基于UML的科技文献检索系统的分析与设计.doc

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1、本 科 毕 业 论 文 （设 计）基于UML的科技文献检索的分析与设计UML based analysis and design of science and technology document retrieval作 者何建专 业软件工程指导教师陈笑筑 教授分 院信息学院二一二年五月摘要 UML是一种标准化的建模语言，它融合了多种优秀的面向对象建模方法，以及多种得到认可的软件工程方法，消除了因方法相互独立带来的种种不便，它通过统一的表示方法，使不同知识背景的分析人员，开发人员以及用户可以方便的交谈。运用UML对运用系统进行建模，在分析和设计阶段建立良好的系统模型，根据建立的模型进行设计和编

2、码，可以降低开发成本，缩进开发周期，减少开发风险，从而保证系统的正确实施。科技文献检索系统是一项系统工程,传统的检索模式已无法适应当前用户对文献的检索需求,针对当前的检索模式,提出了基于UML建模语言下B/S模式的科技文献检索系统的分析与设计。 随着信息技术在信息检索上越来越深入而广泛的应用，文献检索系统的实施在技术上已逐步成熟。要高效率地把所需要的信息快速的检索出来，就必须改进检索信息的模式，即使用更直观的，面向对象的检索模式，建立与科技文献自身特点相适应的检索系统。本文介绍了在UML建模语言环境下分析与设计一个科技文献检索系统的过程。创建了一套行之有效的方案。文章介绍了文献检索系统的分析部

3、分，包括可行性分析、业务流程分析等；系统设计部分主要介绍了基于UML的系统功能设计和模型建立。 论文主要介绍了本课题的开发背景、系统模型分析、系统模型设计、系统数据库的分析与设计。关键字：科技文献；检索系统；UML；数据库AbstractUML is a standard modeling language,it combines a variety of excellent object-oriented modeling method,as well as a variety of licensed software engineering method.,due to the elimi

4、nation of the inconvenience brought by the method of independent of each other, it through a uniform representation, so that different knowledge background analysis, developers and users can easily talk. The use of UML on the use of system modeling, in the analysis and design of phase to establish a

5、 good system model, based on the model design and coding, can reduce the cost of development, indenting the development cycle, reduce development risk, so as to ensure the correct implementation of the system.Science and technology document retrieval system is a system engineering, the traditional r

6、etrieval model has been unable to adapt to the current user demand for document retrieval, the retrieval model, is proposed based on UML modeling language under B / S mode of science and technology literature retrieval system analysis and design.Along with the information technology in the informati

7、on retrieval of more in-depth and wide range of application, document retrieval system has been gradually implemented in the technical maturity. To efficiently to the needs of the rapid information retrieval, we must improve information retrieval models, namely the use of more intuitive, object orie

8、nted retrieval mode, established with its own characteristics to adapt to the science and technology literature retrieval system. This paper introduces the modeling in the UML language environment analysis and design of a science and technology literature retrieval system process. Create a set of ef

9、fective programs. This paper introduces the literature retrieval system analysis, including feasibility analysis, business process analysis; system design part mainly introduced the system function design and based on UML modelThe paper mainly introduced this topic development background, system ana

10、lysis, system design, system model for the analysis and design of database.Keywords: Science and technology literature; retrieval system; UML; database目录摘要Abstract1绪论1.1本课题研究的背景及建模意义1.1.1研究背景1.1.2建模意义和运用1.2相关工作发展状态1.2.1UML概述1.2.2UML定义1.2.3文献检索的定义1.2.4文献检索的背景和发展历史1.2.5本文所做的主要工作2UML主要内容和建模过程2.1UML的主要内

