uml小组作业（第二次）

题目

设计一个图书馆管理系统的UML类图和对象图，并将类图转换成Java代码。该系统需要管理用户、书籍、借阅记录、罚款和通知等功能。

类图

请根据要求，设计出相应的UML类图，确保所有的类和关系都被正确地表示和连接。 类定义要求：

1. 在这个系统中，用户（User）是一个基础实体，拥有唯一标识符（id）、姓名（name）和用户类型（type）. 用户可以执行登录（login）和登出（logout）操作。
2. 书（Book）实体包含唯一标识符（id）、书名（title）和作者（author），还有一个布尔值（isBorrowed）来表示书籍是否已被借出。 书籍可以被借出（borrow）和归还（returnBook）。
3. 读者（Reader）是用户的一个子类，除了继承用户的基本属性外，还包含一个已借书籍列表（borrowedBooks）。 读者可以借书（borrowBook）和还书（returnBook）。
4. 管理员（Admin）也是用户的一个子类，具有添加书籍（addBook）、移除书籍（removeBook）和管理用户（manageUsers）的权限。 借阅记录（LoanRecord）记录了借阅的详细信息 包括借阅记录ID（LoanRecordId）、借阅者的ID（readerId）、书籍ID（bookId）、借阅日期（borrowDate）、到期日期（dueDate）和实际还书日期（returnDate）。 它可以创建新的借阅记录（createLoanRecord）和更新还书日期（updateReturnDate）。
5. 罚款（Fine）实体涉及借阅记录ID（loanRecordId）和罚款金额（amount），可以计算罚款（calculateFine）和支付罚款（payFine）。
6. 通知（Notification）实体用于发送通知给用户，包含接收通知的用户ID（userId）、消息内容（message）和发送日期（sentDate） 可以发送通知（sendNotification）。

关系要求： 用户（User）是读者（Reader）和管理员（Admin）的父类。 读者（Reader）和书籍（Book）之间存在多对多的关系，通过借阅记录（LoanRecord）实现。 借阅记录（LoanRecord）与读者（Reader）和书籍（Book）都是一对一的关系。 罚款（Fine）与借阅记录（LoanRecord）是一对一的关系。 通知（Notification）可以向任何用户（User）发送。

1. 因为用户是读者和管理员的父类，所以读者和管理员继承用户类。
2. 一个借阅记录关联一个读者，一个读者可以有多个借阅记录，因此借阅记录与读者是双向关联。
3. 当查询一本书的借阅历史时，可以查看到借阅记录；查看一位读者的借阅历史时，也可以查看到借了哪些书籍，因此借阅记录与书籍是双向关联。
4. 借阅记录可以触发罚款，但罚款不一定总是由借阅记录触发，也有可能是损坏图书，因此借阅记录与罚款是单向关联。
5. 通知信息可以向任何用户发送，他们之间属于一对多的关系。

tips: 单向关联： 在这个场景中，借阅记录是导致罚款的一个可能原因，但罚款本身并不直接影响借阅记录。也就是说，借阅记录的存在可以触发罚款，但罚款的发生不会改变原有的借阅记录。 双向关联： 如果两者之间存在相互影响，即一个的变化会导致另一个也发生变化，那么这就是双向关联。但在本例中，罚款的发生并不会改变借阅记录的内容。

对象图

1. 借阅过程 张三 → 借阅《计算机网络》 → 借阅记录
2. 罚款生成 借阅记录（实际归还日期晚于应归还日期） → 罚款金额
3. 通知发送 系统 → 创建罚款通知 → 发送至张三
4. 管理员操作 管理员 → 添加《操作系统原理》

tips 对象图中的链接方向通常与类图中的关联方向相对应。在类图中，如果关联被标记为单向（通常通过带有箭头的实线表示），则对象图中的链接也将是单向的。如果类图中的关联是双向的（通常通过不带箭头的实线或两端都有箭头的实线表示），则对象图中的链接也将是双向的。

根据类图转换代码

User

public class User {
	String id;
	String name;
	String type;
	public User(String id,String name,String type) {
		this.id = id;
		this.name = name;
		this.type = type;
	}
	public void login() {
		System.out.println(name + "logged in");
	}
	public void logout() {
		System.out.println(name + "logged out");
	}	
}

Book

public class Book {
	String id;
    String title;
    String author;
    boolean isBorrowed;
    public Book(String id, String title, String author) {
        this.id = id;
        this.title = title;
        this.author = author;
        this.isBorrowed = false;
    }
    public void borrow() {  //借出
        this.isBorrowed = true;
    }
    public void returnBook() {  //归还
        this.isBorrowed = false;
    }
}

Reader

class Reader extends User{
	private List<Book> borrowedBooks;
    public Reader(String id, String name) {
        super(id, name, "读者");
        this.borrowedBooks = new ArrayList<>();
    }
    public void borrowBook(Book book) {  //借书
        book.borrow();
        borrowedBooks.add(book);
        System.out.println("成功借阅书籍: " + book.title);
    }
    public void returnBook(Book book) {  //还书
        book.returnBook();
        borrowedBooks.remove(book);
        System.out.println("成功归还书籍: " + book.title);
    }
}

Admin

class Admin extends User {
	private List<User> users;
	
    public Admin(String id, String name) {
        super(id, name, "管理员");
        this.users = new ArrayList<>();
    }
    public void addBook(Book book) {
        System.out.println("添加书籍：" + book.title);
    }

	public void removeBook(Book book) {
        System.out.println("移除书籍: " + book.title);
    }

    public void addUser(User user) {
        users.add(user);
        System.out.println(" added user: " + user.name);
    }
    public void removeUser(String userId) {
        User userToRemove = null;
        for (User user : users) {
            if (user.id.equals(userId)) {
                userToRemove = user;
                break;
            }
        }
        if (userToRemove != null) {
            users.remove(userToRemove);
            System.out.println(" removed user: " + userToRemove.name);
        } else {
            System.out.println("User with ID " + userId + " not found.");
        }
    }
    public void manageUsers() {
        System.out.println("Managing users...");
        Reader newReader = new Reader("R002", "李五");
        addUser(newReader);
        removeUser("R001");
    }
}

LoanRecord

class LoanRecord {
	String loanRecordId;
    String readerId;
    String bookId;
    Date borrowDate;
    Date dueDate;
    Date returnDate;
    public LoanRecord(String loanRecordId, String readerId, String bookId, Date borrowDate, Date dueDate) {
        this.loanRecordId = loanRecordId;
        this.readerId = readerId;
        this.bookId = bookId;
        this.borrowDate = borrowDate;
        this.dueDate = dueDate;
    }
    public void createLoanRecord() {
    	System.out.println("创建借阅记录: " + bookId);
    }
    public void updateReturnDate(Date returnDate) {
        this.returnDate = returnDate;
    }
}

Fine

class Fine {
	String loanRecordId;
    double amount; 
    public Fine(String loanRecordId, double amount) {
        this.loanRecordId = loanRecordId;
        this.amount = amount;
    }
    public double calculateFine() {
        return (amount > 0) ? amount : 0; // 超期天数大于0才计算罚款
    }
    public void payFine() {
        System.out.println("Fine of " + amount + " paid.");
    } 
}

Notification

class Notification {
	String userId;
    String message;
    Date sentDate;

    public Notification(String userId, String message, Date sentDate) {
        this.userId = userId;
        this.message = message;
        this.sentDate = sentDate;
    }

    public void sendNotification() {
        System.out.println("Notification to " + userId + ": " + message);
    }
}

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