UML投票系统.doc

信息与控制学院 Web课程设计论文 题 目 基于UML的投票问卷管理系统建模 院 系 信息与控制学院 专 业 信息工程（系统工程方向） 学生姓名 唐健伟 学 号 20101325065 指导教师 龚毅光 2013年 5月 30日目录第一章 引言31.1 系统目的31.2 功能需求31.3 运行环境和资源31.4 软件的体系结构4第二章 用例模型52.1用例图描述52.2 顺序图和协作图62.3 活动图112.4 类图122.5状态图132.6 构件图14第三章 系统的详细设计163.1用户登录模块的设计163.2管理员管理模块的设计173.3用户投票和投票结果查看模块设计193.4管理员对主题、选项和用户信息的编辑模块的设计21第四章 系统的效果图展示234.1用户模块界面展示234.2管理员模块界面展示25第五章 课程学习小结28 第一章 引言1.1 系统目的在线投票系统主要用来统计网站客户对某个主题或热门话题的意见。决策者通过这些统计数据做出相应的决策。在线投票系统是一般网站必备的程序之一。1.2 功能需求 通过对客户的需求调查分析，可以概括出客户的功能需求如下：在线投票、查看投票结果、投票设计和投票检测。u 在线投票：客户从多个选项中选取进行投票。u 查看投票：提供客户查看当前投票情况，投票结果以条形图显示。u 投票设计：管理员可以设计不同的投票主题，及投票主题的内容供客户进行投票。投票 设计又包括以下功能需求：增加主题、删除主题、查看主题、修改主题。 投票检测：管理员针对不同主题及投票结果进行汇总，得出有效结论。1.3 运行环境和资源本系统是基于windows平台上的应用程序，java语言编写开发。其软硬件条件必须满足windows和java的正常运转要求。软件环境：需要安装有eclipse、jdk。数据库系统：Microsoft sql Server 2005。1.4 软件的体系结构软件体系结构如图1-1所示 在线投票系统 普通用户 用 户 注 册 提 交 投 案 查看投票结果36 在线投票系统管 理 员 公 布 结 果 删除投票项增加投票项 用 户 管 理 删除投票主题 添加投票主题 查看所有投票 删 除 用 户 添 加 用 户 更 改 密 码图1-1 软件体系结构图第二章 用例模型用例模型是所有用例、参与者以及相互关系的集合，是关于系统功能和环境的模型。一个用例就是系统要实现的一项功能，即用例描述系统要做什么。用例模型是软件需求分析结果的可视化表示。2.1用例图描述用例图是从客户的角度来描述系统功能的，使用用例图可以更好的描述系统应具备的功能。通过分析可知，在线投票系统的参与者有管理员和客户，九个用例部分，如图2-1所示。图2-1 系统的用例图2.2 顺序图和协作图2.2.1在线投票系统前台操作中客户进行投票的顺序图和协作图顺序图描述系统运行期间各对象之间如何进行交互，主要描述系统各组成部分的交互次序。它包括四个部分：对象，生命线，消息和激活。在线投票系统前台客户的顺序图和协作图如图2-2和2-2-1所示。图2-2 前台客户顺序图图2-2-1 前台客户协作图图2-2-2 普通用户查看投票情况的时序图2.2.2 在线投票系统后台操作中检测投票结果的顺序图和协作图后台管理员在输入姓名和密码登录后，可以单击“查看投票结果”进入所有主题投票结果展示模块。另外可以单击“投票检测”进入主题汇总模块，该模块用来对投票内容进行归纳总结，得出结论，辅助企业进行决策。在线投票系统后台操作中检测投票结果的顺序图和协作图如图2-3和2-3-2所示。图2-3 管理员投票检测顺序图图2-3-1 管理员投票检测协作图2.2.3在线投票系统后台操作中投票设计结果的顺序图和协作图 后台管理人员登陆成功后可以对主题和相应选项进行设计，例如增加主题、修改主题、删除主题和查看主题等。