大学选课系统的分析与设计,UML,应用案例,本文主要以“学生注册讨论班为例，运用UML建模语言对大学的选课系统进行了分析。从问题分析到最后的系统设计，主要从以下几个方面进行了陈述：,问题描述,需求分析,静态建模,动态建模,组件建模,部署建模,一、问题描述,大学选课系统是与学生有着紧密的联系，具有注册、交费、选课、成绩查询等功能,为了简化本次系统分析只考虑学生注册讨论班的功能，该问题描述如下：,学生想要注册某门讨论班，于是向注册员提交其姓名和学生编号；,注册员验证该学生是否有资格注册这门讨论班；,注册员验证后，提供讨论班列表，并验证是否适合学生的课程安排；,注册员统计费用并通知学生；,在学生确认后，注册员将该学生注册到讨论班，并将费用参加学生帐单；,注册员向学生提供注册成功确实认信息。,根据以上问题描述，该简化系统应具有如下功能：,学生搜索、注册讨论班,验证注册资格,显示讨论班及相关信息,提供成绩单,结算并显示帐单,注册成功,关闭注册,返回,二、需求分析 采用用例驱动的方法分析需求的主要任务是识别参与者和用例，并建立用例模型，主要分为以下三个局部。,识别参与者,识别用例,确定事件流,返回,一识别参与者角色,参与者表示与系统进行交互的任何人或物。可以包括人不只是最终用户、外部系统和其它机构。,通过分析选课系统的功能需求，确定有以下三个参与者：,1学生：在系统中申请注册讨论班的人,2注册员：完成验证注册信息的人或外部系统,3教授：指导或协助讨论班和管理学生成绩,返回,二识别用例用况,用例是一系列活动，描述真实世界中参与者与系统相互交互的方式。,通过分析选课系统的功能需求，确定有如下用例：,1注册讨论班,2退出讨论班,3参加讨论班,4完成讨论班,5通知学生方案改变,6分发成绩单,7输出收费方案表,8输入成绩,9指导讨论班,10生成教学进度,系统的用例图如下所示：,返回,三用例的事件流描述,用例还可以事件流来描述，用例的事件流是对完成用例行为所需的事件的描述。事件流描述了系统应该作什么，而不是描述系统应该怎样做。,学,生,注册员,1,学生想去注册讨论班。,3,注册员确定该学生是否有资格在这所学校注册讨论班。,2,学生向注册员提交其姓名和编号,4,学生从可供选择的讨论班列表中，选出他希望注册的讨论班。,4,学生从可供选择的讨论班列表中，选出他希望注册的讨论班。,5.,注册员验证学生是否有资格注册这门课。,6.,注册员检验讨论班是否适合学生已有的课程安排,7.,注册员根据讨论班目录中公布的费用、适用的学生费用和适用的税，计算出这门课的收费。,8.,注册员通知学生相关费用。,9.,注册员确认学生表示愿意注册该讨论班。,10.,学生表示愿意注册该讨论班。,14.,当学生得到确认信息时用况结束,11.,注册员把学生注册到该讨论班。,12.,注册员把相应的费用加到学生账单中。,13.,注册员向学生提供已经注册成功的确认。,名称：注册讨论班,描述：把现有的有资格的某一学生注册到某个讨论班。,前提条件：学生已在大学注册。,后置条件：如果学生具有注册资格，并且该讨论班仍有空位，那么学生注册到该讨论班。,活动的根本过程：,事件流续表：,候选过程A：学生没有资格注册讨论班。,A3.注册员确定学生没有资格注册讨论班。,A4.注册员通知学生，她没有资格注册。,A5.用况结束。,候选过程B：学生不具备注册这一讨论班所需要的必备条件。,B5.注册员确定学生没有资格注册该讨论班。,B6.注册员通知学生，她不具备注册这一讨论班所需要的必备条件,B7.注册员通知学生，她需要具备的条件。,B8.用况从活动根本过程中的步骤4继续执行。,候选过程C：学生决定不注册讨论班，虽然有讨论班可供其选择。,C4.学生查看讨论班列表，但没有找到他想要注册的项。,C5.用况结束。,根据事件流描述，活动框图如下所示：,返回,三、静态建模,进一步分析系统需求，发现类以及类之间的关系，确定它们的静态结构和动态行为，是面向对像分析的根本任务。,系统的静态结构模型主要用类图和对象图描述。,静态建模主要分为两步：,1定义类,2确定类的名字、属性和操作，建立类图。,返回,一定义类,该系统主要有三种类型的类：,参与者类actor class)：代表出现在用况中的参与者,用户界面类(user interface class)：组成系统用户界面的屏幕显示、菜单和报表，即UI元素,业务类(business class)：描述业务的地点、物品、概念和事件,在静态建模中用类模型表示概念模型，而着手进行概念模型的最简单的方法是把领域模型作为设计根底，于是要采用类-职责-协作CRC模型并把它直接转换成类图,CRC卡片的布局如以下图所示：,该系统,CRC,模型如下,该列为参与者类,该列为业务类,该列为用户界面类,返回,二类图,识别出系统中的类后，还要识别出类间的关系关联、聚合、组合、类属、依赖、实现关系，前面已讲过，然后就可以建立类图了。,在处理复杂问题时，通常使用分类的方法来有效地降低问题的复杂性。在面向对象建模技术中，也可以采用同样的方法将客观世界的实体映射为对象，并归纳成类。类、对象及它们之间的关系是面向对象技术中最根本的元素。类图是面向对象系统最常用的图，类图描述了类集、接口集、协作及它们之间的关系。,类间的关系如以下图所示：,用户界面包中有如下三个类：,1.成绩单,2.注册讨论班,3.平安登录,返回,四、动态建模,动态模型描绘了参与每个用例的对象之间的交互。开发动态模型的起点是用例以及在对象构建期间决定的对象。通常使用协作图来描绘满足用例需要的对象间消息通信，针对单个类实例的行为，用状态图描绘该类状态的改变。,状态图,：为依赖状态展示不同行为的类开发状态图,协作图,：描绘对象间交互的鸟瞰视图,返回,状 态 图,返回,协 作 图,返回,五、组件建模,组件建模的目标,把系统中在类分布到更大的内聚的组件当中。重构refactor传统的对象设计，以便将其作为组件进行部署。为了能够把对象设计组件化，需要执行五个步骤，通常这五个步骤是迭代执行的：,1处理非业务/领域类。,2定义类契约。,3简化继承与聚合的层次结构。,4确定领域组件。,5定义领域组件契约。,组 件 图,返回,六、部署建模,以下图给出了学生选课系统的UML部署图。三维方框代表节点，比方计算机和交换机，结点之间的连接用简单的直线表示，在该图中构造型指出了浏览器和应用效劳器的连接使用 协议，而应用效劳器与数据效劳器之间的连接使用Java的远程方法调用RMI协议。,