uml課程設(shè)計--基于uml的學生學籍管理系統(tǒng)建模

1、<p><b>　　信息與控制學院</b></p><p><b>　　UML建模課程設(shè)計</b></p><p>　　題 目 基于UML的學生學籍管理系統(tǒng)建模 </p><p>　　院 系 </p><p>　　專

2、 業(yè) </p><p>　　學生姓名 </p><p>　　學 號 </p><p>　　指導教師 </p><p>

3、　　2013 年 5 月 20 日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 引言3</b></p><p>　　1.1 系統(tǒng)目的3</p><p>　　1.2 用戶特征3</p><p>　　1.2.1 用戶分類3</p&g

4、t;<p>　　1.3 運行環(huán)境和資源4</p><p>　　第二章 用例模型4</p><p>　　2.1用例圖描述4</p><p>　　2.2構(gòu)建用例圖4</p><p>　　2.3管理員用例圖6</p><p>　　2.4教師用例圖7</p><p>　　2.5

5、學生用例圖8</p><p><b>　　第三章 類模型8</b></p><p>　　3.1類圖的描述8</p><p><b>　　3.2構(gòu)建類圖9</b></p><p>　　3.3人員信息包的類圖9</p><p>　　3.4事務(wù)包里的類圖10</p

6、><p>　　3.5接口包里的類圖11</p><p>　　第四章 交互模型11</p><p>　　4.1時序圖概述11</p><p>　　4.2構(gòu)建時序圖12</p><p>　　4.3教師成績錄入時序圖12</p><p>　　4.4學生選課時序圖13</p>&l

7、t;p>　　4.5學生注冊時序圖14</p><p>　　4.6協(xié)作圖概述14</p><p>　　4.7構(gòu)建協(xié)作圖15</p><p>　　4.8教師成績錄入?yún)f(xié)作圖15</p><p>　　4.9學生選課協(xié)作圖16</p><p>　　4.10學生注冊協(xié)作圖17</p><p&g

8、t;　　第五章 行為模型17</p><p>　　5.1活動圖概述17</p><p>　　5.2構(gòu)建活動圖18</p><p>　　5.3狀態(tài)圖和活動圖18</p><p>　　5.4管理員學生信息修改活動圖19</p><p>　　5.5教師成績錄入活動圖20</p><p>　

9、　5.6學生成績查詢活動圖21</p><p>　　5.7學生選課活動圖22</p><p>　　5.8管理員管理模塊狀態(tài)圖23</p><p>　　5.9教師成績管理狀態(tài)圖24</p><p>　　5.10用戶登錄狀態(tài)圖25</p><p>　　第6章 物理模型25</p><p>

10、;　　6.1組件圖和配置圖概述25</p><p>　　6.2構(gòu)造組件圖和配置圖25</p><p>　　6.3業(yè)務(wù)對象組件圖26</p><p>　　6.4用戶界面組件圖26</p><p>　　6.5學生學籍管理系統(tǒng)的配置圖27</p><p>　　第7章 物理模型27</p><p

11、>　　7.1學習小結(jié)27</p><p><b>　　引言</b></p><p><b>　　1.1 系統(tǒng)目的</b></p><p>　　在高校的日常管理中，對學生學籍的管理是一項非常重要的教學管理任務(wù)，其管理模式的科學化與規(guī)范化，管理手段的信息化與自動化對于學校的總體發(fā)展產(chǎn) 生深遠的影響，由于管理內(nèi)容內(nèi)過多，

12、繁瑣，處理的過程也非常復雜，單純?nèi)斯す芾砗茈y跟上學校教學改革與發(fā)展的步伐，所以需要一個便于學生信息管理的學生學籍管理系統(tǒng)來幫助學生信息的管理。 </p><p><b>　　1.2 用戶特征</b></p><p>　　1.2.1 用戶分類</p><p>　　本系統(tǒng)可將用戶分為以下三類：</p><p><b&g

13、t;　　◆管理員</b></p><p>　　管理員可以進行用戶管理,包括用戶信息管理，添加用戶，刪除用戶等；可以進行系統(tǒng)維護,包括代碼維護，系統(tǒng)維護等；在需要時還可以對系統(tǒng)的服務(wù)進地啟動和停止，主要是在某些特殊情況下的操作。</p><p><b>　　◆教師</b></p><p>　　任課教師在考試后輸入將學生相應(yīng)課程的分數(shù)錄

