UML面向對象分析設計在開放式學籍管理系統(tǒng)中的應用
本文和大家重點討論一下UML面向對象的應用，這里以學籍管理系統(tǒng)為例向大家介紹一下UML面向對象分析設計在開放式學籍管理系統(tǒng)中的應用問題，相信通過本文介紹你地UML面向對象的概念有新的認識。
UML面向對象分析設計在開放式學籍管理系統(tǒng)中的應用
UML是一種建模語言，是系統(tǒng)開發(fā)的一個組成部分，本身并沒有關于開發(fā)過程概念的定義和表示符號[2]。UML的***比Booch、Jacobson和Rumbaugh在Rational公司的支持下綜合了多種系統(tǒng)開發(fā)過程的長處，提出新的面向對象的開發(fā)過程，稱為Rational統(tǒng)一過程(RationalUnifiedProcess，RUP)。RUP過程的核心工作流包括：業(yè)務建模、需求分析、系統(tǒng)分析與設計、實現(xiàn)、測試和系統(tǒng)配置。下面通過UML來分析并構造學籍管理模型，并結合Rational統(tǒng)一過程加以描述，圖形用RationalRose工具軟件繪制。
1、UML面向對象中開放式學籍管理系統(tǒng)概述
隨著網(wǎng)絡技術和軟件技術的飛速發(fā)展，特別是Internet/Intranet的出現(xiàn)及其相關技術的迅速發(fā)展，信息革命帶來了全球范圍市場競爭的日益加劇，對傳統(tǒng)的辦公教學和生活方式產(chǎn)生了巨大的沖擊。辦公自動化就是采用Internet/Intranet技術，基于工作流的概念，使內(nèi)部人員方便快捷的共享信息，高效的協(xié)同工作；改變過去復雜，低效的手工辦公方式，實現(xiàn)迅速，全方位的信息采集，信息處理。校園網(wǎng)的建設，為開放式的學籍管理系統(tǒng)提供了技術保障。
開放式學籍管理系統(tǒng)是一個由學校學籍管理信息中心監(jiān)控，各教學系（部）、教研室分級管理，由學生檔案管理、導師管理、授課教師管理、選課管理、成績查詢管理、打印報表等幾部分組成，選課學生甚至聯(lián)網(wǎng)的鄰近院校共同參與的管理系統(tǒng)。
學籍管理由學校學籍管理中心監(jiān)控，各教學系部、教研室分級管理，任課教師，選課學生共同參與。
2、UML面向對象中開放式學籍管理系統(tǒng)的用例和角色
業(yè)務建模和需求分析的目的是對學籍管理進行評估，采集和分析系統(tǒng)的需求，理解系統(tǒng)要解決的問題，重點是充分考慮系統(tǒng)的實用性。結果可以用一個UseCase模型表達(圖1)，模型中的活動者代表外部與系統(tǒng)交互的角色，包括學生、系統(tǒng)管理員，UseCase是對系統(tǒng)需求的描述，表達了系統(tǒng)的功能和所提供的服務，包括學生檔案管理子系統(tǒng)、導師檔案管理子系統(tǒng)、課程管理子系統(tǒng)、授課教師管理子系統(tǒng)、選課管理子系統(tǒng)、成績管理子系統(tǒng)、打印報表子系統(tǒng)。
圖1中模型元素之間的實線表示二者存在關聯(lián)關系，是學籍管理系統(tǒng)層的UseCase模型，只包含了最基本的UseCase模型，是系統(tǒng)的高層抽象，在開發(fā)過程中，隨著對系統(tǒng)的認識不斷加深，UseCase模型可以自頂向下不斷精化，演化出更為詳細的UseCase模型。
3、UML面向對象中開放式學籍管理系統(tǒng)分析與設計
系統(tǒng)分析與設計是研究欲采用的實現(xiàn)環(huán)境和系統(tǒng)結構，結果是產(chǎn)生一個對象模型，即設計模型。設計模型包含了UseCase的實現(xiàn)，可以表現(xiàn)對象是如何相互通信和運作來實現(xiàn)UseCase流的。對于系統(tǒng)的靜態(tài)結構?？梢酝ㄟ^對象類圖、對象圖、組件圖和配置圖來描述，對于系統(tǒng)的動態(tài)行為，可以通過順序圖、協(xié)同圖、狀態(tài)圖、活動圖描繪。這些圖再加上支持說明文檔就構成一個完整的設計模型。
(1)靜態(tài)結構的分析設計
