Introducción al diagrama UML del sistema de gestión de bibliotecas
Con el rápido desarrollo de la tecnología de la información y la creciente popularidad de las aplicaciones de red basadas en Internet, las bibliotecas tradicionales se están desarrollando en la dirección de la automatización, la creación de redes y la digitalización electrónica. Esta es también la dirección actual del desarrollo y. Investigación de recursos de información de la red. La construcción de bibliotecas digitales implica la digitalización de recursos de información, bases de datos multimedia, redes distribuidas, estructuras de sistemas de gestión de información y otros aspectos, y requiere la integración y aplicación efectiva de las últimas tecnologías de la información. Cómo captarlo y organizarlo eficazmente a un nivel macro y aplicarlo al desarrollo y construcción de bibliotecas digitales es el foco de la investigación sobre bibliotecas digitales. UML (Lenguaje de modelado unificado) es un lenguaje estandarizado para preparar planos de sistemas. Puede establecer modelos de sistemas visuales para sistemas complejos. Ha sido adoptado por la organización de estandarización industrial OMG (Object Management Group). Después de que OMG (Object Management Group) lo aceptó, tan pronto como se lanzó, recibió apoyo de muchos fabricantes de computadoras conocidos como Microsoft, HP, IBM, Oracle, etc., y se ha vuelto cada vez más utilizado a nivel internacional. El desarrollo y construcción de una biblioteca digital es un proyecto de software complejo que requiere la integración de diferentes sistemas operativos, bases de datos y software de aplicación, y cuenta con muchos niveles diferentes de usuarios y administradores para satisfacer las necesidades de la biblioteca desde la consulta bibliográfica, ordinaria y electrónica. -Préstamo de libros para proporcionar servicios de información en línea, intercambio de recursos y otras necesidades diversas. Es difícil garantizar la eficiencia y la calidad en el desarrollo y la integración de sistemas utilizando métodos tradicionales de análisis y diseño. Las características de UML y los requisitos de las bibliotecas digitales determinan que UML debería tener buenas perspectivas de aplicación en las bibliotecas digitales.
1.1 Características y modelos básicos de las bibliotecas digitales
Las bibliotecas digitales organizan una serie de recursos de información digital distribuidos, orientados a objetos, independientes de la plataforma y brindan servicios relacionados. Tiene las siguientes características. [2][4]:
(1) Las bibliotecas digitales tienen recursos digitales masivos y su unidad de medida de información ya no es KB. Los recursos digitales son multimedia (como texto, imágenes, audio, video, virtuales). espacio, etc.), con varios formatos de almacenamiento y compresión.
(2) Los recursos digitales no están aislados, sino interrelacionados y son dinámicos. Una biblioteca digital es una unidad de recursos digitales que se pueden encontrar y acceder a través de determinadas asociaciones mediante protocolos y métodos de acceso específicos.
(3) Las bibliotecas digitales deben proporcionar a los usuarios un método de acceso unificado para que puedan obtener la información que necesitan de forma transparente y cómoda sin tener que preocuparse por la ubicación específica de la información. La recuperación de recursos digitales debe ser inteligente e interactiva, y la recuperación de texto completo, información multimedia y información en varios idiomas puede lograr buenas tasas de recuperación y precisión.
(4) La biblioteca digital está construida sobre una plataforma heterogénea y tiene una estructura de información abierta y distribuida. Un entorno de red confiable y de alta velocidad es la base para su funcionamiento. Rompe las limitaciones de tiempo y espacio y los usuarios pueden obtener la información que necesitan en cualquier momento y lugar. La navegación y los servicios personalizados proporcionados sobre esta base enriquecen el contenido del servicio y amplían los métodos de servicio, lo que supone un gran avance en las funciones tradicionales de los servicios bibliotecarios.
El modelo de biblioteca digital se puede explicar brevemente utilizando la Figura 1. Los usuarios están conectados al sistema de consulta de la biblioteca digital a través de la red y el sistema de comunicación. A través de esta interfaz de acceso unificado, los usuarios pueden acceder de forma transparente a diversos recursos de información.