11、容2.1.1UML的事物2.1.2UML中的关系2.1.3UML中的图2.2UML建模过程2.2.1UML建模概述2.2.2实际建模过程3基于UML的科技文献检索系统的分析和设计3.1科技文献检索系统简介3.2科技文献检索系统需求分析3.2.1系统功能分析3.2.2建立用例模型3.3科技文献检索系统面向对象系统分析和设计3.3.1面向对象系统分析3.4系统数据库设计3.4.1科技文献检索系统的数据库的需求分析4数据库的概念结构设计4.1.1数据库的逻辑结构设计4.1.2数据库的物理设计5总结6参考文献1 绪论1.1 本课题研究的背景及建模意义1.1.1 研究背景伴随着计算机技术的发展，在运用系

12、统软件的分析和设计中，如果运用系统软件由上百个或者更多的对象构成，仅凭普通的分析很难整理整个的系统结构，同时，为了利于大中型运用软件的维护和利用，在具体写代码之前为系统建立相应的模型是很有必要的。模型是对事物的一种抽象，人们在建造实体之前，通常都先建立相应的模型，以便更直观，更透彻的理解个了解它的本质，抓住其中问题的关键。建立模型还有一个好处就是使人们可以从全局上把握系统的全貌及相关部件之间的关系，防止过早的陷入各个部件的细节。无论是计算机软件的硬件或者是软件系统中，开发者必须从多种不同的角度来抽象系统，使用准确地符号来构建模型，然后检查是否符合系统要求，并逐步添加细节，从而将这些模型转化成实

13、现方案。但是目前在系统开发中，建立模型的方法太多太复杂，有没有一种方法，能够让不同层次，不同的开发者都能看懂呢，于是UML出现了。UML(Unified Modeling Language 标准建模语言)是在综合了著名的Booch方法、OMT方法和OOSE方法的基础上形成的一种建模语言。是一种通用的可视化、图形化的建模语言。用于对软件进行描述、可视化处理、构建系统的文档，现在已经成为软件工业中的建模语言标准，主要用于系统的分析和设计【1】。 在信息爆炸的时代，Internet带来了文献检索的变革，它提供了多种新颖的文献检索工具与方法，由于Internet所带来的变革，文献检索开始进入网络检索的

14、时代，文献的载体形式与检索工具发生了根本的改变。在以前，文献检索主要依靠人力手工检索，其弊端也显而易见，检索效率更是十分低下。传统的文献管理非常复杂，文献资料需要占用大量空间并由工作人员统一分类、索引、编号管理；传统的检索方式受到地域限制，使许多科技人员无法快捷的获得相关的文献资料；传统的文献检索集成度低，文献资料过于分散，这些都成为了限制文献检索效率的因素。而本课题就是利用Internet的现有网络资源与已有的庞大电子文献资料库，使用UML语言来分析、设计一个基于B/S模式的文献检索系统，用于改善传统检索的现状，帮助需要检索科技文献的使用者便捷、快速的获得相关的文献资料与信息知识。1.1.2

15、 建模意义和运用1.1.2.1 UML建模意义UML是一种优秀的面向对象建模语言，他/她统一了Booch、OMT和OOSE等方法中的基本概念，还吸收了面向对象技术领域中其他流派的长处，采用图形化的语言描述系统模型，方便开发人员、设计人员和用户之间的沟通和交流。使用UML进行建模可以降低系统的开发风险，有效的控制整个的开发过程，维护系统的完整性。运用UML为系统建立起模型系统，根据系统来开发系统，主要有以下几个好处：（1） 促进分析人员和用户沟通，完整的扑捉用户需求。并且当系统的需求发生变化时。能够迅速的修改模型，保证系统的扩充性。（2） 有利于开发人员对系统结构的理解，降低系统的复杂性，减少开

16、发风险。（3） 可视化的模型有利于直观的分析和设计系统，提高开发的效率，并保持系统的一致性。（4） 有利于实现细节和用户需求分开，并且能够使分析设计模型映射到实际的代码中，设计出有用的实际产品，并方便建立系统文档【2】。1.1.2.2 UML的运用领域UML是产业界和工业界的直接实践总结，是在归纳基础上经行理论升华的产物，其核心反映了30多年来全球软件工业的领导者在软件设计构造领域的最佳实践和成功经验，因而有很高的实用价值。目前，UML已经成功的运用于以下领域： 企业信息系统 银行和金融服务 电讯 交通 国防 零售 医学电子数据 科研 基于WEB的网络服务1.2 相关工作发展状态1.2.1 U

