用UML的軟件工程設(shè)計(jì)

?倒上李列金貌學(xué)生:學(xué)號:《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)（E-learning）分析與設(shè)計(jì)建模報(bào)告RationalRose是分析和設(shè)計(jì)面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的強(qiáng)大的可視化工具，可用來先對系統(tǒng)建模，再編寫代碼，從而一開始就保證系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理。利用模型可以更方便地捕獲設(shè)計(jì)缺陷，從而以較低的成本修正這些缺陷。RationalRose支持業(yè)務(wù)模型，幫助了解系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，有助于系統(tǒng)分析，可以先設(shè)計(jì)使用案例和UseCase框圖，顯示系統(tǒng)的功能。也可以用Interaction框圖顯示對象之間如何配合，提供所需功能。Class框圖可以顯示系統(tǒng)中的對象及其相互關(guān)系。Component框圖可以演示類如何映射到實(shí)現(xiàn)組件。最后，Deployment框圖可以顯示系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)過程中，我們采用的步驟如圖1所示。需求Bob代碼圖1傳統(tǒng)軟件開發(fā)過程需求Bob代碼用戶的需求被建成文檔，但設(shè)計(jì)在Bob的腦子里，因此只有Bob知道系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。如果Bob離開，則這個(gè)信息也隨他一起離開。如果你代替Bob，則你會(huì)知道要了解一個(gè)文檔不足的系統(tǒng)是多么費(fèi)事。Rose模型采用的過程如圖2所示。需求k對象模型>代碼

圖2Rose模型采用的過程設(shè)計(jì)被建成文檔，開發(fā)人員就可以在編碼之前在一起討論設(shè)計(jì)決策了，不必?fù)?dān)心系統(tǒng)設(shè)計(jì)中每個(gè)人選不同的方向。下面以《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)（E-learning）為例說明分析與設(shè)計(jì)建模過程.一、系統(tǒng)分析模型1、用例圖系統(tǒng)，子系統(tǒng)或類與外部的參與者（actor）交互的動(dòng)作序列的說明，包括各種序列和出錯(cuò)序列，用例分析可以認(rèn)為是對系統(tǒng)功能的分解，把一個(gè)系統(tǒng)分解成若干個(gè)功能，確定用例的粒度（功能如何細(xì)分）一般控制在20個(gè)左右，用例是系統(tǒng)級的，抽象的描述，不是細(xì)化的（只說明做什么，而不關(guān)心怎么實(shí)現(xiàn)具體的做法），對復(fù)雜的系統(tǒng)可以劃分為若干子系統(tǒng)。獲取用例（分析系統(tǒng)需求步驟）：活動(dòng)者希望系統(tǒng)執(zhí)行什么任務(wù)；活動(dòng)者在系統(tǒng)中訪問那些信息（創(chuàng)建存儲(chǔ)，修改刪除）；需要將外界的那些信息提供給系統(tǒng)；需要將系統(tǒng)的那些信息告訴活動(dòng)者；如何維護(hù)系統(tǒng)。

