学籍管理系统的功能设计与实现

学籍管理系统的功能设计与实现

摘要:本文阐明了UML面向对象分析与设计的一般过程,并以开放式学籍管理系统为例,应用面向对象分析的方法对系统的用例和角色,类的抽取和设计以及行为进行详细的分析和设计。

关键词:面向对象技术面向对象设计统一建模语言建模

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,它溶人了软件工程领域的新思想、新方法和新技术,可以用于构造各种类型系统的业务模型和软件模型。通过使用UML。1T人员能够阅读和交流系统购价和设计规划,就像建筑工人多年来使用的建筑设计图一样,可构造各种静态结构和动态行为的模型,因而广泛适用于各种应用领域。本文将以UML为基础,通过ROSE的应用,讨论学生学籍管理系统的实际建模问题。

1.UML简介

标准建模语言UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。UML 语义通过其元模型来严格地定义。UML表示法定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法来建模提供标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。UML的主要内容通常用用例图、类图、对象图、状态图、活动图、构件图、配置图、顺序图、协作图和包图等l0种图来描述,它们从不同的角度和层次为系统建模提供支持,完全可以描述系统的方方面面。

2.UML面向对象分析设计的一般过程

标准建模语言UML适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统,而且适用于系统开发的不同阶段:从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护。但需要注意的是,UML是一种建模语言而不是方法,这是因为UML中没有过程的概念,而过程正是方法的一个重要组成部分。UML本身独立于过程,这意味着用户在使用UML进行建模时,可以选用任何适合的过程。然而,使用UML建模仍然有着大致统一的过程框架,该框架包含了UML建模过程中的共同要素,同时又为用户选用与其所开发的工程相适合的建模技术提供了很大的自由度。运用UML进行面向对象的系统分析设计,其过程通常由以下3个部份组成:

2.1识别系统的用例和角色。首先对项目进行需求调研,依据项目的业务流程图和例问的联系,再使用UML建模工具画出系统的用例图,同时,勾画系统的概念层模型,最后借助UML建模工具描述概念层类图和活动图。

2.2进行系统分析,并抽取类。系统分析的任务是找出系统的所有需求并加以描述,同时建立特定领域模型。建立域模型有助于开发人员考察用例,从中抽取出类,并描述类之间的关系。

2.3系统设计,并设计类及其行为。设计阶段由结构设计和详细设计组成。其中,结构设计是高层设计,其任务是定义包(子系统),包括包问的依赖关系和主要通信机制,包有利于描述系统的逻辑组成部分以及各部分之间的依赖关系;详细设计就是要细化包的内容,清晰描述所有的类,同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类的实例的行为。

3.基于UML的学生学籍管理系统建模

3.1基于UML的管理系统建模和可视化图形建模工具。一般来说,采用面向对象技术进行系统设计时,有以下几个步骤:第一步,捕获用户需求阶段:由用户、系统分析人员和开发者积极交流,分析、提炼用户对系统的需求,并进行描述,然后在此基础上建立业务用例模型、业务对象模型,初步用模型来完整地表达和细化用户需求。第二步,需求分析阶段:在前一阶段基础上进行功能抽象和数据抽象,功能抽象得到系统分析包,数据抽象得到分析类及其相互之间的关系。第三步,设计阶段:对需求分析阶段的成果进一步细化,细化分析类的方法和相互间的关系,细化各个子系统的接El和相互问交互,得到实现时可以使用的设计模型。第四步,实现阶段:编码实现设计,并进行单元测试和集成测试。其中,第一、第二步所建立的模型都是静态的,可能会用到用例罔、类图、包图、对象图、构件图和配置图中的部分或全部图,这些图就形成了标准建模语言UML的静态建模机制;第三步中所建立的模型则涉及执行时的时序状态或交互关系,包括状态图、活动图、顺序图和合作图这些构成UML动态建模机制的图;第四步则是具体代码设计阶段。现在,我们可以借助一些可视化图形建模工具来进行系统建模,ROSE就是其中的佼佼者。ROSE的优点在于:提供强有力的浏览器,用于查看模型和查找可重用的组件;具有可定制的目标库或编码指南的代码生成机制;既支持目标语言中的标准类型又支持用户自定义的数据类型;保证了模型与代码之间转化的一致性;通过OLE 连接,RatioalRose图表可动态连接到MicrosoftWord中;能够与RationalVisualTest,SQASuite和SoDA文档工具无缝集成,完成软件生命周期中的全部辅助软件工程工作;提供强有力的正佞向建模工作;很大程度上可以缩短开发周期,降低维护成本。

3.2根据需求建立系统的静态模型。学籍管理系统主要是供教学人员及操作者进行学籍管理,方便操作者随时添加、查询、修改等,可管理每个人的具体信息,包括添加、删除、修改等,可把个人信息(如学号、姓名、性别、年级、专业、家庭住址、联系电话、出生日期、民族、政治面貌、身份证号等)输入到数据库。学籍管理系统可提高工作效率,减轻校方人员的工作负担。

4.结语

通过对以上这个实际的学生学籍管理系统的论述,可以看到在整个系统开发过程中UML提供了灵活、易读和可理解性的表达。它既简单又功能强大,在提供了大多数面向对象核心概念的同时,还提供了扩展方案,使得面向对象建模者可以使用UML方便地定义多数领域中的复杂系统。对于提高软件的生产率、质量、可靠性和可维护性起到了非常重要的作用。而利用可视化建模工具如ROSE进行

图形建模。则可以生成格式标准的模型,增强了模型的可读性,有助于设计人员更清晰的表达设计思想,更为日后的调试和维护工作奠定了良好基础。

参考文献:

[1]刘超、张莉.可视化面向对象建模技术——标准建模语言UML教程[M].北京:北京航空航天大学出版社,2001:56—88

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