在线投票系统后台操作中投票设计结果的顺序图和协作图如图2-4和2-4-1所示。图2-4 管理员设计主题顺序图图2-4=1 管理员设计主题协作图 2.3 活动图活动图是UML用于对系统的动态行为建模的另一种常用工具，它描述活动的顺序，展现从一个活动到另一个活动的控制流。活动图在本质上是一种流程图。在UML中，活动图表示成圆角矩形，其中还包括分支与合并，分叉与汇合等模型元素。在线投票系统前台客户UML活动图如图2-5所示。 图2-5 在线投票系统前台活动图在线投票系统后台UML活动图如图2-6所示。由此活动图可以看出，有合法身份的管理员才可以进入，系统的4个子模块（添加主题，修改主题，删除主题，查看主题）在操作上都是平行的，其内在关系通过后续数据库的设计和程序流程来控制。 图2-6 在线投票系统后台活动图2.4 类图经过系统分析中的实体分析已对在线投票系统分析得出 管理员、 客户、主题和选项四个实体。在此进行详细的设计（1）管理员的属性有：客户名、密码和服务；操作有：登录和选择权限。（2）客户的属性有：客户名、密码和服务；操作有：注册和选择权限登录。（3）选项的属性有：标识，所属标题ID和数量（4）主题的属性有：ID、投票主题 、数量和投票结果；由于登录的权限不同所以主题的操作也不同，这里主题操作分两种：第一种是以管理员身份登陆，此时主题的操作包括：添加主题、 删除主题、修改主题、主题显示与主题检测；第二种是以客户的身份登陆，此时主题的操作包括：进行投票和显示投票结果。 管理员输入客户名和密码并选择管理员权限进入后台管理，可以进行添加主题、删除主题、修改主题、查询、检测等操作。客户可以通过输入客户名和密码并选择客户权限登录到前台页面中，进行投票和查看投票结果。图2-7所示为在线投票问卷管理系统类图图2-7 在线投票管理系统类图2.5状态图在在线投票管理系统中我们主要描述其中一个主要的状态图：管理员管理投票系统状态图，如图2-8所示。当管理员成功登陆后，显示操作菜单，包括查看投票结果和选择主题设计两项操作。点击查看投票结果后，会以矩形条的形式显示所有主题的投票结果，选择汇总主题及结果操作后，将自动输出决策信息。如果点击选择主题设计选项，便可以进行多种针对主题的操作，并返回操作成功的信息。子状态机是一种状态图，可以作为其他状态图的一部分来调用。在图2-8中，包含了子状态机，如图2-9所示。此图主要详细说明了主题设计的多种具体操作，包括添加主题、修改主题、查看主题和删除主题。图2-8 管理员管理投票系统状态图图2-9 主题设计子状态机2.6 构件图构件图是用来建模软件系统各构件，使用构件图可以帮助客户了解某个功能位于软件包的哪个位置，在线投票管理系统的构件图如图2-10所示。图2-10 在线投票管理系统构件图2.7 部署图部署图用来建模部署UML建模的系统时涉及到的硬件部署图有两个标记符：节点和关联；在线投票管理系统的部署图如图2-11所示。图2-11 在线投票管理系统部署图第3章 系统的详细设计 3.1用户登录模块的设计 3.1.1程序描述 本程序设计的目的主要是对用户注册和用户登录的实现。 3.1.2功能描述 DB错误信息重新注册信息是否有误出错注册检查输入不合法无误用户登录检查输入输入信息不合法无误错误信息重新登录投票首页身份认证不通过通过 用户登录:如果是已经注册的用户，则直接验证登录到投票系统首页；如果是还未注册的用户，则首先进行注册，注册成功，进行登录，登录成功的用户进入投票系统首页。如图： 3.1.3性能身份认证和检查用户要对数据库进行搜索和录入，检查用户是不是合法和注册时，用户表里是否有此用户名，如果是用户要求反应时间在1秒之内，如果不是会员反应时间在2秒之内，并在0.5秒之内跳到注册页面。