在線考試系統(tǒng)—用例圖

1、面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析與uml在線考試系統(tǒng)姓名：徐明月學(xué)號(hào)：12012241782任課教師：唐莉君學(xué)院：數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 計(jì)科（1）班摘要：面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計(jì)是將面向?qū)ο蟮姆椒ㄟ\(yùn)用到軟件工程的分析設(shè)計(jì)階段。面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的主要目的是完成對(duì)某個(gè)特定應(yīng)用論域（application domain）的分析和系統(tǒng)的建模。應(yīng)完成的主要工作是描述系統(tǒng)中的對(duì)象、對(duì)象的屬性和操作、對(duì)象的動(dòng)態(tài)特性、對(duì)象間的構(gòu)造關(guān)系和通信關(guān)系等，從而建立系統(tǒng)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)活動(dòng)模型。并且通過uml建立各種模型如用例圖、類圖、和順序圖等，來可視化的表現(xiàn)它們的關(guān)系。關(guān)鍵字：ooa對(duì)象屬性模型uml 用例圖1.引言u(píng)ml是一

2、種編制系統(tǒng)藍(lán)圖的標(biāo)準(zhǔn)化語言，可以實(shí)現(xiàn)大型復(fù)雜系統(tǒng)各種成分描述的可視化、說明并構(gòu)造系統(tǒng)模型，以及建立各種所需的文檔，它是一種定義良好、易于表達(dá)、功能強(qiáng)大且普遍適用的建模語言。uml的發(fā)展對(duì)軟件工程的發(fā)展做出了杰出的貢獻(xiàn)。 uml支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。uml通過三類圖形建立系統(tǒng)模型：用例（use case）圖、靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖（對(duì)象類圖、對(duì)象圖、組件圖、配置圖）和動(dòng)態(tài)行為圖（順序圖、協(xié)同圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖），這些圖可以從不同的抽象角度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可視化。傳統(tǒng)考試要求老師刻試卷、印試卷、安排考試、監(jiān)考、收集試卷、評(píng)改試卷、講評(píng)試卷和分析試卷。這是一個(gè)漫長而復(fù)雜的過程，已經(jīng)越來越不適應(yīng)現(xiàn)代教學(xué)

3、的需要。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸滲入社會(huì)生活各個(gè)層面的今天，傳統(tǒng)的考試方式也面臨著變革，而網(wǎng)絡(luò)考試則是一個(gè)很重要的方向?；诰W(wǎng)絡(luò)的考試系統(tǒng)是傳統(tǒng)考場(chǎng)的延伸，加上數(shù)據(jù)庫技術(shù)的利用，大大簡化了傳統(tǒng)考試的過程在學(xué)生在線考試系統(tǒng)的分析過程中，我們使用的就是ooa方法。因?yàn)閛oa可以使我們更容易找到系統(tǒng)中的用例和類，以及各個(gè)對(duì)象間的關(guān)系。2.面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析2.1什么是ooaobject-oriented analysis（面向?qū)ο蠓治龇椒ǎ┦谴_定需求或者業(yè)務(wù)的角度，按照面向?qū)ο蟮乃枷雭矸治鰳I(yè)務(wù)。面向?qū)ο蠓治鲭A段所做的主要工作是理解問題和需求構(gòu)模,將現(xiàn)實(shí)世界中的問題映射到問題域。在該階段,要明確用戶提出了哪些功

4、能要求,為完成這些要求,系統(tǒng)應(yīng)有哪些構(gòu)件,采用什么樣的結(jié)構(gòu),并寫出詳細(xì)的需求規(guī)約。ooa中引入了許多面向?qū)ο蟮母拍詈驮瓌t,如,對(duì)象、屬性、服務(wù)、繼承、封裝等,并利用這些概念和原則來分析、認(rèn)識(shí)和理解客觀世界,將客觀世界中的實(shí)體抽象為問題域中的對(duì)象,即問題對(duì)象,分析客觀世界中問題的結(jié)構(gòu),明確為完成系統(tǒng)功能,對(duì)象間應(yīng)具有的聯(lián)系和相互作用2.2 ooa的任務(wù)ooa的基本任務(wù)是：在用ooa具體地分析一個(gè)事物時(shí)，大致上遵循如下五個(gè)基本步驟：第一步，確定對(duì)象和類。這里所說的對(duì)象是對(duì)數(shù)據(jù)及其處理方式的抽象，它反映了系統(tǒng)保存和處理現(xiàn)實(shí)世界中某些事物的信息的能力。類是多個(gè)對(duì)象的共同屬性和方法集合的描述，它包括如何