14、入系統(tǒng)。</p><p><b>　　◆學生</b></p><p>　　學生在學校選課期間可以進行選就選課，檢查和刪除課程，而在平時可以對所選課程進行查詢；學生還可以對成績進行查詢。</p><p>　　1.3 運行環(huán)境和資源</p><p>　　本系統(tǒng)是基于windows平臺上的應(yīng)用程序，java語言編寫開發(fā)。其軟硬

15、件條件必須滿足windows和java的正常運轉(zhuǎn)要求。</p><p>　　軟件環(huán)境：需要安裝有rational rose。</p><p><b>　　第二章 用例模型</b></p><p>　　用例模型是所有用例、參與者以及相互關(guān)系的集合，是關(guān)于系統(tǒng)功能和環(huán)境的模型。一個用例就是系統(tǒng)要實現(xiàn)的一項功能，即用例描述系統(tǒng)要做什么。用例模型是軟件

16、需求分析結(jié)果的可視化表示。</p><p><b>　　2.1用例圖描述</b></p><p>　　用來描述用戶的需求，它從用戶的角度描述系統(tǒng)的功能，并指出功能的執(zhí)行者，強調(diào)誰在使用系統(tǒng)，系統(tǒng)為執(zhí)行者完成哪些功能。是基于系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能的一個可視化描述。</p><p>　　用例圖是用例模型的重要組成部分，是對系統(tǒng)從宏觀角度的確定描述。<

17、;/p><p>　　用例圖是系統(tǒng)建模的起點，通過用例圖搜集用戶的需求，明確和系統(tǒng)相關(guān)</p><p>　　的用戶和其他系統(tǒng)，同時確定系統(tǒng)將會提供什么功能，已經(jīng)各個功能之間的關(guān)系。</p><p><b>　　2.2構(gòu)建用例圖</b></p><p>　　1.確定系統(tǒng)的執(zhí)行者</p><p>　　執(zhí)行者

18、是系統(tǒng)外部的一個實體，是與系統(tǒng)進行交互的任何事物或人，以某種方式參與用例的執(zhí)行過程，參與者通過向系統(tǒng)輸入或向系統(tǒng)發(fā)出某種請求來觸發(fā)系統(tǒng)的執(zhí)行。執(zhí)行者通常是以他們在系統(tǒng)中所扮演的角色來命名，而不是以他們要執(zhí)行的功能來確定的，否則會產(chǎn)生命名歧義。</p><p>　　在定義用例之前要先確定系統(tǒng)的執(zhí)行者。通過對需求進行逐條分析，最終確定了3個相關(guān)執(zhí)行者：管理員、教師、學生。</p><p>&l

19、t;b>　　如圖2-1所示。</b></p><p>　　圖2-1 用例執(zhí)行者</p><p><b>　　2. 確定系統(tǒng)用例</b></p><p>　　用例是描述執(zhí)行者使用系統(tǒng)以打到某個目的涉及的一系列場景的集合。通過從各個執(zhí)行者的角度進行分析，根據(jù)用戶需求，將系統(tǒng)功能劃分為三個功能模塊。</p><p

20、>　　在學籍管理過程中，主要有活動有學生對個人信息的填寫與提交，學生進行選課，學生對成績進行查詢；教師對選課學生的課程成績輸入；管理員對學生信息的管理（包括添加、修改、刪除）和對教師信息的管理（主要是賬戶管理）。</p><p>　?。?）管理員用例模塊</p><p><b>　　◆用戶管理</b></p><p><b>　

21、　◆系統(tǒng)維護</b></p><p><b>　?。?）教師用例模塊</b></p><p><b>　　◆注冊</b></p><p><b>　　◆登錄</b></p><p><b>　　◆修改密碼</b></p><

22、p><b>　　◆學生管理</b></p><p><b>　　◆教學管理</b></p><p><b>　?。?）學生用例模塊</b></p><p><b>　　◆注冊</b></p><p><b>　　◆登錄系統(tǒng)</b>

23、;</p><p><b>　　◆修改密碼</b></p><p><b>　　◆學生信息管理</b></p><p><b>　　◆成績管理</b></p><p><b>　　◆選課管理</b></p><p><b>

24、;　　2.3管理員用例圖</b></p><p>　　圖2-2 管理員用例圖</p><p><b>　　2.4教師用例圖</b></p><p>　　圖2-3 教師用例圖</p><p><b>　　2.5學生用例圖</b></p><p>　　圖2-4 學生用