Figuras adjuntas
Figura 1 Modelo de biblioteca digital
1.2 Descripción general y características de UML
UML es un método para preparar planos de sistemas A lenguaje estandarizado que puede mostrar, ilustrar y construir visualmente modelos de sistemas de los diversos componentes de un sistema complejo grande y crear los diversos documentos necesarios: UML modela sistemas a través de tres tipos de diagramas: diagramas de casos de uso, diagramas estáticos Diagramas estructurales (diagramas de clases de objetos, diagramas de objetos, diagramas de componentes, diagramas de configuración) y diagramas de comportamiento dinámico (diagramas de secuencia, diagramas de coordinación, diagramas de estado, diagramas de actividad) pueden visualizar el sistema desde varias perspectivas abstractas. UML tiene las siguientes características[1]:
(1) Orientado a objetos. UML admite los conceptos principales de la tecnología orientada a objetos, proporciona algunos elementos básicos del modelo y métodos de representación gráfica y puede expresar varios conceptos orientados a objetos de manera concisa y clara.
(2) Visualización y fuerte expresividad. Los diagramas de modelo UML pueden representar claramente el modelo lógico y el modelo de implementación del sistema, y pueden usarse para modelar varios sistemas complejos.
(3) Fuerte independencia y proceso.
UML es un lenguaje de modelado de sistemas que es independiente del proceso de desarrollo.
(4) Independiente del lenguaje de programación. Los sistemas de software modelados con UML se pueden implementar utilizando cualquier tipo de programación orientada a objetos como Java, VC++, Smalltalk, etc.
(5) Fácil de dominar y usar La estructura gráfica UML es clara, el modelado es simple y es fácil de dominar y usar.
El uso de UML para el análisis y diseño de sistemas puede acelerar el proceso de desarrollo, mejorar la calidad del código y respaldar los requisitos comerciales dinámicos. UML es adecuado para el desarrollo de sistemas de todos los tamaños, puede promover la reutilización de software, integrar fácilmente sistemas existentes y abordar eficazmente diversos riesgos durante el desarrollo.
2 Aplicación de UML en la biblioteca digital
UML es un lenguaje de modelado y una parte integral del desarrollo de sistemas. No tiene en sí mismo el concepto de definir el proceso de desarrollo ni los símbolos. Los fundadores de UML, Booch, Jacobson y Rumbaugh, con el apoyo de Rational, combinaron las fortalezas de varios procesos de desarrollo de sistemas y propusieron un nuevo proceso de desarrollo orientado a sistemas. Con el apoyo de Rational, los fundadores de UML, Booch, Jacobson y Rumbaugh, combinaron las fortalezas de varios procesos de desarrollo de sistemas y propusieron un nuevo proceso de desarrollo orientado a objetos llamado Rational Unified Process (RUP). Los flujos de trabajo principales del proceso RUP incluyen: modelado de negocios, análisis de requisitos, análisis y diseño de sistemas, implementación, pruebas y configuración del sistema. UML se utiliza a continuación para analizar y construir el modelo de biblioteca digital y se describe junto con Rational Unified Process. Los gráficos se dibujan utilizando la herramienta de software Rational Rose.
2.1 Modelado de negocios y análisis de la demanda de bibliotecas digitales
El propósito del modelado de negocios y el análisis de la demanda es evaluar la biblioteca digital, capturar y analizar los requisitos del sistema y comprender el problema del sistema. Lo que hay que resolver es considerar plenamente la practicidad del sistema. Los resultados se pueden expresar mediante un modelo de casos de uso (Figura 2). Los roles en el modelo representan unidades externas que interactúan con el sistema, incluidos los usuarios, el personal de la biblioteca y las fuentes de información externas. Son descripciones de los requisitos del sistema y expresan los requisitos del sistema. Funciones y servicios del sistema que se prestan, incluyendo el subsistema de recopilación, el subsistema de catalogación y el subsistema de circulación. Para las bibliotecas digitales, el subsistema de circulación también debería considerar la diferencia entre la circulación ordinaria de libros y la circulación electrónica de libros. Los libros electrónicos se refieren a libros electrónicos cuyo contenido está en formato digital, se distribuye electrónicamente y se lee y almacena mediante computadoras. Pueden realizar funciones como la recuperación de texto completo, anotaciones de páginas, resúmenes y escala de fuentes que los libros y publicaciones periódicas comunes no realizan. tener. Los usuarios pueden pedir prestado y devolver en línea en cualquier momento y en cualquier lugar. Esta es una parte importante de la función del servicio de biblioteca digital y una extensión y expansión de la función del servicio de biblioteca tradicional. La clave es que el subsistema de circulación debe poder realizar la protección electrónica de los derechos de autor. libros y publicaciones periódicas, así como protección y control del número de usuarios que pueden pedir prestado al mismo tiempo.
