基于UML的系统分析与设计

1、琼州学院电子信息工程学院课程设计报告 课程名称： UML面向对象建模与设计 设计题目： 基于UML的选课子系统建模 专 业： 软件工程 班 级： 10软件工程（2）班 姓 名： 韦春涛 学 号： 起止日期： 2012.03.132012.05.14 指导教师： 王中华 指导教师评语： 最终成绩： 指导教师签名： 年 月 日成绩评定项 目权 重成 绩1、设计过程中的学习态度0.22、课程设计的质量及答辩0.53、设计报告书规范程度0.34、总成绩 注意事项一、设计目的UML面向对象建模与设计是一门实践性较强的软件基础课，为了学好这门课程，必须在掌握理论知识的同时，加强上机实践。本课程设计的目的就

2、是要达到理论与实际应用相结合，使同学们能够根据数据对象的特性，学会数据组织的方法，能把现实世界中的实际问题在计算机内部表示出来，并培养基本的、良好的程序设计技能。二、设计要求1通过这次课程设计，要求在数据结构的逻辑特性和物理表示、数据结构的选择应用、算法的设计及其实现等方面加深课程基本内容的理解。同时，在程序设计方法以及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。2学生必须仔细研读UML面向对象建模与设计课程设计要求，以学生自学为主、指导教师指导为辅，独立完成课程设计的任务，有问题及时主动与指导教师沟通。3本次课程设计按照教学要求需要在本学期7周前完成，学生要发挥自主学习的能力，

3、充分利用时间，安排好课程设计的时间计划，并在课程设计过程中不断检测自己的计划完成情况，及时向指导教师汇报。4编程语言：Java 语言。三、课程设计说明书的格式要求 设计文档的撰写必须提前进行，以保证使文档与程序同步提交。 1设计题目 2运行环境（软、硬件环境）3算法的需求分析 4算法概要设计5算法详细设计 6算法的测试7运行结果分析 8收获及体会四、问题分析、设计和测试过程要规范化。1需求分析：将题目中要求的功能进行叙述分析。2概要设计：算法的设计说明，描述解决此问题的数据存储结构，（有些题目已经指定了数据存储的，按照指定的设计），描述算法建议使用流程图，进行算法分析指明关键语句的时间复杂度。

4、3详细设计：即各个算法的具体实现步骤，每个题目要有相应的源程序，其中每个功能模块采用不同的函数实现。源程序要规范编写：结构要清晰，注释要清楚。重点函数的重点变量和重点功能部分要加上清楚的程序注释。4调试和测试：给出实现功能的一组或多组测试数据，程序调试后，将按照此测试数据进行测试的结果列出来 。在调试过程中遇到的问题和解决方法也要记录下来。程序要能够正常运行，还要有基本的容错功能。尽量避免出现操作错误时出现死循环。5改进措施：对有些题目提出算法改进方案，比较不同算法的优缺点。五、对指导教师的要求指导教师要关心学生的课程设计进展，认真答疑。对课程设计报告的撰写要给予充分的指导，报告中切忌出现大篇

5、源代码，应严格要求学生将主要篇幅放在“原理实现”上，即如何用框图表达设计和实施思想。课程设计报告要用红笔批阅，最终成绩以优、良、中、及格与不及格分等计算。目 录一、摘要1二、选课子系统可行性分析1三、选课子系统需求分析1 3.1、系统目标设计.1 3.2、系统功能需求分析.1 3.3、功能描述.2四、系统的UML建模设计3 4.1、UML简介.3 4.2、该选课子系统的用例分析.3 4.3、系统的顺序图.5 4.4、系统的状态图.8 4.5、系统的活动图.9 4.6、系统的类图.12五、总结13六、参考文献14一、摘要 面向对象的软件工程，同传统的面向过程的软件工程相比，在需求的获取、系统分析

6、、设计和实现方面都有着很大的区别。UML是OOA和OOD的常用工具。使用UML来构建软件的面向对象的软件工程的过程，就是一个对系统进行不断精化的建模的过程。这些模型包括用例模型、分析模型、设计模型，然后，我们需要使用具体的计算机语言来建立系统的实现模型。当然，在整个软件工程中，我们还需要建立系统的测试模型，以保证软件产品的质量。使用面向对象的工具来构建系统，就应该使用面向对象的软件工程方法。然而，我们经常会发现，在实际的开发过程中，很多开发人员虽然能够理解UML的所有图形，却仍然不能得心应手的使用UML来构建整个项目，其很大的原因，是仍然在使用原有的软件工程方法，而不清楚如何使用UML来建立系