25、例圖</p><p><b>　　第三章 類模型</b></p><p><b>　　3.1類圖的描述</b></p><p>　　述類和類之間的關(guān)系，是UML中最基本和最重要的一類圖。主要用于一些概念類的描述，描述類的外部特性和描述類的內(nèi)部實現(xiàn)。</p><p>　　類圖是面向?qū)ο笙到y(tǒng)的核心。類

26、圖的直觀性不論在分析階段、設(shè)計階段還是編碼階段都有十分重要的作用，軟件開發(fā)人員在清楚地看到系統(tǒng)的設(shè)計之后，很容易提高編碼的效率。</p><p><b>　　類圖的元素包括：</b></p><p>　　◆ 類名稱：唯一標識一個類的名稱。</p><p>　　◆ 屬 性：描述類的對象所具有的特征。</p><p>　　

27、◆ 方 法：對屬性數(shù)據(jù)的處理過程。</p><p>　　類間關(guān)系包括：關(guān)聯(lián)、泛化、依賴、聚合、組合、實現(xiàn)、接口。</p><p>　　給定一個類圖，可以判斷一個對象是否表示了系統(tǒng)的一個可能狀態(tài)。對象之間的關(guān)系是由類圖上對應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系來定義的。兩個類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表明了他們的對象在運行時存在的連接關(guān)系。</p><p><b>　　3.2構(gòu)建類圖</

28、b></p><p>　　類是對顯示世界中具有相同性質(zhì)和行為的一類對象的抽象，它封裝了這些</p><p>　　類對象所共有的屬性和操作。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)劃分的三類包圖，分別討論人員信息包，接口包和事務(wù)包中的類圖。其中，人員信息包包含學生，教師和教務(wù)員三個類；接口包包含系統(tǒng)設(shè)置、用戶 登錄、教務(wù)員管理模塊、教師管理模塊、學生管理模塊五個接口模塊類

29、；事務(wù)包包含教師成績管理、用戶登錄、教務(wù)員系統(tǒng)管理、學生選課管理、學生成績管理、學 生信息管理六個事務(wù)類，相應(yīng)的類圖如下各圖。 </p><p>　　3.3人員信息包的類圖</p><p>　　圖3-1 人員信息包的類圖</p><p>　　3.4事務(wù)包里的類圖</p><p>　　圖3-2 事務(wù)包里的類圖</p><p&

30、gt;　　3.5接口包里的類圖</p><p>　　圖3-3接口包里的類圖</p><p><b>　　第四章 交互模型</b></p><p>　　時序圖和協(xié)作圖統(tǒng)稱交互模型，用來描述系統(tǒng)中多個對象之間的相互關(guān)系及對象間消息傳遞，用于系統(tǒng)中多個對象的相互作用的過程進行建模。</p><p><b>　　4.1

31、時序圖概述</b></p><p>　　它是強調(diào)消息時間順序的交互圖，描述類以及類間相互交換以完成期望行為的消息。時序圖向UML用戶提供事件流暢時間推移的、清晰的、可視化的軌跡。</p><p>　　使用時序圖來描述一個完整的用例過程，用途是把用例圖表達的需求，轉(zhuǎn)化為進一步、更加正式的精細表達。表示用例中的行為順序。</p><p><b>　

32、　4.2構(gòu)建時序圖</b></p><p>　　1. 確定用例的需求</p><p>　　根據(jù)用戶需求可以很容易確定用例的需求。</p><p>　　2. 找出需求中涉及的對象</p><p>　　4.3教師成績錄入時序圖</p><p>　　圖4-1 教師成績錄入時序圖</p><p&

33、gt;　　4.4學生選課時序圖</p><p>　　圖4-2 學生選課時序圖</p><p>　　4.5學生注冊時序圖</p><p>　　圖4-3 學生注冊時序圖</p><p><b>　　4.6協(xié)作圖概述</b></p><p>　　協(xié)作圖用來分析系統(tǒng)中的對象和對象之間傳遞的消息，協(xié)作圖中的

34、主要建模元素包括：對象，消息和鏈。</p><p><b>　　4.7構(gòu)建協(xié)作圖</b></p><p>　　4.8教師成績錄入?yún)f(xié)作圖</p><p>　　圖4-4 教師成績錄入?yún)f(xié)作圖</p><p>　　4.9學生選課協(xié)作圖</p><p>　　圖4-5 學生選課協(xié)作圖</p>&