學籍管理系統(tǒng)中擁有大量數(shù)字化信息資源，這些資源是多種媒體、多種格式的，而且還是相互關聯(lián)的。其數(shù)據(jù)量大，信息長度不定。非結構化信息與結構比信息并存。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫和信息管理系統(tǒng)在數(shù)據(jù)模型、系統(tǒng)結構、用戶接口等方面都虛擬實現(xiàn)對這些數(shù)字化信息資源的管理和操作，這就決定了學籍管理必須采用面向對象的方法來建立數(shù)據(jù)模型和管理模型，建立面向對象的數(shù)據(jù)庫。實現(xiàn)面向對象的信息管理系統(tǒng)。使用UML對學籍管理系統(tǒng)進行基于面向對象的分析和設計，可以從開發(fā)的***步開始，從系統(tǒng)的底層就把握住學籍管理信息資源的特征，為下一步的具體實現(xiàn)打好基礎。在為學籍管理系統(tǒng)建立模型時要涉及到處理大量的模型元素，如對象類、接口、組件、節(jié)點、圖等。圖2是學籍管理系統(tǒng)中的學生類。
在圖2的學生類圖中，包括學生類的屬性和方法。例如：studentId是學生的學號，且數(shù)據(jù)類型為bigint(8)，且為主碼；selectCourse（courseId:bigint，studentId:bigint）returnint，是類的方法，其入口參數(shù)為課程編號courseId和學生學號studentId，此方法作用是學生進行選課。
(2)動態(tài)結構的分析與設計
學籍管理館提供的各種服務都是建立在分布、開放的信息結構之上。依托高速、可靠的網(wǎng)絡環(huán)來完成。每項服務都可以看成一個事件流，由若干相關的對象交互合作來完成。對于這種系統(tǒng)內(nèi)部的協(xié)作關系和過程行為，可以通過繪制順序圖和協(xié)同圖來幫助觀察和理解。
一個對象在雙生存期間所經(jīng)歷的狀態(tài)序列。對于把握對象的行為和狀態(tài)的遷移變化是非常重要的，可以通過狀態(tài)回來了解一個對象的歷史，引起一個狀態(tài)向另一個狀態(tài)轉移的事件，以及由于狀態(tài)的轉移而引發(fā)的動作。
此外，描述工作流和并發(fā)處理行為還可以用活動圖，表達從一個活動到另一個活動的控制流，顧序圖和協(xié)同圖適合描述多個對象的協(xié)同行為，而狀態(tài)圖適合描述一個對象穿越多個UseCase的行為。狀態(tài)圖與活動圖的區(qū)別是：狀態(tài)圖描述的是對象類響應事件的外部行為?；顒訄D描述的是響應內(nèi)部處理的對象類的行為。圖3是學生查詢成績的活動圖。
圖3中，學生登陸學籍管理系統(tǒng)，輸入其用戶名和密碼，若用戶名和密碼有誤則返回，否則進入下一步：首先選擇查詢類型（查詢成績），然后輸入查詢關鍵詞，再進行查詢，系統(tǒng)自動生成了成績單。
4、UML面向對象中開放式學籍管理系統(tǒng)的實現(xiàn)、測試和系統(tǒng)配置
經(jīng)過系統(tǒng)分折與設計后．就可以根據(jù)設計模型在具體的環(huán)境中實現(xiàn)系統(tǒng)，生成系統(tǒng)的源代碼、可執(zhí)行程序和相應的軟件文檔，建立一個可執(zhí)行的系統(tǒng)．然后需要對系統(tǒng)送行測試和排錯，保證系統(tǒng)符合預定的要求。獲得一個無錯的系統(tǒng)實現(xiàn)，調(diào)試的結果將確認所完成的系統(tǒng)可以真正使用。***系統(tǒng)配置的任務是在真實的使用運行環(huán)境中配置，調(diào)試系統(tǒng)，解決系統(tǒng)正式使用前可能存在的任何問題。
小結
UML是一種功能強大的、面向對象的可視化系統(tǒng)分析的建模語言，它采用一整套成熟的建模技術，廣泛地適用于各個應用領域。它的各個模型可以幫助開發(fā)人員更好地理解業(yè)務流程，建立更可靠、更完善的系統(tǒng)模型。從而使用戶和開發(fā)人員對問題的描述達到相同的理解，以減少語義差異，保障分析的正確性。
通過對學籍管理系統(tǒng)的開發(fā)可以看到，UML作為軟件工程中的建模語言，代表了面向對象方法的軟件開發(fā)技術的發(fā)展方向，具有重大的經(jīng)濟價值和國防價值，并獲得了國際上的廣泛支持，具有非常好的應用前景。
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