Adjunto
Figura 2 Modelo de caso de uso de biblioteca digital
Las líneas continuas entre los elementos del modelo en la Figura 2 indican que existe una relación entre los dos. La línea de flecha y la línea de flecha hueca indican que existe una relación de generalización entre los dos. Aquí hay dos situaciones: una es la relación general y especial, como "subsistema de circulación" y "subsistema de circulación general". "y "subsistema de circulación general". Una es la relación general y especial, como la relación entre "subsistema de circulación" y "circulación general de libros" y "circulación de libros electrónicos" y la otra es el uso de asociación, que indica que un elemento del modelo necesita utilizar otro elemento del modelo; como se muestra en la flecha La línea está marcada con <>. Por ejemplo, el "Subsistema de circulación" necesita utilizar los datos bibliográficos generados por el "Subsistema de catalogación". La Figura 2 es el modelo de caso de uso de la capa del sistema de biblioteca digital. Solo contiene el modelo de caso de uso más básico, que es una introducción al sistema. Durante el proceso de desarrollo, a medida que se profundiza la comprensión del sistema, el modelo de casos de uso se puede perfeccionar de arriba a abajo y se puede desarrollar un modelo de casos de uso más detallado.
2.2 Análisis y diseño del sistema de biblioteca digital
El análisis y diseño del sistema es el estudio del entorno de implementación requerido y la arquitectura del sistema. El resultado es el modelo de objetos, es decir, el modelo de diseño. , que contiene la implementación de casos de uso y puede representar cómo los objetos se comunican y operan para realizar el proceso de casos de uso. La estructura estática del sistema se puede describir mediante diagramas de clases de objetos, diagramas de objetos, diagramas de componentes y diagramas de configuración; el comportamiento dinámico del sistema se puede describir mediante diagramas de secuencia, diagramas de colaboración, diagramas de estado y diagramas de actividad. Junto con la documentación de respaldo, estos diagramas forman un modelo de diseño completo.
(1) Análisis y diseño de estructura estática
Las bibliotecas digitales cuentan con una gran cantidad de recursos de información digital, que son multimedia, multiformato y están interrelacionados. La cantidad de datos es grande, la longitud de la información es variable y coexisten información no estructurada e información estructurada. Las bases de datos tradicionales y los sistemas de gestión de información son difíciles de gestionar y operar estos recursos de información digital en términos de modelos de datos, estructuras de sistemas, interfaces de usuario, etc. Esto determina que las bibliotecas digitales deben utilizar métodos orientados a objetos para establecer modelos de datos y modelos de gestión. establecer una base de datos orientada a objetos e implementar un sistema de gestión de información orientado a objetos. El uso de UML para realizar análisis y diseño orientado a objetos de sistemas de bibliotecas digitales puede comenzar desde el primer paso del desarrollo y comprender las características de los recursos de información de la biblioteca digital desde la parte inferior del sistema, sentando una buena base para el siguiente paso de implementación específica. Al construir un modelo para un sistema de biblioteca digital, implica procesar una gran cantidad de elementos del modelo, como clases de objetos, interfaces, componentes, nodos, diagramas, etc. Los elementos del modelo con semántica similar se pueden organizar juntos. Este es un paquete UML. El paquete parte de Un modelo de sistema para organizar y gestionar bibliotecas digitales a un nivel superior.
En la etapa de diseño detallado, todas las clases y objetos en el diagrama del paquete se pueden refinar aún más desde una perspectiva de implementación, y se pueden dibujar diagramas de clases de objetos y diagramas de objetos específicos. La Figura 3 es el diagrama de paquetes del sistema de biblioteca digital. Las líneas de flechas punteadas ilustran las dependencias entre paquetes. Por ejemplo, el paquete "circulación" depende del paquete "base de datos" para utilizar las clases y los datos del paquete "base de datos". , debe utilizar Clases y datos en el paquete "base de datos". Las líneas de flecha sólida con flechas huecas ilustran la relación de generalización entre paquetes; aquí hay relaciones generales y especiales, como la relación de generalización entre el paquete "Catalogación", el paquete "Catalogación de biblioteca" y el paquete "Catalografía unida".