35、lt;p>　　4.10學生注冊協(xié)作圖</p><p>　　圖4-6 學生注冊協(xié)作圖</p><p><b>　　第五章 行為模型</b></p><p>　　行為模型分為狀態(tài)圖和活動圖，是用來描述系統(tǒng)的動態(tài)行為特征的，是狀態(tài)機的變現(xiàn)形式，主要用于描述事物的狀態(tài)變化和處理過程。</p><p><b>　

36、　5.1活動圖概述</b></p><p>　　活動圖是一種描述系統(tǒng)行為的圖，它用于展現(xiàn)參與行為的類所進行的各種活動的順序關(guān)系。活動圖是特殊的狀態(tài)圖，其中所有狀態(tài)均為動作狀態(tài)，并且源狀態(tài)中的動作一經(jīng)完成即會觸發(fā)控制流。</p><p>　　活動圖是用來描述一個目標所實施一系列活動的過程，描述系統(tǒng)的動態(tài)特征。使用活動圖來描述用戶的業(yè)務(wù)流程可以幫助設(shè)計者理清用戶業(yè)務(wù)過程，業(yè)務(wù)中的主

37、要活動，參加活動的對象，以及這些對象之間的關(guān)系。</p><p>　　活動圖的用途廣泛?？捎糜诿枥L用例的事務(wù)流；為復雜的商務(wù)行為或過程建模。描繪用例的事務(wù)流標準的用例圖往往使用簡單的圖形和大量的文字體現(xiàn)用戶需求和系統(tǒng)功能，文字的出現(xiàn)增加了用例圖的閱讀者理解圖形的難度，進而影響了他們下一步的分析和設(shè)計工作。用活動圖描繪用例的事務(wù)流，能使復雜的用例事務(wù)流更容易被理解。</p><p><

38、b>　　5.2構(gòu)建活動圖</b></p><p><b>　　1. 過程分析</b></p><p>　　找到用例業(yè)務(wù)過程中的活動，可以通過一下問題來幫助尋找業(yè)務(wù)過程中的活動。</p><p>　　◆ 該業(yè)務(wù)過程需要完成哪些工作步驟。</p><p>　　◆ 每個參與者都要執(zhí)行哪些操作。</p&g

39、t;<p>　　◆ 有沒有哪些事件啟動了哪些工作步驟。</p><p>　　根據(jù)上面的問題，分析在系統(tǒng)執(zhí)行的過程中，主要有哪些活動。</p><p><b>　　2. 活動連接</b></p><p>　　得到業(yè)務(wù)過程中的主要活動后，就需要進一步考慮這些活動的執(zhí)行順序。分析出各個活動、活動的控制流、活動的執(zhí)行順序、活動執(zhí)行的條件、

40、活動的分支、活動的并發(fā)執(zhí)行。</p><p>　　按執(zhí)行的順序、分支和匯合等連接活動圖。</p><p><b>　　3. 畫出活動圖</b></p><p>　　根據(jù)以上分析得出的結(jié)果進行匯總，設(shè)計各個用例的活動圖，最后畫出活動圖。</p><p>　　5.3狀態(tài)圖和活動圖</p><p>　　

41、本系統(tǒng)中主要的活動圖有如下幾個：學生成績查詢活動圖、管理員學生信息修改活動圖、學生選課活動圖以及教師成績錄入活動圖；</p><p>　　本系統(tǒng)中主要的狀態(tài)圖有如下幾個：管理員管理模塊圖、教師成績管理狀態(tài)圖、用戶登錄狀態(tài)圖；</p><p>　　對各活動圖和狀態(tài)圖的描述如下：</p><p>　　5.4管理員學生信息修改活動圖</p><p>

42、;　　圖5-1管理員學生信息修改活動圖</p><p>　　5.5教師成績錄入活動圖</p><p>　　圖5-2 教師成績錄入活動圖</p><p>　　5.6學生成績查詢活動圖</p><p>　　圖5-3 學生成績查詢活動圖</p><p>　　5.7學生選課活動圖</p><p>　　圖