3.1.4输入项 在登录界面登陆的信息包括：用户信息（用户名，密码，数据类型：char，密码要以显示）。3.1.5输出项对用户输入信息进行判断，通过验证后进入用户操作界面，如果该用户信息不存在提示“注册”。3.1.6流程逻辑顾客注册错误页面登录网页首页3.2管理员管理模块的设计3.2.1程序描述 本程序设计的目的主要是管理员登录以及对管理员身份进行验证的实现。3.2.2功能描述 管理员登录:如果是管理员，则直接验证登录到后台管理系统首页，如果如果不是管理员，则显示错误信息。如图：管理员 登录 后台首页 出错信息验证输入否是 3.2.3性能身份认证和检查管理员要对数据库进行搜索和录入，检查管理员是不是合法时，管理员表里是否有此管理员名，如果是管理员要求反应时间在1秒之内，如果不是管理员要求反应时间在2秒之内。3.2.4输入项 在登录界面登陆的信息包括：管理员信息（管理员，密码，数据类型：char，密码要以显示）。3.2.5输出项对用户输入信息进行判断，通过验证后进入用户操作界面，如果该用户信息不存在提示“出错”。3.2.6流程逻辑如图：管理员验证错误页面登录后台首页 3.3用户投票和投票结果查看模块设计3.3.1程序描述 本程序设计的目的主要是用户进行投票以及对投票结果进行查看的实现。3.3.2功能描述 投票管理：选择投票项，点击“提交”，数据库增加相应票数，转换到投票查看页面；点击“重置”，返回默认头投票项。如图：投票页面选择投票项是否重置提交是否完成所有题目 投票结果查看：点击“查看投票结果”，可以查看到管理员允许对外公布的主题的投票结果。如图：投票查看页面点击查看主题是否对外公布显示票数和图示关闭窗口3.3.3性能投票提交要求反应时间在1秒之内，数据库修改数据并以数字和图示显示结果。3.3.4投票输入项 点击投票项，被选中的选项以显示3.3.5结果输出项点击查看结果，页面显示管理员允许对外公布的主题的票数和图示。3.3.6流程逻辑如图：用户投票提交重置查看结果显示对外公布结果隐藏对外公布结果 3.4管理员对主题、选项和用户信息的编辑模块的设计3.4.1程序描述 本程序设计的目的主要是管理员对主题、选项和用户信息的增加以及删改的实现。3.4.2功能描述 如图：增加操作信息删除确定 等待操作取消取消确定修改 DB 3.4.3性能本模块要求对数据字典进行维护。用户名、主题名和选项不可以有重复，所以在输入中要检查冲突信息，删除信息时不要发生误操作。要求点击确定之后系统核查反映时间为1秒之内，并在0.5秒跳转回后台管理界面。3.4.4输入项输入新的主题或者新的选项或者添加新的用户。3.4.5输出项数据表格中出现新的主题信息或者新的选项信息或者新的用户信息，并且提示操作完成。3.4.6流程逻辑如图：管理员登录信息修改验证保存第四章 系统的效果图展示4.1用户模块界面展示 4-1-1用户登录界面 4-1-2用户注册界面 4-1-3用户注册成功界面 4-1-4用户投票界面4-1-5用户投票成功界面4-1-6用户查看投票结果界面 4.2管理员模块界面展示 4-2-1管理员登录界面 4-2-2管理员后台管理界面 4-2-3管理员查看所有统计结果 4-2-4管理员添加主题界面 4-2-5管理员编辑选项界面 4-2-6用户管理界面 4-2-7管理员修改密码界面第五章 课程学习小结5.1内容小结第一章讲的是面向对象技术开发，提到面向对象这个词，它有两个层次的意思，第一层就是面向对象思想，第二层次是面向对象程序设计语言，同时也讲到了面向对象程序设计方法，以及它与结构化程序设计的区别，然后介绍了面向对象程序设计方法的基本特征：封装，继承，多态和消息传递；接下来讨论了面向对象的最基本的概念：类和对象，最后介绍了集中有代表性的面向对象程序设计语言，例如：Simula67,Smalltalk,Eiffel,C+,Java等。