Figura
Figura 3 Diagrama esquemático del paquete del sistema de biblioteca digital
(2) Análisis y diseño de la estructura dinámica
Proporcionado por digital biblioteca Varios servicios se basan en una estructura de información abierta y distribuida y dependen de un entorno de red confiable y de alta velocidad. Cada servicio puede verse como un flujo de eventos, que se completa con la interacción y cooperación de muchos objetos relacionados. Las relaciones de colaboración y el comportamiento de los procesos en dichos sistemas se pueden observar y comprender con la ayuda de dibujar diagramas de secuencia y colaboración.
La secuencia de estados por la que pasa un objeto durante su existencia es muy importante para comprender el comportamiento del objeto y los cambios de transición del estado. A través del diagrama de estados, se puede comprender la historia del objeto. , los eventos que causan que un estado se transfiera a otro y las acciones desencadenadas debido a transiciones de estado.
Además, se puede describir el flujo de trabajo y el comportamiento de procesamiento simultáneo a través de diagramas de actividades, que expresan el flujo de control de una actividad a otra.
Los diagramas de secuencia y los diagramas de colaboración son adecuados para describir el comportamiento colaborativo de múltiples objetos, mientras que los gráficos de estado son adecuados para describir el comportamiento de un objeto que atraviesa múltiples casos de uso. La diferencia entre los diagramas de estado y los diagramas de actividad es que los diagramas de estado describen el comportamiento externo de una clase de objeto en respuesta a eventos, mientras que los diagramas de actividad describen el comportamiento de una clase de objeto en respuesta al procesamiento interno.
Adjunto
Figura 4 Diagrama de secuencia del servicio de circulación de libros electrónicos de la Biblioteca Digital
La Figura 4 es un ejemplo de un diagrama de secuencia del servicio de circulación de libros electrónicos, utilizado para ilustrar el formato digital. libros Servicio básico de circulación de libros electrónicos de la biblioteca. El usuario inicia sesión en la interfaz de usuario del subsistema de circulación y, después de verificar la legitimidad del usuario, envía una solicitud de servicio al módulo de circulación de libros electrónicos del subsistema de circulación. Los libros y revistas electrónicos deben someterse a una verificación de derechos de autor y copias para garantizar que cada copia de libros y revistas electrónicos solo pueda ser prestada o leída por un único usuario al mismo tiempo. Por ejemplo, si compra cinco libros electrónicos, podrá hacer que cinco usuarios tomen prestados o lean el libro al mismo tiempo. Debe poder controlar la copia e impresión arbitraria de libros electrónicos y revistas por parte de los usuarios para protegerlos. y publicación de revistas. derechos e intereses legítimos del comerciante.
Luego podrá completar los servicios de circulación como préstamo, devolución, realización de reservas y renovación de libros electrónicos, y finalmente salir.
A través del diagrama de secuencia, puede ver claramente la secuencia temporal de los intercambios de mensajes entre el usuario, la interfaz de usuario del subsistema de circulación y el módulo de circulación de revistas y libros electrónicos, lo cual es útil para comprender el flujo de control. Comportamiento secuencial y comportamiento interactivo del sistema. El flujo de eventos y el flujo de control de una biblioteca digital construida en un entorno de red distribuido son muy complejos y deben descomponerse gradualmente desde la capa superior a la capa inferior, y analizarse y explicarse con algunos diagramas que puedan reflejar la estructura dinámica.
2.3 Implementación, prueba y configuración del sistema de la biblioteca digital
Después del análisis y diseño del sistema, el sistema se puede implementar en un entorno específico de acuerdo con el modelo de diseño y el código fuente del sistema. Se pueden generar programas de ejecución y la documentación de software correspondiente para construir sistemas ejecutables. Luego, es necesario probar y depurar el sistema para garantizar que cumpla con los requisitos esperados y obtener una implementación del sistema libre de errores. Los resultados de la prueba confirmarán si el sistema completo está listo para su uso práctico. La tarea final de la configuración del sistema es configurar y depurar el sistema en un entorno operativo real y resolver cualquier problema que pueda existir antes de que el sistema se ponga en uso.