17、ML概述 UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言，是为产品进行说明、编制文档的方法。它由信息系统和面向对象的三位著名的方法学家：GradyBooch(美国)，JimRumbaugh(美国)和Ivar Jacobson（瑞典）提出的。这种建模语言得到了“UML伙伴联盟”的运用与反馈，取代目前软件业众多的分析和设计方法。成为一种标准。这是软件业有的第一个统一的建模语言。1.2.2 UML定义UML(Unified Modeling Language 标准建模语言)是一种标准的图形化建模语言，它是面向对象分析与设计的一种标准表示，是一种可视化的建模语言。它通过图形化的方式描述模

18、型，从不同的角度表达模型的结构或静态特征、行为或动态特征。随着UML的不断成熟以及广泛的运用，逐渐成为工业界广泛采用的工业标准。UML融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。在运用软件卡发过程中，UML在创建面向对象模型中起一个重要的作用。在软件开发的各个阶段，UML是代表面向对象模型化、文档化、详细说明的图形符号。1.2.3 文献检索的定义 文献检索,是指将信息按一定的方式组织和存储起来，并根据信息用户的需要找出有关的信息过程，所以它的全称又叫“信息的存储与检索,这是广义的信息检索。狭义的信息检索则仅指该过程的后半部分，即从信息集合中找出所需要的信息的过程，相当于人们通常所说的信息查寻。

19、1.2.4 文献检索的背景和发展历史1.2.4.1 文献检索的背景文献检索的检索对象是信息、知识、文献，下面对这三种检索对象进行简要介绍。信息是物质存在的一种方式，一般指数据、消息中所包含的意义。据不完全的统计，信息的定义有100多种，至今仍无法统一。这种情况主要是由于信息本身的因素，以及认识层次上的差别造成的。不同的学科，从不同的角度对信息这个概念有不同的解释。知识是人类的主观世界对客观世界概括和反映，是大量有组织的信息，是关于事实和思想的有组织的陈述。它提供某种经过思考的判断和某种实验的结果。文字已不再是表达思想的唯一手段，图形、声频、视频等同样成为表达思想、传递感情的重要手段。总的说来，

20、文献中的符号系统指图画、文字、公式、图表、编码、声像和电磁信息等。信息、知识、文献有着本质的区别于联系，它们的区别体现在信息是有形的、独立于行动和决策、经过处理改变形态、物质产品、与环境无关、并且可以复制；而知识是无形的、与行动和决策相关、经过处理改变思维、精神产品、环境改变涵义、经过学习才能转让、无法复制。它们的联系体现在知识是有组织的大量的信息，获得知识有赖于获得信息；信息是知识得以形成和传播的中介，而不是知识本身，知识是经过精心研究、领会后的有用信息，是人类对信息加工处理后的产物。但是并非所有信息都可成为知识，在信息时代，源于众多复杂客体的大量信息，只有借助于现代化的信息手段，并通过掌握

21、现代信息科学技术的认知主体，才能真正转化为知识。许多人都有查找资料的经验，例如，常跑书店和图书馆的新书阅览室，注意相应领域新书出版的情况，定期阅览书评与文献报道，了解学术会议的召开和论文交流情况等，在此基础上建立个人的资料档，在需要时随时调看。这种方法虽然有效，但只限于个人所遇到的机会，发现有价值的资料带有一定的偶然性。文献检索是从文献集合中，迅速、准确地查找出所需文献或文献中包含的信息内容的过程。1.2.4.2 文献检索系统的发展状况一直以来人们使用传统的人工方式管理文献检索相关的日常工作，对于文献的检索与获取的过程，想必大家都已很熟悉。在计算机尚未在文献管理部门广泛使用之前，检索与获取过程