5、在一個(gè)類中建立一個(gè)新對(duì)象的描述。第二步，確定結(jié)構(gòu)（structure）。結(jié)構(gòu)是指問題域的復(fù)雜性和連接關(guān)系。類成員結(jié)構(gòu)反映了泛化-特化關(guān)系，整體-部分結(jié)構(gòu)反映整體和局部之間的關(guān)系。第三步，確定主題（subject）。主題是指事物的總體概貌和總體分析模型。第四步，確定屬性（attribute）。屬性就是數(shù)據(jù)元素，可用來描述對(duì)象或分類結(jié)構(gòu)的實(shí)例，可在圖中給出，并在對(duì)象的存儲(chǔ)中指定。第五步，確定方法（method）。方法是在收到消息后必須進(jìn)行的一些處理方法：方法要在圖中定義，并在對(duì)象的存儲(chǔ)中指定。對(duì)于每個(gè)對(duì)象和結(jié)構(gòu)來說，那些用來增加、修改、刪除和選擇一個(gè)方法本身都是隱含的（雖然它們是要在對(duì)象的存儲(chǔ)中定

6、義的，但并不在圖上給出），而有些則是顯示的。2.3 ooa的主要優(yōu)點(diǎn)l 加強(qiáng)了對(duì)問題域和系統(tǒng)責(zé)任的理解l 改進(jìn)與分析有關(guān)的各類人員之間的交流l 對(duì)需求的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)性l 支持軟件復(fù)用l 貫穿軟件生命周期全過程的一致性；l 實(shí)用性；l 有利于用戶的參與。3. uml3.1 uml的概念統(tǒng)一建模語言（uml是 unified modeling language的縮寫）是用來對(duì)軟件密集系統(tǒng)進(jìn)行可視化建模的一種語言。uml為面向?qū)ο箝_發(fā)系統(tǒng)的產(chǎn)品進(jìn)行說明、可視化、和編制文檔的一種標(biāo)準(zhǔn)語言。uml融合了booch、omt和oose方法中的基本概念，而且這些基本概念與其他面向?qū)ο蠹夹g(shù)中的基本概念大多

7、相同，因而，uml必然成為這些方法以及其他方法的使用者樂于采用的一種簡單一致的建模語言；其次，uml不僅僅是上述方法的簡單匯合，而是在這些方法的基礎(chǔ)上廣泛征求意見，集眾家之長，幾經(jīng)修改而完成的，uml擴(kuò)展了現(xiàn)有方法的應(yīng)用范圍；第三，uml是標(biāo)準(zhǔn)的建模語言，而不是標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)過程。盡管uml的應(yīng)用必然以系統(tǒng)的開發(fā)過程為背景，但由于不同的組織和不同的應(yīng)用領(lǐng)域，需要采取不同的開發(fā)過程。作為一種建模語言，uml的定義包括uml語義和uml表示法兩個(gè)部分。3.2 uml的主要特點(diǎn)面向?qū)ο蟆ml支持面向?qū)ο蠹夹g(shù)的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示圖形和方法，能簡潔明了地表達(dá)面向?qū)ο蟮母鞣N概念。 可視