43、5-3 學生選課活動圖</p><p>　　5.8管理員管理模塊狀態(tài)圖</p><p>　　圖5-4 管理員管理模塊狀態(tài)圖</p><p>　　5.9教師成績管理狀態(tài)圖</p><p>　　圖5-5 教師成績管理狀態(tài)圖</p><p>　　5.10用戶登錄狀態(tài)圖</p><p>　　圖5-6 用

44、戶登錄狀態(tài)圖</p><p><b>　　第6章 物理模型</b></p><p>　　物理模型分為組件圖和配置圖，是能夠可視化物理組件以及它們之間的關(guān)系，并描述其構(gòu)造細節(jié)，還可以描述軟件執(zhí)行所需的處理器和設(shè)備的拓撲結(jié)構(gòu)。</p><p>　　6.1組件圖和配置圖概述</p><p>　　組件圖是能夠可視化物理組件以及

45、它們之間的關(guān)系，并描述其構(gòu)造細節(jié)；</p><p>　　配置圖可以描述軟件執(zhí)行所需的處理器和設(shè)備的拓撲結(jié)構(gòu)。</p><p>　　6.2構(gòu)造組件圖和配置圖</p><p>　　6.3業(yè)務(wù)對象組件圖</p><p>　　圖6-1 業(yè)務(wù)對象組件圖</p><p>　　6.4用戶界面組件圖</p><p&

46、gt;　　圖6-2 用戶界面組件圖</p><p>　　6.5學生學籍管理系統(tǒng)的配置圖</p><p>　　圖6-3 學生學籍管理系統(tǒng)的配置圖</p><p><b>　　第7章 物理模型</b></p><p><b>　　7.1學習小結(jié)</b></p><p>　　通過

47、這學期的《UML基礎(chǔ)與Rose建模教程》課程，讓我對各個建模有了一定的了解。如在軟件開發(fā)時,無論采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄟ€是傳統(tǒng)的方法,首先要做的就是了需求.而用例圖是從用戶的角度來描述系統(tǒng)功能的,所以在進行需求分析時,使用用例圖可以更好的描述系統(tǒng)的功能。</p><p>　　在描述系統(tǒng)各對象之間的動態(tài)行為我們可以使用順序圖或者協(xié)作圖,它們只是側(cè)重點不同而已,順序圖主要強調(diào)消息的時間順序即對象之間的通信模式,而協(xié)作圖強

48、調(diào)參加交互對象的組織即對象間的協(xié)作，它們之間是可以相互變換的.當我們要描述系統(tǒng)中類之間的靜態(tài)關(guān)系就要使用類圖來說明,而對象圖是用于描述給定時刻實際存在的諸對象以及它們之間的關(guān)系.通過一個類圖,就可以判斷一個對象圖是否表示了系統(tǒng)的一個可能狀態(tài).對象之間的關(guān)系是由類圖上相應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系來定義的。</p><p>　　兩個類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系表名了它們的對象在運行時存在的連接關(guān)系。</p><p>　

49、　最后,當要描述一個系統(tǒng)的動態(tài)行為,可以使用狀態(tài)圖和活動圖.狀態(tài)圖主要描述系統(tǒng)中主要對象的狀態(tài)變化過程,從而幫助設(shè)計者理清系統(tǒng)中主要對象的狀態(tài).活動圖主要描述用戶的業(yè)務(wù)歷程或者是某個具體的程序流程，可以幫助我們理清用戶業(yè)務(wù)過程,業(yè)務(wù)中的主要活動，參加這些活動的對象，以及這些對象之間的關(guān)系.在需要對某些對象或過程進行詳細描述還是我們就可以使用它們.</p><p>　　課本上的東西是有限的,只有自己不斷的了解才能更

50、深一步。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1]李磊，王養(yǎng)延， 面向?qū)ο蠹夹g(shù)及UML教程，人民郵電出版社，2010</p><p>　　[2] Bernd Btuegge，面向?qū)ο筌浖こ?使用UML、模式與Java（第二版），清華大學出版社，2006</p><p>　　[3] Gra

51、dy Brooch，UML用戶指南（第二版），人民郵電出版社，2006</p><p>　　[4] 蔡敏，UML基礎(chǔ)與Rose建模教程，人民郵電出版社，2006</p><p>　　[5] Craig Larman，UML和模式應(yīng)用（第三版），機械工業(yè)出版社，2006</p><p>　　[6] 刁成嘉，UML系統(tǒng)建模與分析設(shè)計，機械工業(yè)出版社，2010.</