22、主要依靠手工。一个最典型的手工处理过程就是：用户将前往文献资料中心，根据自己的检索内容通过手工缓慢查找的方法，找到相关的文献资料，这将耗费大量的人力与时间，之后将借阅证交给工作人员，工作人员进行记录，这样获取文献的过程就完成了。以上所描述的手工过程的不足之处显而易见，首先检索的效率很低，其次处理能力比较低，一段时间内，所能服务的用户人数是有限的，并且同一个文献只能同时被一个用户借阅并使用，不能处理并发多用户需要同一文献资料的冲突情况。利用计算机来处理这些流程无疑会极大程度地提高效率与处理能力。 现代检索系统的祖先是McGill 大学学生Alan Emtage于1990年发明的Archie。虽然

23、当时World Wide Web 还未出现，但网络中的文件传输已相当频繁，且大量的文件散布在各个分散的FTP主机中，查询起来非常不便，因此Alan Emtage想到了一个可以根据文件名查找文件的系统，这便是迅速、准确地查找出所需文献或文献中包含的信息内容的过程。文献检索原理就是将检索提问标识与存贮在检索工具中的标引标识相比较，两者一致或信息标识包含着检索提问标识，则含有该标识的信息就从检索工具中输出；对信息的是按一定规则对信息的外表特征和内容特征加以简单明确的表述，信息的标引是对其内容按一定的分类表或主题词表给出分类号或主题词；检索过程则是按同样的主题词表或分类表及分配原则分析，形成检索提问标

24、识，根据检索工具所提供的检索途径，从信息集合中查找与检索提问标识相符的信息特征标识的过程。下面将对文献检索中的文献源、检索工具、检索语言、内容途径和外表特征检索等具体含义进行说明。（1）文献源分为多种类型，按文献载体分，有印刷型文献、缩微型文献、机读文献、声像型文献；按文献加工程度分：有一次文献、二次文献、三次文献；按文献的出版形式分：有图书、期刊论文、会议文献、科技报告、专利文献、学位论文、标准文献、政府出版物、产品样本、科技档案等。（2）检索工具是以存贮和检索文献线索或报道、积累和查找文献线索的工具。是通过手工检索和计算机检索来运用的。检索工具分为手工检索和计算机检索，前者主要有目录、题录

25、、文摘、索引等工具书；后者一般通过检索系统，或直接深入到上述各种工具中。（3）检索语言是为沟通文献信息用户和文献信息之间的语言，理论上讲，是用于文献标引和检索提问的约定语言。按照表达文献主题概念的语词形式，有分类语言和主题语言，其中主题语言又分为叙词（如主题词）和关键词；按照规范化程度，有自然语言和规范人工语言。文献具有内容特征和外表特征。从而也构成了文献信息检索的两大基本途径，内容途径和外表特征检索。（4）内容特征检索分为主题途径和分类途径。主题途径是根据文献所论述的主题，利用主题语言编制的主题索引而进行的信息检索。主题索引大多按字母排列方式，因此，检索也要用相应的方式。分类途径是根据文献所

26、论述的主题内容，利用分类语言的学科专业体系进行的检索。大多数检索工具都采用分类语言作为正文编排体系的依据，分类目次通常不采用字顺排列类目和检索类目，而是按照学科专业角度的层层逻辑划分建立分类体系。检索时要选择合适的分类。（5）外表特征检索分为著者、书名、序号等途径。著者途径：检索中，著者是一个广义的概念，是对文献内容负有责任的作者、编者、译者等，可以是个人、团体、机构、组织，甚至还包括著者的单位。通过著者途径进行检索，主要可利用著者索引。所有著者索引都采用字顺排列方式，如果著者是个人，就以个人姓名字顺排列，如果著者是机构，就以机构名称字顺排列。因此，检索也应该按相应的途径。检索中，文献题名是一