8、化，表示能力強(qiáng)。通過uml的模型圖能清晰地表示系統(tǒng)的邏輯模型和實(shí)現(xiàn)模型?？捎糜诟鞣N復(fù)雜系統(tǒng)的建模。 獨(dú)立于過程。uml是系統(tǒng)建模語言，獨(dú)立于開發(fā)過程。 獨(dú)立于程序設(shè)計(jì)語言。用uml建立的軟件系統(tǒng)模型可以用java、vc+、smalltaik等任何一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)。 易于掌握使用。uml圖形結(jié)構(gòu)清晰，建模簡潔明了，容易掌握使用。 使用uml進(jìn)行系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)，可以加速開發(fā)進(jìn)程，提高代碼質(zhì)量，支持動(dòng)態(tài)的業(yè)務(wù)需求。uml適用于各種規(guī)模的系統(tǒng)開發(fā)。能促進(jìn)軟件復(fù)用，方便地集成已有的系統(tǒng)，并能有效處理開發(fā)中的各種風(fēng)險(xiǎn)。3.3 uml可以實(shí)現(xiàn)的模型uml統(tǒng)一建模語言，是一種建模語言而不是建模方法

9、。通過uml可以進(jìn)行各種模型的開發(fā)，有類圖、用況圖、包圖、順序圖、活動(dòng)圖、對(duì)象圖、狀態(tài)圖、組合結(jié)構(gòu)圖、通信圖、交互概覽圖、定時(shí)圖、構(gòu)件圖和部署圖。ooa是一種分析方法，uml是分析方法的描述語言。3.3 uml建模機(jī)制uml中建模機(jī)制有靜態(tài)建模和動(dòng)態(tài)建模兩種。靜態(tài)建模中有建立用例圖、類圖、對(duì)象圖、包圖、構(gòu)件圖、配置圖。動(dòng)態(tài)建模中有建立順序圖、合作圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖。4. 在線考試系統(tǒng)需求及分工4.1 在線考試系統(tǒng)需求信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天，利用信息技術(shù)對(duì)大量復(fù)雜的信息進(jìn)行有效的管理成為一種普遍而實(shí)用的手段。一方面，這極大的減少了簿記和人力的開銷，另一方面，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算能力和網(wǎng)絡(luò)的普遍部

10、署，大大簡化了大量信息的處理和流動(dòng)。學(xué)生在線考試系統(tǒng)是評(píng)測(cè)學(xué)生能力的一個(gè)重要組成部分，他對(duì)老師的工作效率有很大的提高，它可以降低對(duì)紙質(zhì)試卷的要求，同時(shí)也體現(xiàn)了節(jié)約型社會(huì)的要求。該系統(tǒng)涉及了學(xué)員在線考試，學(xué)習(xí)成績查詢，以及很多相關(guān)信息的綜合處理。為了方便配合教師對(duì)學(xué)生成績的進(jìn)一步了解，開發(fā)學(xué)生在線考試系統(tǒng)是當(dāng)務(wù)之急。學(xué)生在線考試系統(tǒng)把學(xué)科、試題、電腦改卷、成績查詢的部分管理工作集成到一個(gè)統(tǒng)一的平臺(tái)，各管理人員分工協(xié)作、相互配合，及時(shí)了解學(xué)生學(xué)習(xí)生活情況。同時(shí)，也可以方便老師針對(duì)學(xué)生個(gè)體不同情況進(jìn)行分層次指導(dǎo)。首先，因?yàn)榭荚囀敲嫦蛱囟ǖ哪承?duì)象的，所以考試者進(jìn)入系統(tǒng)應(yīng)該進(jìn)行身份驗(yàn)證?？荚囌哌M(jìn)入考試

11、系統(tǒng)后，應(yīng)該能根據(jù)自己的需要選擇考試科目，所以該系統(tǒng)還應(yīng)具有考試科目選擇的功能。為了在線考試做到規(guī)范，對(duì)于每個(gè)應(yīng)試者來說，試卷的試題難度和題量都應(yīng)是相同的，但試題并非相同，在本系統(tǒng)中既可以設(shè)置本次考試的試題相同，也可以設(shè)置不相同。在線考試基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，試卷應(yīng)該從服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫隨機(jī)抽取試題后動(dòng)態(tài)生成的。另外，系統(tǒng)還應(yīng)該對(duì)考試時(shí)間進(jìn)行控制，時(shí)間到了會(huì)要求考試者交卷。考試者選擇答案提交后，選擇、填空題目應(yīng)該由計(jì)算機(jī)自動(dòng)判卷，如果包含簡答題則需等待由判卷老師給出分?jǐn)?shù)，最后系統(tǒng)管理員發(fā)布成績后考生可以憑個(gè)人賬號(hào)登錄系統(tǒng)查詢個(gè)人成績?？荚囃戤吅螅梢苑祷氐卿浗缑婊蚶^續(xù)考試。此外，應(yīng)該能夠方便、快捷的對(duì)在線