第二章讲到的是RUP软件开发过程，RUP又称为统一软件过程，能够有效地管理工作进度，控制和改善工作效率。它是目前的软件过程中与UML结合最好的过程，支持面向对象的软件开发。软件开发过程是指开发软件产品的一整套活动，主要包括软件描述，软件开发，软件有效性验证和软件不断改进。不同的软件开发商，针对不同的开发项目可能会采用不同的方式组织上述4项活动的实施。软件开发模型则是对软件开发的全过程，活动和任务的抽象描述，选择合适的软件开发过程将有利于提高软件开发的效率，软件产品的质量，以及日后的软件维护能力。第三章是UML概述。UML最早是由世界著名的面向对象技术专家Grady Booch,James Rumbaugh和Ivar Jacobson在1996年提出的。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。它支持面向对象系统的分析，设计，实现，交付等各个环节，可以用于系统的理解，设计，浏览，维护和信息控制。UML主要用于为软件系统建立可视化模型，为软件系统建立构件，为软件系统建立文档，它主要由用例图，类图，对象图，包图，状态图，活动图，顺序图，协作图，构件图以及部署图共计10种模型图组成。第四章讲解的是UML工具，UML工具最重要的用途是能够绘制UML图，几种应用较为广泛的UML工具有：Rational Rose，Microsoft Viso,Enterprise Architect,PowerDesigner。本章着重讲解的是Rational Rose这个工具，后面的例子都是利用这个工具来进行模型构建的。第五章讲解的是用例模型。用例模型主要包括用例图和用例描述，用例图用来描述用户的需求，它从用户的角度描述系统功能，并指出各功能的执行者，强调谁在使用系统，系统为执行者完成哪些功能。用例图用于对系统，子系统或系统的行为进行可视化的表示，以方便系统的执行者更清晰地理解这些元素的用途，也便于系统的开发人员最终实现这些元素。用例图由以下几种元素组成：执行者，用例，系统，关系以及用例描述。再用力模型中，不仅执行者与用例之间存在关系，用例与用例图之间也存在关系。用例图中常见的关系主要包括：关联，包含，拓展以及泛化。第六章是交互模型的一个概述，建立交互模型主要是建立顺序图和协作图。顺序图和协作图统称为交互图。它主要用来描述系统中多个对象之间的相互关系及对象间消息传递，用于对系统中多个对象的相互作用的过程进行建模。在面向对象分析过程中，可以使用顺序图来描述一个完整用例过程，使用协作图来分析系统中的对象和对象之间传递的消息。顺序图的主要用途之一是用来为某个用例的泛化功能提供其所缺乏的解释，即把用例表达的需求，转化为进一步，更加正式的精细表达。在顺序图中主要包括下面4中元素：对象，生命线，激活以及消息。协作图着重于描述协作对象间的交互和连接。它可以理解为按照空间来布图。协作图中的主要建模元素包括：对象，消息和链。第七章讲的是类图和对象图，类图用来描述系统中类之间的静态关系，它对系统的静态结构进行描述。在程序设计的不同阶段，类图的作用也不相同。在分析阶段，类图主要用于一些概念类的描述；在设计阶段，类图主要用于描述类的外部特性；在实现阶段，类图主要用于描述类的内部实现。类图包括类的名字，属性，方法和类的可见性。类图描述包括两个部分：类和类间关系。主要的类间关系包括：关联，泛化，依赖以及其他关系。其他关系中经常用到的包括:聚合，组合以及实现。对象图描述了一组对象以及对象之间的关系。对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。