27、个广泛的概念，包括文献篇名、图书书名、期刊刊名。常见的题名索引主要有篇名索引、书名索引、刊名索引等。题名索引通常按字顺排检方式，因此，检索也应该采取相应的途径。许多文献除普通的外表特征外，还具有序号特征，如专利文献有专利号、标准文献有标准号、馆藏文献有索书号。序号索引一般按照文献序号的大小顺序排列，如文献序号纯粹由数字组成，就按数字大小生序排列，如果序号包含数字和字母，就按数字大小和字母顺序升序排列。如果前面是字母后面是数字混合组成的序号，就先按字母顺序排列，字母相同，再按后面的数字大小排列。因此，序号检索也应按照同样方法【5】。1.2.5 本文所做的主要工作本文主要工作有以下几个方面：（1）

28、 介绍UML的主要内容和建模过程，以及UML的建模意义。（2） 解释文献检索的内容、背景以及发展状况。（3） 以UML为基础，分析和设计一个科技文献检索系统。首先分析科技文献检索系统的功能需求，建立科技文献检索系统的用例图。对科技文献检索系统的只要用例进行详细的分析和设计，建立系统的静态和动态模型。运用UML可以较为准确的对运用系统进行分析和设计。（4） 对文献系统的数据库进行分析和设计。2 UML主要内容和建模过程2.1 UML的主要内容UML由图和元模型组成。图是UML的语法，而元模型这是表达图的意思，是UML的语义。UML主要包括3个基本构造块：事物、关系、图。事物是尸体抽象化的最终结果

29、，是模型的基本成员，关系是将事物联系在一起的方式，图是事物集合的分类。2.1.1 UML的事物 UML中有4中类型的事物：结构事物、动作事物、分组事物、注释事物。这些事物是UML模型中最基本的面向对象模块。它们在模型中属于静态部分，代表概念上或物理上的元素。2.1.2 UML中的关系UNL中有4种关系：（1） 依赖：两个事物之间的语义关系，其中一个事物发生变化会影响另一个事物的语义。（2） 关联：一种描述一组对象之间连接的结构关系。（3） 一般化：一种一般化-特殊化的关系（4） 实现：类之间的语义关系，其中的一个类指定了由另一个类保证执行的关系。2.1.3 UML中的图UML中主要有用例图、类

30、图、构件图、对象图、序列图、部署图、协作图、活动图、状态图9种图形。其中静态图包括用例图、类图、对象图、构建图、部署图，主要描述如类、关系、节点和构件等。动态图包括序列图、协作图、状态图、活动图，主要描述对象之间的交互过程。（1） 用例图从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。一个简单的用例示意（2） 类图类图主要描述系统中类的静态结构。一方面在类图中不仅需要定义系统中的类，详细表示类的内部结构，如类的属性和方法。另一方面还需要详细表示类与类之间的联系，如关联、依赖、聚合等。一个简单的用户类（3） 对象图对象图是类图的实例，使用和类图几乎完全相同的标识，不同点表现在对象图表示的是类中的一

31、个实例，而不是一个类。由于对象存在生命周期，因此对象图与类图的生命周期也不一样，它只是在系统的某一时间段存在。一个实际的对象图（4） 状态图状态图主要描述对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。一般情况下，状态图被作为对类图的具体补充。(5) 活动图活动图主要描述为了满足用例要求所进行的活动以及活动间的约束游戏关系，它有利于识别系统中的并行活动。活动是用例所需要的业务工作流。 活动图定义了工作流从哪里开始到哪里结束，工作流中具体发生那些活动，这些活动按什么顺序发生。活动是工作流其间完成的任务。使用活动图有利于用户清楚的了解系统中某个功能的详细实现步骤。用户登录的一个活动图（6） 顺序图