12、考試系統(tǒng)管理。 4.2 小組人員分工經(jīng)過對(duì)系統(tǒng)的分析，得知系統(tǒng)主要的參與者有三個(gè)，即管理員，教師，學(xué)生。我們組員共四人，分工如下：馬秉蘭：負(fù)責(zé)教師相關(guān)的系統(tǒng)功能子模塊的分析和實(shí)現(xiàn)。趙金鵬：負(fù)責(zé)管理員相關(guān)的系統(tǒng)功能子模塊的分析實(shí)現(xiàn)。徐明月：負(fù)責(zé)學(xué)生相關(guān)的系統(tǒng)功能子模塊的分析是吸納。海軍：負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)和后臺(tái)的設(shè)計(jì)。5.需求模型的建立本系統(tǒng)主要有三級(jí)管理：第一、一般用戶，也就是學(xué)生，當(dāng)學(xué)生登陸以后，可以訪問自己具有權(quán)限的模塊使用自己權(quán)限范圍內(nèi)的功能。第二，教師，當(dāng)教師登陸頁面后，有對(duì)學(xué)生信息的增刪改查，對(duì)題庫試卷也有增刪改查的操作權(quán)限。第三，管理員，管理員登陸后，對(duì)學(xué)生和教師信息由權(quán)限進(jìn)行管理操

13、作。管理員具有最高權(quán)限。5.1參與者分析可以從上述的系統(tǒng)功能描述中知道參與這個(gè)系統(tǒng)的主要角色有：1）學(xué)生2）教師3）管理員5.2用例用例是一個(gè)uml中非常重要的概念，在使用uml的整個(gè)軟件開發(fā)過程中，用例處于一個(gè)中心地位。用例是對(duì)一組動(dòng)作序列的抽象描述，系統(tǒng)執(zhí)行這些動(dòng)作序列，產(chǎn)生相應(yīng)的結(jié)果。這些結(jié)果要么反饋給參與者，要么作為其他用例的參數(shù)。角色的功能權(quán)限及參與的用例參與者：在這里參與者有學(xué)生，教師，管理員。系統(tǒng)邊界：這里是整個(gè)系統(tǒng)的用例，與管理員直接進(jìn)行交互，是在系統(tǒng)內(nèi)部。在系統(tǒng)的功能中，學(xué)生，教師，管理員每完成一個(gè)功能模塊就視為一個(gè)用例，于是此系統(tǒng)中的用例便有如下：（1）學(xué)生1. 角色選擇2

14、. 登錄（學(xué)生）3. 試卷選擇4. 考試5. 成績查詢用例圖用例分析由于所有的功能是在登錄之后進(jìn)行的，所以所有的用例是在登錄系統(tǒng)這一用例上延伸的。 角色選擇點(diǎn)擊選擇學(xué)生角色。 登錄 學(xué)生通過登錄來進(jìn)入系統(tǒng)，使用其他功能。 試卷選擇 學(xué)生在登錄到系統(tǒng)之后，會(huì)顯示試卷類型，點(diǎn)擊選擇本次考試試卷類型?？荚?試卷選擇成功后，點(diǎn)擊開始考試后，開始計(jì)時(shí)，進(jìn)行考試。成績查詢 成績公布后，學(xué)生可以登錄進(jìn)去，查詢成績。（2） 老師1.角色選擇2.登錄（老師）3.題庫管理4.試卷管理用例圖用例分析角色選擇點(diǎn)擊選擇教師角色。登錄老師通過登錄來進(jìn)入系統(tǒng)，使用其他功能。 題庫管理 老師可以對(duì)題庫進(jìn)行增刪改查。 試卷管理 老師可以對(duì)試卷進(jìn)行增刪改查。（3） 管理員1. 角色選擇2. 登