7、统的这些模型，不清楚分析和设计的区别，以及他们之间的转化。学生选课管理系统主要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是学生用户、教师用户和管理员用户，也即是三类用户角色，本系统将管理员用户、教师用户、学生用户的身份及权限进行严格的划分，让管理员拥有最高权限，可以查看、维护系统中的所有信息，如添加学生，添加课程，修改课程信息等；让教师拥有查看自己开设的课程的信息，以及提交所开设课程成绩的权限；让学生拥有选课和退选的权限；而修改密码模块的权限每个用户都可拥有，用以修改自己的密码信息。通过进行严格的权限划分，可以更好地进行管理，也可更好地保护用户信息安全。本文只是对使用UML的过程做一个探讨，着眼于使

8、用UML进行建模的过程，说明各个层次的模型之间的区别和联系，展示系统演进的过程，而不会深入UML的细节方面。对于更加复杂的系统，其分析和设计的方法是相通的，可以举一反三。二、选课子系统可行性分析这是一个信息化的世界，利用Internet技术来实现无纸化办公已经成为理所当然。随着各高校办学规模的不断扩大，学生的网上选课作为学校日常办公最重要的一部分，高效、有序的管理学生选课有助于提高办学的质量和水平，加快学校的发展。相对于传统的纯手工、纯纸质的选课管理方式来讲，毫无疑问的，网络化的学生选课管路更迅速、更高效、更准确，将管理人员从繁琐的数据整理事务中解脱出来，从而能节省更多的时间从事其他教学研究的

9、工作。三、选课子系统需求分析3.1、系统目标设计本系统目标是实现选课系统所需的各种基本功能，学生选课和教师查看选修课程、提交课程成绩功能以及管理员添加学生、维护学生信息、成绩管理、添加教师、维护教师信息学、维护选修课程，还有公用的修改密码等功能。3.2、系统功能需求分析（1）学生管理：学生进入信息管理界面，学生登录、输入个人登录信息及提交，学生进入选课系统界面，学生浏览显示的可选课程，学生进行选课，学生查看所选课的课表，学生查看选修课成绩，学生查看过去所选课的成绩，学生查看过去所选的课程，学生修改自己的信息，如修改密码并进行保存。（2）教师管理：教师进入信息管理界面，教师登录、输入个人登录信息

10、及提交，教师查看选课学生，教师打印选课学生的名单。（3）系统管理：管理员进入信息管理界面，管理员登录，管理员管理课程信息，管理员修改并保存数据库信息，管理员在课程管理中添加课程，管理员修改课程信息，管理员删除课程，管理员发布更改信息。下图为该选课子系统的主要功能模块图：选课子系统教师管理系统管理学生管理注册登陆选择课程打印学生信息查看选课信息添加课程删除课程修改课程开办课程查看课程查看个人信息图1：选课子系统的功能模块图3.3、功能描述（1） 注册：注册信息，记录用户信息（2） 登陆：登陆系统，进入主界面（3） 查看个人信息：不同用户可查看个人信息，修改，个人信息（4） 查看课程：处理查看课程

11、业务（5） 选择课程：处理选择课程业务，完成课程的选修信息（6） 打印学生信息：处理打印过程业务（7） 添加课程：处理向系统添加课程业务（8） 删除课程：删除系统中无用的课程信息（9） 修改课程：处理课程的信息业务（10）开办课程：教师处理课程的业务3.4、选课子系统的数据流图。如下： 显示系统界面 有效用户及密码处理用户名与密码输入用户名及密码用户 输入有效命令反馈给用户处理修改密码修改用户名及密码处理命令 修改用户表查看课程命令发布课程课程信息数据库显示结果处理课程发布 修改，删除课程信息表 修改课程发布表图2：选课子系统的数据流图四、系统的UML建模设计4.1、UML简介UML是一种功能

12、强大的、面向对象的可视化系统分析的建模语言，它采用一整套成熟的建模技术，广泛地适用于各个应用领域。它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠、更完善的系统模型。从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性.4.2、该选课子系统的用例分析该选课子系统的用例图如下：图3：选课子系统的用例图从用例图中我们可以看出管理员，教师和学生之间对本系统所具有的用例。管理员所包含的用例有：（1） 登录系统：管理员可以通过登录该系统进行各项功能的操作（2） 注册账号：注册一个自己的账号（3） 添加课程：向系统中添加课程，完成课程的发布（4） 删除课程：对系统中的