32、顺序图描述几个对象之间动态协作关系，顺序图的重要特征在于它非常直观的展示了对象之间传递消息的时间顺序，反应了对象之间的一次特定的交互过程，即在系统执行过程中某个特定时刻所发生的事情。顺序图由一组对象构成每个对象都带有一条生命线，它代表时间轴，时间向下延伸。顺序图描述了这些对象随时间的推移相互之间交换消息的过程。消息用从一条垂直的对象生命线指向另一个对象的生命线的水平消息箭头表示。一个对象间的消息顺序图（7） 协作图与顺序图的作用相同，协作图也是用来描述系统中对象之间的动态协作关系。人们通常会根据不同的场合和系统特点来选择使用者两种图。协作图侧重于描述各个对象之间存在的消息收发关系，而不是专门突

33、出这些消息发送的时间顺序。协作图是对象图的另一种表达方式，它描述系统中的对象及其相互之间的通信关系。张山登录系统购买商品的协作图（8） 构件图构件图描述代码部件的物理结构以及各部件之间的依赖关系。构件可以是源代码构件、二进制部件或一个可执行部件。构件图包含逻辑类或实现类的有关信息，它有助于分析和理解各构件之间相互影响程度。相互依赖的组件图（9） 部署图部署图，也被称作是配置图，它定义系统中软硬件的物理体系结构，显示了网络的物理布局和各种组件的位置。部署图可以显示实际的计算机和设备，以及他们之间的连接关系，也可以显示连接的类型以及它们之间的依赖关系。文献检索系统部署图这些图为系统的分析、开发提供

34、了多种图形表示。它们有机的结合在一起就有可能分析与设计一个一致的系统。从运用的角度看，当采用面向对象技术设计系统时，首先是描述需求，其次根据需求建立系统的静态模型，第三是描述系统的行为。第一步跟第二步是静态的，第三步是动态的，因此UML又分为静态和动态两大机制【4】。2.2 UML建模过程2.2.1 UML建模概述使用UML语言建造一个系统模型的时候，不只是建立一个模型，在系统开发的每个阶段都要构造不同的模型，建造这些模型的目的也是不同的。首先需要描述系统需求。在需求分析阶段，可以用用例来捕获用户需求。通过建立用例模型，描述对系统感兴趣的外部角色以及其对系统的功能要求。分析阶段主要关心问题域中

35、的主要概念和机制，识别这些类以及他们相互间的关系，并用UML类图描述。设计阶段的模型是分析阶段模型的扩充，为实现阶段做指导性的技术上的解决方案它将分析模型转化为系统的设计模型，得到构件图和部署图等表示设计模型。尽管各个阶段的模型不同，但阶段之间是相互继承的。总的来说，UML建模主要有以下几个步骤：（1）建立需求模型；从功能需求出发建立用例模型，得到系统的功能。（2）建立对象模型；包括静态、动态两个模型，静态模型使用类图、对象图、包图描述系统的对象和对象之间的静态关系，得到系统的整体结构。动态模型使用状态图、顺序图、协作图描述对象的状态和状态之间的转换条件，各个对象之间的交互关系。（3）建立系统

36、实现模型:使用配置图定义系统的软硬件结构及通讯机制，表示软硬件系统之间的合作关系;使用构件图描述系统由那些构件组成。（4） 检查模型之间的一致性，通常这个过程需要反复多次才能完整地描述系统。（5） 在构件图的基础上生成开发语言的代码框架。 2.2.2 实际建模过程 以上是UML建模的基本过程，在实际开发过程中，可以根据每个项目的不同特点，定制相应的开发过程。下面是本例建模中所采用的过程:2.2.2.1 需求分析 包括系统基本功能需求和对计算机系统的要求。主要内容根据用户的意见以文字加以说明。分析系统的角色及用例，依据项目的业务流程、数据流程及用户种类，分析识别出系统中的所有角色和用例，分析系统

