基于UML的学籍管理系统的分析与设计
摘要：本文阐述了统一建模语言UML面向对象分析与设计的一般过程，并以统一建模语言UML为基础，通过ROSE的运用，探讨了学籍管理系统的实际建模过程，包括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：UML；学籍管理系统；ROSE 1．引言
面向对象技术出现之后，先后出现了很多种面向对象软件开发方法，但是术语不统一，缺乏共同的标准，常给软件开发人员带来困惑。其中统一建模语言UML被认为具有划时代重要意义的成果之一。UML是Booch方法、OOSE方法、OMT方法和其他一些建模方法的组合和延伸。
UML是一种用于描述、构造可视化和文档化软件系统的语言，它融入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。本文将以UML为基础，通过ROSE工具，讨论学生学籍管理系统的建模问题。 2. UML简介
UML作为一种建模语言，UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。
(1) UML语义 描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明，使开发者能在语义上取得一致，消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展定义。
(2) 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为系统建模提供了标准。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的主要内容是由用例图、类图、对象图、状态图、活动图、构件图、配置图、顺序图和协作图等图形来描述。这些不同的图形提供了对系统进行分析或开发时的多角度描述，基于这些图就可以分析和构造一个自一致性系统。
3. 基于UML的学籍管理系统建模
3.1 基于UML的管理系统建模过程
从应用的角度看,当采用面向对象技术设计系统时,首先是描述需求;其次根据需求建立系统的静态模型,以构造系统的结构;第三步是描述系统的行为。其中在第一步与第二步中所建立的模型都是静态的,包括用例图、类图(包含包)、对象图、组件图和配置图等五个图形,是标准建模语言UML的静态建模机制。其中第三步中所建立的模型或者可以执行,或者表示执行时的时序状态或交互关系。它包括状态图、活动图、顺序图和合作图等四个图形,是标准建模语言UML的动态建模机制。因此,标准建模语言UML的主要内容也可以归纳为静态建模机制和动态建模机制两大类。
3.2 根据需求建立系统的静态模型
学籍管理信息系统以计算机为工具，通过对教务管理所需的信息管理，把管理人员从繁琐的数据计算处理中解脱出来，使其有更多的精力从事教务管理政策的研究实施，教学计划的制定执行和教学质量的监督检查，从而全面提高教学质量。包括学生档案管理、课程管理、成绩管理等功能。 3.2.1 用例图的建立
需求定义中，最重要的就是用UML分析建模中得到的用例模型。确定用例模型首先要确定参与者与用例，它是需求定义中最重要的活动。这些活动分为以下几个步骤。
（1） 确定角色
角色是系统外部的一个实体，在UML中，角色的表示如图1所示。它是以某种方式参与用例的执行过程，通过向系统输入或请求某些事件来触发系统的执行。
一个角色既可以是人，而且也可以是硬件设备或者另一个系统。在本学籍管理系统中，主要确定的角色有：教师、学生、管理员。
（2） 确定用例
用例是指对系统角色的交互进行响应，并产生一个可见的结果所进行的一系列动作，它描述了系统的一个完整的功能需求。在UML中，用例的表示如图2所示：
在本学籍管理系统中，主要的一些用例是：学生管理、课程管理、成绩管理等。
（3） 建立用例图
一个用例图是由一些角色、一组用例、还可能有一些接口以及这些组成元素之间的关系构成的图，关系是指角色和用例之间的联系。在ROSE工具中，我们得到本学籍管理系统中的一组顶层用例图，如图3、图4、图5所示：
<
图3 管理员用例图
注册登录修改密码<
图4 教师用例图
注册登录系统修改密码个人基本信息查询<
图5 学生用例图
（4） 用例描述
完成用例图后，我们还需要对每个用例进行描述。通常我们用文字性语言进行描述。
下面，对本学籍管理系统的成绩管理用例进行描述，系统其他用例描述方法类似。 用例名称：成绩管理 参与者：教师，学生 简要说明： 负责对学生成绩信息的添加、查询和更新等。 前置条件： 已经登成绩管理系统 基本事件流： 1． 教师登录系统并录入学生成绩 2． 教师查询学生成绩，并根据需要更新学生成绩 3． 学生登录系统查询个人成绩信息 4． 用例终止 异常事件流： 1． 提示错误信息，负责人确认 2． 返回到管理系统主页面 后置条件： 学生成绩信息已更新或查询 学生成绩管理的精华用例图如图6所示： 3.2.2 类图的建立
类图是静态结构模型的图形化视图，它由各种静态关系连接起分类器元素而构成。
类图是一组静态的描述性模型元素相互连接的集合图。模型元素包括类、接口和它们之间的关系。它描述的是系统的静态结构，而不是系统的行为。类图的表示如图7所示：
图7 类图的表示
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