13、无用课程信息删除（5） 修改课程：修改系统中课程的信息（6） 开办课程：经教师的决定后开办课程学生所包含的用例有：（1） 登录系统：登陆系统查看个人信息，查看选修课程，选修自己的课程（2） 注册账号：注册一个自己的账号（3） 查看课程：学生具有查看课程的业务。（4） 选修课程：学生可以选修自己喜爱的选修课程教师所包含的用例有： （1） 登录系统：登陆系统查看个人信息，查看选修课程，选修自己的课程（2） 注册账号：注册一个自己的账号（3） 查看所选课程学生信息：查看选修所选自己开课的学生信息。（4） 打印学生信息：将所需的学生信息打印出来使用，例如选修名单表4.3、系统的顺序图顺序图是显示对象之

14、间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的。该选课子系统主要含有以下几个重要的顺序图。查看信息顺序图【顺序图说明】（1） select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2） checkinfo()：查看和检查信息或者是更新信息（3）【顺序图说明】（1）select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2）checkinfo()：查看和检查信息或者是更新信息【顺序图说明】（1）select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2）checkinfo()：查看和检查信息或者是更新信息【顺序图说明】（1）select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选

15、择操作。（2）removecourse()：删除数据库中的无用课程添加课程顺序图【顺序图说明】（1）select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2）addcourse()：用于添加课程，得到老师允许，进行添加课程修改课程顺序图【顺序图说明】（1） select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2） modifycourse()：修改课程，对课程某些属性进行修改选课顺序图【顺序图说明】（1） select()：用于选择操作，对将要进行的功能进行选择操作。（2） selectcourse()： 确定选择某课程4.4、系统的状态图如图7所示为课程的状态图【状态图

16、说明】系统给用户提供了课程操作的界面，对课程可以进行删除，修改，添加的操作。管理员进入系统时可以选择其中的一项来操作，所以的操作结果都是对数据库的更新，因此在这里是以数据库为中心的操作流程。图7：课程状态图4.5、系统的活动图活动图描述的是某流程中的任务的执行，活动图描述活动是如何协同工作的，当一个操作必须完成一系列事情，而又无法确定以什么样的顺序来完成这些事情时，活动图可以更清晰地描述这些事情。在本图书馆管理系统中，我们主要描述了图书馆系统的借书、还书和预订的活动图。1.注册活动图【注册活动图说明】 注册活动图描述了向系统注册用户时的系统选择，即在注册时选择注册用户类型，是学生，教师，还是管

17、理员，不同的用户类型的信息各不同，注册后拥有的权限也不相同，在所有的注册结构都存放于数据库中的各个数据表。图8：注册活动图2、添加课程活动图【课程改动活动图说明】系统管理员登录系统中，查询所以课程，课程是否存在，若否则添加课程到系统中，同步到数据库中。完成系统发布课程信息图9：选课子系统添加课程活动图3、老师查看选课信息活动图【老师查看选课信息活动图说明】老师登录系统，查看学生所选的课程信息，查看学生已选修的课程，查看选修的课程是否已满。若满这停止选修这门课程，打印学生选修课程信息。 图10：选课子系统老师查看选课信息活动图4、学生选课活动图【学生选课活动图说明】学生登录进入系统，查看选课信息

18、，选择自己喜爱的课程，若课程的人数已满，则无法选择该课程，另选择一门课程，若课程人数未满则可以选择，若对选择的课程不满意，可以退选该课程，另选择一门。所有的操作都对数据库进行更新。图11：选课子系统学生选课活动图4.6、选课子系统的类图【类图说明】（1） User类是用账户类，此类包含了ID和Password两个属性，分别是登陆名和登陆密码。此类的方法很少，分别是获取和设置用户名和密码。（2） Adiministrator类是管理员类，他有编号和姓名属性，操作主要是查询，添加，修该，删除课程。完成课程的增删改查。（3） Student类是学生类，是选修课程的用户。此类的属性包含学生的各个信息，姓名，年龄，性别，班级等。此类的主要操作有查看课程信息，查看个人信息，选修课程。（4） Teacher类是老师类，此类的属性有老师的姓名，性别，职务。此类的操作主要是查看课程，查看个人信息，查看已选课的学生信息，选择功能。（5） Print类是是打印类，此类包含的属性比较多，有课程名字，课程编号，学生名字，学生成绩，学生性别。此类的方法有get()和set()课程名字，课程编号，学生名字和学生成绩等，用于打印信息。（6） Course类是课