37、中各角色和用例间的联系，通过详细描述用例来捕获系统的功能需求，并使用UML建模工具画出系统的用例图及活动图，这是整个开发过程基于UML应用系统建模研究的基础。2.2.2.2 系统分析 系统分析的任务是在用例基础上找出系统的所有需求并加以描述，同时建立域模型。域模型有助于开发人员分析用例，从中抽取出类，描述类之间的关系，并使用UML建模工具画出类图表现系统的静态结构，以及画出协作图、状态图、序列图、活动图表现系统的动态特征。此时的动态图都是粗糙的，主要是用于协助对领域类及相互关系的分析。2.2.2.3 系统设计 设计阶段的任务是通过综合考虑所有的技术限制，以扩展和细化分析阶段的模型。设计阶段可分

38、为两个部分:结构设计和详细设计。 结构设计是高层设计，其任务是定义包(子系统)，包括包间的依赖性和主要通信机制。包是一种分组机制，它将许多类集合成一个更高层次的单位，形成一个高内聚、低耦合的类的集合。 详细设计则用于细化包的内容，使得对所有类的描述都非常清晰，同时使用UML的动态模型来描述在特定环境下这些类的实例间的行为。详细设计通过创建新的类图、状态图和其他动态图，从技术上对应用系统进行更为详尽的描述。系统分析和系统设计都是建立对象模型。2.2.2.4 数据库分析和设计 根据系统功能设计的要求，以及功能模块的划分情况的仔细分析，设计出系统的数据项和数据结构。3 基于UML的科技文献检索系统的

39、分析和设计3.1 科技文献检索系统简介长久以来，文献检索是人类获取知识，情报的的必要活动，因为在数量庞大的文献中寻求到自己所需要的的信息是一件很困难的事情，因此，文献检索系统出现了。传统的文献检索依靠手工来完成，效率极慢。伴随着网络的发展，各式各样的文献检索系统出现了，给人们带来了极快的信息检索效率。检索系统从结构上可以划分为网络/服务器（B/S）、客户/服务器（C/S）两种模式的系统。其中B/S不受地域影响，但是速度较慢，C/S受地域限制。但是它们都可以让需要信息的用户通过系统检索到目标需求的文献。本文根据科技文献的特点，通过UML面向对象建模语言来分析和设计一个基于B/S模式的文献检索系统

40、，通过这个系统，用户可以通过文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题来检索到相关的文献。用户也可以上传和下载目标文献。3.2 科技文献检索系统需求分析 分析的第一步是确定系统能够做什么？谁来使用这个系统？通过分析确定角色和用例。用例描述系统提供什么样的功能。3.2.1 系统功能分析通过对人们检索文献的分析，可以明确文献检索的流程如下：（1） 收集文献：系统管理员对符合科技文献特征的文献进行收集整理，表明文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题。并维护会员上传的文献。（2） 建立文献数据库：系统管理员需将以及收集整理的文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题建立数据表，并存放于文献数据库中。（3

41、） 用户需通过系统的注册界面进行注册成为会员后才能使用文献检索系统对数据库里的文献进行检索。（4） 会员可以下载检索到的文献，也可以将数据库里面没有的文献上传到数据库，并获得贡献分，贡献分可以用来下载文档。（5） 会员可以通过系统查看修改自己的注册信息，管理员可以通过系统查看和删除会员信息。根据以上对文献检索流程的描述，将整个科技文献按功能分解为3个子系统：文献管理子系统、会员管理子系统、管理员子系统。文献管理子系统主要负责文献的相关信息如题名、著者、出处、年份、人名和主题；会员管理子系统主要负责会员的信息管理如会员姓名、邮箱、QQ等；管理员子系统主要负责管理员的信息并赋予管理员对系统文献的修

42、改、增减以及对会员信息的操作的权限。由此得到如下图3-1的系统功能结构图：图3-1系统的功能结构图 其中科技文献检索系统所要实现的功能主要有：（1） 会员管理：主要是系统开放注册功能，用户只需在注册界面输入自己喜欢的用户名（6-12个字符，由字母加数字组合组成，不能使用特殊符号），并设定自己喜欢的密码（6-12个字符，由字母加数字组合组成，不能使用特殊符号）点击注册，系统将用户的注册信息与用户数据库里面保存的用户对比，如果没有相同的，则返回给用户注册成功的信息，并将用户的信息保存在数据库中。如果与用户数据库对比发现重复，则返回用户注册失败的信息，并提示用户使用其他的用户名。会员登陆系统后，能够