識別活動(dòng)者（系統(tǒng)參與者就是活動(dòng)者）：誰向系統(tǒng)提供信息；誰從系統(tǒng)獲取信息；誰操作系統(tǒng)；誰維護(hù)系統(tǒng)；系統(tǒng)使用那些外部資源；系統(tǒng)是否和已經(jīng)存在的系統(tǒng)交互；actor不僅僅是人，而是指代表某一種特定功能的角色，一個(gè)人可以對應(yīng)很多個(gè)actor可以指外部系統(tǒng)或設(shè)備，如果一個(gè)角色的操作由另外一個(gè)角色代理完成，需要建立依賴關(guān)系。對于《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)來說，教師是一個(gè)活動(dòng)的參與者（角色），學(xué)生也是一個(gè)活動(dòng)參與者（角色）。在系統(tǒng)中，用例有：資源共享、作業(yè)管理、成績顯示、在線考試、課程論壇、提交作業(yè)。還有一些抽象用例，不是有用戶直接驅(qū)動(dòng)的，如：作業(yè)公布、批改作業(yè)、課件下載、資料上傳下載、工具上傳下載?！段C(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的系統(tǒng)“用例圖”如圖3所示。源共享在姓考試課程論壇!?inchjde>>N課件下載—Q資料上傳下載工具上傳下栽學(xué)生作業(yè)公布用戶登錄’源共享在姓考試課程論壇!?inchjde>>N課件下載—Q資料上傳下載工具上傳下栽學(xué)生作業(yè)公布用戶登錄’■—f倡時(shí)kj血>■作業(yè)管理事：汨血瞬提批改作業(yè)co成績顯示&、iockJde^頂iwkid胡--■Kihelude^-教師圖3系統(tǒng)用例圖2、活動(dòng)圖活動(dòng)圖是任何系統(tǒng)活動(dòng)以及活動(dòng)之間數(shù)據(jù)流或判斷的可視表示。活動(dòng)圖提供了多種不同的業(yè)務(wù)流程視圖。具有以下用途：描述活動(dòng)之間的數(shù)據(jù)流或判斷；提供多種不同的業(yè)務(wù)流程視圖；描述用例中出現(xiàn)的活動(dòng)；使用不同的非連續(xù)符號顯示多種不同的活動(dòng)；顯示并行線程。《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)的系統(tǒng)的“學(xué)生活動(dòng)圖”如圖4所示。“教師活動(dòng)圖”如圖5所示。學(xué)生進(jìn)入系統(tǒng)的活動(dòng)：首先登陸，登陸成功后，進(jìn)入系統(tǒng)，可以在系統(tǒng)上進(jìn)行“資源共享”下的“課件下載”、“提交作業(yè)”、“在線考試”、“課程論壇”、“退出系統(tǒng)”等活動(dòng)。教師可以進(jìn)行的活動(dòng)：首先登陸，登陸成功后，進(jìn)入系統(tǒng)，可以在系統(tǒng)上進(jìn)行“資源共享”下的“課件制作與發(fā)布”、“作業(yè)管理”下的“作業(yè)批改和成績公布V“在線考試”下的“在線閱卷和成績發(fā)布”、“課程論壇”、“退出系統(tǒng)”等活動(dòng)。在線考試提進(jìn)入系統(tǒng)作業(yè)管理活動(dòng)圖退出系統(tǒng)數(shù)押圖4'一在線閱卷和'成績套布頊績專布r魂源共享〕在線考試W■果程論壇在線考試提進(jìn)入系統(tǒng)作業(yè)管理活動(dòng)圖退出系統(tǒng)數(shù)押圖4'一在線閱卷和'成績套布頊績專布r魂源共享〕在線考試W■果程論壇"■■-資源共享"登陸成功「董帝系統(tǒng)?課件制作和波布課件下載（瞟程論礦■■寵人系統(tǒng)】課件信息類、課程信息類、題庫類，

系統(tǒng)“類圖”設(shè)計(jì)模型如圖6所示。課件信息圖6系統(tǒng)類圖二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)模型課件信息類、課程信息類、題庫類，

系統(tǒng)“類圖”設(shè)計(jì)模型如圖6所示。課件信息圖6系統(tǒng)類圖1、類圖類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等，也包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（類的屬性和操作）。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系，在系統(tǒng)的整個(gè)生命周期都是有效的。對象圖是類圖的實(shí)例，幾乎使用與類圖完全相同的標(biāo)識。他們的不同點(diǎn)在于對象圖顯示類的多個(gè)對象實(shí)例，而不是實(shí)際的類。一個(gè)對象圖是類圖的一個(gè)實(shí)例。由于對象存在生命周期，因此對象圖只能在系統(tǒng)某一時(shí)間段存在。包由包或類組成，表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。通過對《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)進(jìn)行分析，系統(tǒng)中的類有：教師信息類、學(xué)生信息類、根據(jù)教師和學(xué)生的特性，抽象出一般化類“用戶類”。園課件編號窩課件名稱常課件大小%上傳時(shí)間幼上傳火，略點(diǎn)擊次皴2、順序圖順序圖顯示對象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時(shí)顯示對象

