的迁移变化是非常重要的，可以通过状态图来了解一个对象的历史，引起一个状态向另一个状态转移的事件，以及由于状态的转移而引发的动作。
此外，描述工作流和并发处理行为还可以用活动图，表达从一个活动到另一个活动的控制流。
顺序图和协同图适合描述多个对象的协同行为，而状态图适合描述一个对象穿越多个Use Case的行为。状态图与活动图的区别是，状态图描述的是对象类响应事件的外部行为，活动图描述的是响应内部处理的对象类的行为。
附图
图4 数字图书馆电子书刊流通服务顺序图
图4是一个电子书刊流通服务的顺序图例子， 用以说明数字图书馆电子书刊基本流通服务。用户向流通子系统的用户接口登录，经用户合法性验证后，向流通子系统的电子书刊流通模块提交服务请求，电子书刊需要经过版权和复本的验证，以保证电子书刊的每一个复本在同一时间只允许一个用户借阅或阅读。比如购买了一本电子书的五个复本，那么就可以有五个用户同时借阅或阅读这本书，而且必须能够控制用户对电子书刊的任意复制和打印，以保护电子书刊出版者的合法权益。然后就可以完成电子书刊的借、还、预约、续借等流通服务，最后退出。
通过顺序图可以清晰地看出用户、流通子系统的用户接口和电子书刊流通模块之间按时间顺序的消息交换，这对于把握系统的控制流、顺序行为和交互行为是非常有益的。建立在分布、网络环境下的数字图书馆其事件流和控制流是十分复杂的，需要从层顶到底层进行一步步的分解，用多幅能反映动态结构的图来分析与说明。
2.3 数字图书馆的实现、测试和系统配置
经过系统分析与设计后，就可以根据设计模型在具体的环境中实现系统，生成系统的源代码、可执行程序和相应的软件文档，建立一个可执行的系统。然后需要对系统进行测试和排错，保证系统符合预定的要求，获得一个无错的系统实现。测试的结果将确认所完成的系统可以真正使用。最后系统配置的任务是在真实的使用运行环境中配置、调试系统、解决系统正式使用前可能存在的任何问题。
3 小结
数字图书馆的发展方兴未艾，目前正处于传统图书馆向数字图书馆过渡的阶段，转变过程中需要应用和集成最新的信息技术，以达到对网络信息资源最有效的利用和共享。传统的系统分析设计的方法难以保证效率和质量，将UML应用于数字图书馆建设，可以加速开发进程， 提高代码质量，支持动态的业务需求，并方便地集成已有的传统图书馆信息资源。这是UML一个有着很好前景的应用方向。
【参考文献】
〔1〕张龙详.UML与系统分析设计.人民邮电出版社，2001
〔2〕郑巧英.杨宗英.图书馆自动化新论：信息管理自动化.上海交通大学出版社，1998
〔3〕郑巧英.数字图书馆的一种模式——网络图书馆. 现代图书情报技术，2000，（2）
〔4〕陈英.UML多视点建模机制应用研究.北京理工大学学报.2001，（2）
〔5〕于升峰.数字图书馆的关键技术研究.情报学报，1999，（12）
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