43、更新和完善自己的个人资料。会员上传文献能够获取贡献值，贡献值可以用来下载文献。（2） 文献管理：因为本系统所能检索到的文献均事先整理并存放于数据库中，因此，文献的管理主要是数据库的管理，由管理员完成这项工作。管理员能够维护数据库，包括修改文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题，添加会员上传的文献并整理会员上传文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题将其添加进数据库的数据表中。管理员能够删除会员上传的不符合科技文献的文献。（3） 检索功能：无论是会员或者是管理员，均能通过文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题通过文献检索检索到所需文献，当用户或者是管理员输入文献的题名、著者、出处、年份、人名

44、和主题当中的任何一个并点击检索以后，系统将信息传到数据库，并在数据库中匹配相关的信息，若匹配成功，则返回相关文献致界面， 若匹配不成功，则返回无法找到相关文献。当返回相关文献后，用户可以下载文献，前提是要有贡献值。3.2.2 建立用例模型用例模型也就是系统的用例视图。用例视图 Use-caseview用于描述系统应该具有的功能集，它是从系统的外部用户角度出发对系统的抽象表示。用例视图中可以包含若干个用例 (use一case)。用例用来表示系统能够提供的功能，一个用例就是存在于用户和计算机系统之间的一个典型的交互过程。通过用例，用户和系统分析员可以相互沟通，分析用户的需求。用例图的主要图形元素有

45、角色和用例，一个用例反映系统要完成的一个功能。用例视图是其他视图的核心和基础。其他视图的构造和发展依赖于用例视图中所描述的内容。因为系统的最终目标是提供用例视图中描述的功能，同时附带一些非功能性的性质，因此用例视图的建立影响着所有其他的视图。3.2.2.1 用例的获取和组织（1） 寻找参与者：通过对本系统中的分析，我们可以找到这样一些参与者：管理员、会员。参与者的任务为：管理员可以管理用户的帐号、修改管理员密码、管理文献数据库、登陆文献检索系统。用户可以注册成为会员、登陆文献检索系统、可以使用文献检索功能、可以下载检索到的文献、可以上传文献、可以修改个人信息。（2） 获取用例：通过对本系统中的

46、分析，我们可以初步确定这样一些用例:a:登陆科技文献检索系统本用例提供了验证用户身份的功能。b:文献管理本用例提供了文献的录入和对文献数据库中相关信息进行管理和维护的功能。c:文献检索本用例提供了文献的题名、著者、出处、年份、人名和主题几个检索选择功能。d:文献操作本用例提供了用户对文献的上传与下载功能。（3）用例的组织为了更好的理解和管理用例，我们将其通过包的形式来组织。将一些关系紧密的用例放在一个包里，并为包确定一个主题。如下图3-2是本系统的用例包图的总体结构。图3-2科技文献检索系统包图3.2.2.2 系统用例图确定了系统用例后，接下来确定用例之间的关系，画出系统的用例图。如下图3-3

47、所示。图3-3 系统完整用例图从系统的外部执行者的角度来看，用户可以通过注册成为会员，会员可以登陆系统，进行文献检索，可以修改密码可以查看个人信息。管理员可以登陆系统，对文献经行维护，管理会员信息，修改密码。3.2.2.3 用例的详细描述系统的几个主要用例详细描述 用户注册成为会员1）简单描述 本用例提供了用户如何注册成为会员。2）前置条件 用户不是会员3）后置条件 无4）事件流 当用户点击注册时，则用例启动。a 系统提示用户输入用户名和密码。b 系统提示再输如一次密码。c 用户输入用户名和两次密码，提交。d 系统验证用户名是唯一的，用户注册成功。5）扩充点 如果用户输入用户名与数据库中已有的用户名重复，系统