之間的交互;合作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系,合作圖與順序圖相似，顯示對象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。除顯示信息交換外，合作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān)系。如果強(qiáng)調(diào)時(shí)間和順序，則使用順序圖;如果強(qiáng)調(diào)上下級關(guān)系，則選擇合作圖。對于《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)，首先根據(jù)“學(xué)生活動(dòng)圖”建立腳本。學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)的正常腳本如下：1、用戶登陸；2、選擇課程；3、反饋選課信息并記錄；4、在線考試；5、反饋在線考試成績并記錄；6、在先提交作業(yè)；7、反饋?zhàn)鳂I(yè)提交情況和批改情況；8、課件下載；9、反饋課件下載記錄；學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)的異常腳本如下：1、用戶登陸；2、非法登陸；3、注銷用戶。結(jié)合“學(xué)生活動(dòng)圖”，可以設(shè)計(jì)出《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，“學(xué)生順序圖”如圖7所示。辛生:學(xué)生資源察統(tǒng)L網(wǎng)上我堂|謝.]野纓|作業(yè)1資源系統(tǒng)網(wǎng)上課堂課程在避庫作業(yè)課件赍源TOC\o"1-5"\h\z學(xué)牛.：學(xué)牛:::::.1:用戶登錄■■■■:U非法登陸^\\\\:3：選擇祺程!:；..n::；」「，4在線考忒\；:::r:iiiu5：在線據(jù)交作業(yè)iri\\\^\&課件下載Y:蒞了：乒畿選課信息并申錄0——nu":(:8：反匿在線專試成績并記錄Q(；9：反國作噂交情況和陽改情況0::1口：反饋宿件下載記錄11:注銷用戶ii;0'0圖7學(xué)生順序圖——nu":教師進(jìn)行網(wǎng)上操作的正常腳本如下：1、登陸；2、添加課程；3、添加課件；4、添加課程資源；5、修改課件；6、修改課程資源；7、退出系統(tǒng)學(xué)生進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)的異常腳本如下：1、登陸；2、非法登陸；3、退出系統(tǒng)。結(jié)合“教師活動(dòng)圖”，可以設(shè)計(jì)出《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，“教師活動(dòng)圖”如圖8所示。3、組件圖組件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個(gè)部件可能是一個(gè)資源代碼部件、一個(gè)二進(jìn)制部件或一個(gè)可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。組件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。在《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，參與的部件有PHP、教師應(yīng)用程序、學(xué)生應(yīng)用程序、教師模版，學(xué)生模版、庫文件。“系統(tǒng)組件圖”如圖10所示。

4、部署圖部署圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備（用節(jié)點(diǎn)表示）以及它們之間的連接關(guān)系,也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節(jié)點(diǎn)內(nèi)部，放置可執(zhí)行部件和對象以顯示節(jié)點(diǎn)跟可執(zhí)行軟件單元的對應(yīng)關(guān)系。在《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，主要的軟硬件包括：WEB服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、教師應(yīng)用界面、學(xué)生應(yīng)用界面?！跋到y(tǒng)部署圖”如圖11所示。三、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫模型對于《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)這樣的Web應(yīng)用來說，關(guān)系數(shù)據(jù)庫是一種強(qiáng)大的支持工具，這得益于它們的高可用性、性能，而且相對來說，關(guān)系數(shù)據(jù)庫比較容易使用。要找出一個(gè)功能完善、源代碼開放、能夠在多種平臺(tái)上運(yùn)行的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)并不困難。我們可以用Perl、Java、PHP以及其他服務(wù)器端腳本語言把關(guān)系數(shù)據(jù)庫和Web網(wǎng)站連結(jié)到一起。隨著

網(wǎng)站規(guī)模的發(fā)展，它對數(shù)據(jù)庫——通常是關(guān)系數(shù)據(jù)庫一一的依賴程度也日益增加。大量頁面和服務(wù)需要向數(shù)據(jù)庫表寫入信息，或者從數(shù)據(jù)庫提取信息。對于大多數(shù)網(wǎng)站，數(shù)據(jù)庫表很快成為網(wǎng)站體系結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵部分，成為網(wǎng)站運(yùn)作的生命中樞。用圖(Diagram)管理數(shù)據(jù)模型具有高效、方便的優(yōu)點(diǎn)。對于RDBMS，描述數(shù)據(jù)模型的圖通常稱為實(shí)體關(guān)系圖(EntityRelationshipDiagram，ERD)。用ERD描述數(shù)據(jù)模型能夠幫助你預(yù)先精確定義數(shù)據(jù)需求，使你能夠?qū)σ院蟮母膭?dòng)做出有效的規(guī)劃，能夠隨著網(wǎng)站的發(fā)展方便地改進(jìn)規(guī)劃。在《微機(jī)原理》網(wǎng)上學(xué)習(xí)系統(tǒng)中，與解決問題密切相關(guān)的數(shù)據(jù)實(shí)體有：教師、學(xué)生、課程、登陸系統(tǒng)、系統(tǒng)資源、課件信息、題庫、作業(yè)信息。因此，按照設(shè)計(jì)規(guī)范，設(shè)計(jì)出的“CDM圖”如圖12所示，“PDM圖”如圖13所示。1、CDM圖slTxrTxrTxrTXTN-N辛姓勒專年權(quán)登slTxrTx