基于UML學生選課系統的分析與設計

摘 要：面向對象技術的出現，UML（統一建模語言）的誕生，為系統工程化體系的表述提供了極大的便利。本文即是針對某一具體的學生選課系統案例，運用面向對象原理以及UML中需求分析所使用的用例圖，系統設計中靜態圖的類圖以及動態圖的活動圖等進行有效并合理的論述。

關鍵詞：學生選課系統；UML；系統分析；系統設計

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.202

1 引言

文章運用UML技術所使用的用例圖、活動圖、類圖等幾種視圖形式，形象而直觀的將學生選課系統各階段設計模型有效表述。利用UML 面向對象設計工具，實現的不同建模方法，真正實現了系統的可視化和文檔化。

2 系統分析

學生選課系統的具體參與人員包括系統管理員和學生。其所涉及到的主要用例，我們可以做如下表述：本用例圖主要表述了學生參與選修課程選課的主要過程。學生利用選課系統進行選課的基本原則是系統開發之前，通知學生做好想選課程的準備，經過一段時間的累計當達到了所選課程的上限人數或超過了選課系統開放時間，系統將進行關閉。同時，學生將停止選課操作。

當然，想選課的學生前提必須是登錄到該系統的合法用戶。當學生通過輸入用戶名和密碼正常登錄到系統后并選擇他所選修的課程后，系統會自動給出操作成功提示界面。因此，在本系統中對于學生給出的具體用例是查詢可查和選課，選課用例還可以包含有預選、正選、退選和補選四個選項；而系統管理員擇給出了設定時間、確定課程、設定人數上限、統計結果和查詢課程等用例描述。同時，系統中通過查詢用例擴展出學生查詢課程和系統管理員對課程的查詢用例。

通過上述用例，我們還可以分析出在該系統中各事件的基本執行順序是首先系統管理員要針對所有可開設的課程設定開放和關閉時間；然后，其需要設定一系列課程信息設置，包括：課程名稱、學分、課程種類、課程門數以及人數上限；當信息設定好后，仍然由系統管理員查詢預設結果，這個結果可以包括：正選和補選結果，從而確認最終的選課結果。

3 系統靜態設計

UML中系統設計階段可以使用用以表述系統內部結構和靜態特征的靜態模型和表述系統執行操作和執行順序的動態模型來說明。

其中系統靜態模型視圖主要指的是系統的類圖、對象圖、組件圖和配置圖。類圖，主要指的是當前靜態模型體系中所存在的類信息，同時還包含類的內部結構以及類與類之間的關系等；對象圖與類圖相似，只是對象是類的實例化表述；組件圖擇反映的是代碼之間銜接的物理組織結構；配置圖則分別從硬件和軟件特別是硬件角度顯示該系統的物理架構。如下圖1所示。

從上圖我們可知，類圖一般而言是由四部分構成的。分別是參與者，界面類、控制類和實體類。其中參與者就是當前與系統交互的部分，它可以是人也可以是設備、系統等，本文中的主要參與者就是學生；界面類則是參與者需要登錄的界面信息，本文中稱為選課登錄界面；控制類則指的是類與其子類所能控制的方法，在上圖所指的就是學生選課和信息查詢；實體類突出強調的是與系統中類相關的事物的屬性集合，如圖所指本系統的實體類即為選課信息和選課記錄信息。

4 系統動態設計

系統的動態模型主要由活動圖、順序圖、協作圖和狀態圖構成。其中，活動圖表示對某項活動進行處理時，兩個或者更多類對象之間的過程控制流；順序圖是指針對用例圖所產生的詳細執行流程；協作圖則是指如何將系統中不同的組成部分有效結合而構建出一個復雜的功能集合體；狀態圖表示某個類所處的不同狀態和該類的狀態轉換信息。

從上圖我們可知活動圖中由兩個實心圓表示的是本次活動的開始及結束， 而橢圓結構則表示的是活動執行過程，不同的活動按照控制流執行順序進行連接。當然，還會遇到條件分支的情況，我們用菱形表示。分支結構還可以有分岔和匯合兩種模式。最后，我們用活動的不同實施者即我們稱之為泳道的事物將各實施者參與的各種活動隔離開來，這樣就可以使我們的活動圖能夠充分應用到工作流程、控制流程和業務流程中去。

本選課系統中以系統管理員作為起始點，通過將系統開放操作，由系統管理員設定開放時間后，設定選課條件，最后確定開設課程。這樣將設定結果交給學生使用。學生通過進入系統，查看開課信息，然后進行核心的選課操作，當然這其中學生有權決定是否需要修改其選課信息。當所有選課操作過程結束后，將為學生以課表形式顯示出最終結果，這樣結束本次選課系統操作。

5 結語

UML作為統一建模語言，之所以稱之為統一。主要因為它打破了原有建模語言的表述不一致的弊端，使面向對象視圖充分描述系統的分析、設計、編碼、測試和維護等各個階段具有十分廣泛的應用基礎。本文通過運用學生選課系統這個具體實例，進一步向大家展示了UML在處理復雜事物和不同領域上的優勢。

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作者簡介：劉龍澤（1990- ），男，滿族，河北平泉人，本科，研究方向：軟件工程。endprint