它们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。第八章是包的讲解，包是用来对模型元素进行分组的，且为分组好的元素提供一个命名空间(namespace)。包是UML中的一种结构，用来将各种建模元素(如用例或者类)分组组织起来。包的符号是文件夹的样子，包的主要作用是对模型元素进行分组管理，并为这些分组好的元素提供一个同一的命名空间，包除了是一个命名空间外，其本身也是一个可打包的元素，也就是说一个包可以作为另外一个包的内部元素，即包是具有可嵌套性的。每个包都必须有一个类名，包的名称应该为一个字符串，用来唯一标识这个包，并且报名应该能够反映整个包的内容，使人能够直观地了解该包。包拥有的元素通常存在可见性，用于指示这个元素是不是可以被包外的其它元素访问，对于包所拥有的公共元素，总是可以被外部采用限定姓名的方式进行访问的。创建包图的主要作用是：描述需求的高阶概述，描述设计的高阶概述，在逻辑上把一个复杂的图模块化，组织源代码，对框架进行建模。包之间的关系主要包括：依赖关系，泛化关系，还有包引入以及包合并的关系。包的设计原则主要包括：重用发布等价原则，无环依赖原则，稳定抽象等价原则，稳定依赖原则，共同封闭原则。第九章是行为模型的建立，行为模型的建立主要包括状态图以及活动图的建立。状态图和活动图是用来描述系统的动态行为特征的，主要用于描述事物的状态变化和处理过程。状态图(Statechart Diagram)是附加到类和用例的状态机图，描述对象响应外部激励时所经历的各种状态和转换。通过展示时间和转换，状态图显示了对象在其生命周期中依次经历的各种状态。活动图(Activity Diagram)是一种描述系统行为的图，它用于展现参与行为的类所进行的各种活动的顺序关系。活动图是特殊的状态图，其中所有状态均为动作状态，并且源状态中的动作一经完成即会触发控制流。状态图中的元素主要包括以下几种：起点，终点，状态，事件，转换以及符合状态和子状态。活动图中的元素主要包括以下几种：起点和终点，活动，转移，接收信号和发送信号，决策点和汇合点，分叉河汇合，控制流终点以及泳道。第十章是构件图的建立，构件图描述了软件的各种构件和它们之间的结构关系，在进行系统开发时，构件图是各小组键有用的交流工具。构件图从软件架构的角度来描述一个系统的主要功能，如系统分成几个子系统，每个子系统包括哪些类，包和构件，它们之间的关系以及它们分配到哪些节点上等等。使用构件图可以清楚地看出系统的结构和功能。在构件图中通常包含三种元素：构件，接口以及依赖。 第十一章描述的是部署图，部署图是UML用来描述系统的硬件配置，硬件部署以及软件构件和模块在不同节点上分布的模型图。部署图主要用来对系统的静态部署进行建模，部署图中常见的元素主要包括：节点以及关联关系。在使用部署图时不一定要使用UML中的图符，也可以根据自己的习惯来绘制部署图，只要保证绘制的部署图能够被所有的开发人员认可和理解即可。另外在绘制部署图时，绘制的目标并不是描述所有的软件构件，只需要描述那些对系统的实现至关重要的构建即可。 第十二章描述的是面向对象实现技术。本章首先介绍面向对象实现阶段，如何选择面向对象的语言，如何对类和接口进行详细描述，并使用选择的程序设计语言实现。在实现阶段需要把UML设计的各种模型图最终转化成具体程序，这也是使用UML进行面向对象分析和设计的最终目的。这个阶段和选用的程序设计语言与开发环境关系密切，不同的语言和开发环境转换的方法和过程有一些差异，需要建模人员对具体选用的开发语言比较熟练，这样可以方便实现转换。5.2学习小结 通过这学期的可视化建模与UML课程，让我对各个建模有了一定的了解.如在软件开发时,无论采用