《学生管理系统》PPT课件

1第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例 5.1 UML概 述5.2 UML视 图5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 软 件 工 程5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose Rational Rose是 图 形 化 的 OO CASE工 具 。 它 包 括 系 统 建 模 (OO的 系 统 分 析 与设 计 )、 模 型 集 成 、 源 代 码 生 成 、 软 件 系统 测 试 、 软 件 文 档 的 生 成 、 往 返 工 程 、软 件 开 发 项 目 管 理 、 团 队 开 发 管 理 ， 以及 Internet Web发 布 等 工 具 ， 是 一 个 强大 的 软 件 开 发 集 成 环 境 。 Rational Rose应 用 于 windows 9X、windows NT、 Sun/OS、 IBM/OS2等 平 台 。 UML与 系 统 分 析 设 计 张 龙 祥 编 著人 民 邮 电 出 版 社第 11章 2 Rational Rose的 主 要 优 点 :低 开 发 风 险 ；软 件 成 分 的 高 可 用 性 ；高 度 的 系 统 弹 性 ；开 发 进 程 的 高 灵 活 性 ；低 开 发 成 本 。软 件 工 程 3 (1)支 持 OO建 模 Rose支 持 OO系 统 分 析 与 设 计 模 型 。 它 涉 及 了 OO的 所 有 主 要概 念 和 成 分 ， 如 对 象 类 、 对 象 、 操 作 、 服 务 、 状 态 、 模 块 、 子系 统 、 处 理 器 ， 以 及 它 们 之 间 的 各 种 联 系 。 Rose把 这 些 模 型 成 分 组 成 系 统 的 4个 视 图 :UseCase视 图 、 逻辑 视 图 、 组 件 视 图 和 配 置 视 图 。 Rose支 持 用 户 分 别 从 静 态 与 动 态 两 方 面 建 立 系 统 的 逻 辑 模型 和 物 理 模 型 。 Rose是 可 视 化 的 建 模 工 具 ， 它 提 供 的 创 建 模 型 图 的 功 能 可以 创 建 :包 图 (子 系 统 )、 UseCase图 、 对 象 类 和 对 象 图 、 交 互 图 、状 态 图 、 活 动 图 、 组 件 图 和 配 置 图 。 此 外 还 有 对 象 消 息 图 、 消息 踪 迹 图 、 过 程 图 、 模 块 图 等 。软 件 工 程 4 软 件 工 程 (2)支 持 螺 旋 上 升 式 开 发 过 程 从 项 目 开 发 的 开 始 、 精 化 、 系 统 构 建 到 过 渡 ， 每 个 阶段 中 都 进 行 多 次 循 环 ， 每 次 循 环 都 产 生 一 个 软 件 的 原 型 ，每 次 循 环 基 于 前 一 个 循 环 ， 是 前 一 个 循 环 的 深 化 。 Rose提 供 了 软 件 调 试 工 具 。 Rational Robot支 持 软 件的 功 能 测 试 和 性 能 测 试 。 5 软 件 工 程(3)支 持 往 返 工 程 (Round-Trip Engineering) 往 返 工 程 可 以 帮 助 开 发 人 员 把 实 现 中 的 修 改 变 动 映 射 到 系 统模 型 ， 从 而 修 改 原 设 计 的 系 统 模 型 。 传 统 方 法 很 难 实 现 。 Rose提 供 了 一 套 支 持 往 返 工 程 的 工 具 ， 通 过 代 码 生 成 、 逆 向工 程 、 区 分 模 型 差 异 、 设 计 修 改 等 机 制 来 实 现 往 返 工 程 。 逆 向 工 程 就 是 对 程 序 分 析 ， 得 到 其 中 的 数 据 结 构 、 体 系 结 构和 程 序 的 设 计 信 息 ， 最 后 得 到 原 设 计 的 系 统 模 型 。 Rose的 逆 向 工 程 包 括 语 义 分 析 和 设 计 输 出 。 第 一 步 ： 分 析 源 代 码 的 语 义 ， 抽 取 其 中 的 设 计 信 息 ， 产 生 相 应 的 数 据 文 件 。 这 是 一 个 从 代 码 到 设 计 的 映 射 过 程 。 第 二 步 是 输 出 设 计 ， 由 数 据 文 件 生 成 模 型 文 件 。 6 软 件 工 程结 构 管 理 系 统 它 允 许 把 一 个 模 型 划 分 为 不 同 的 受 控 单 元 ， 并 自 动 维 护 这 些 受 控 单 元 的 完 整 性 。 (4)支 持 团 队 开 发 Rose提 供 团 队 开 发 管 理 功 能 ：个 人 工 作 室 (子 目 录 ) 每 个 开 发 人 员 都 有 一 个 个 人 工 作 室 ， 可 以 对 它 设 置 写保 护 。 7提 供 与 ClearCASE和 MS Visual SourceSafe的 内 置 集 成 使 开 发 组 通 过 集 成 标 准 版 本 控 制 系 统 进 行 模 型 管 理 ， 保持 与 项 目 的 其 它 成 果 协 调 一 致 。 软 件 工 程虚 拟 路 径 地 图 对 受 控 单 元 的 存 储 和 引 用 使 用 一 种 称 为 虚 拟 路 径 地 图的 路 径 映 射 机 制 。 虚 拟 路 径 地 图 使 得 模 型 很 容 易 在 不 同 的文 件 夹 间 移 动 ， 而 且 可 以 从 不 同 的 工 作 室 更 新 它 。 8 软 件 工 程(5)对 工 具 的 支 持 Rose支 持 当 今 广 泛 使 用 的 软 件 开 发 工 具 ， 可 以 通 过 它 的Add-Ins管 理 器 ， 把 外 部 软 件 与 Rose集 成 在 一 起 ， 协 同 工 作 。 在 程 序 设 计 语 言 方 面 ， Rose支 持 标 准 C+、 MS VC+、 VB、JAVA等 ， 既 可 以 从 模 型 生 成 源 代 码 ， 也 可 以 从 源 代 码 抽 象 出 模型 ， 实 现 往 返 工 程 。 9 软 件 工 程5.4 UML实 例 第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例 5.1 UML概 述5.2 UML视 图 5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 简 易 教 学 管 理 系 统 JXGL。 采 用 基 于 实 例 (Use Case)的 软 件 开发 方 法 。 JXGL系 统 需 求 包 括 选 课 管 理 和 成 绩管 理 。 10 软 件 工 程(2)成 绩 管 理 ： 成 绩 录 入 ； (教 学 管 理 员 录 入 ) 成 绩 查 询 ； (只 能 查 询 自 己 的 成 绩 ) 成 绩 统 计 与 报 表 生 成 ； (打 印 )(1)选 课 管 理 ： 录 入 与 生 成 新 学 期 课 程 表 ； (10人 -30人 /课 程 ) 学 生 选 课 注 册 ； (选 课 门 数 4门 ) 查 询 ； (不 能 查 询 别 人 的 选 课 情 况 ) 选 课 注 册 信 息 的 统 计 与 报 表 生 成 ； (打 印 ) 学 生 选 课 注 册 信 息 传 给 财 务 系 统 ； (交 纳 费 用 ) 11 软 件 工 程JXGL系 统 的 直 接 用 户 有 ： 学 生 、 教 师 和 教 学 管 理 员 。 教 学 管 理 员 有 权 操 纵 数 据 库 的 数 据 ， 进 行 添 加 、 更 新 、 删除 等 操 作 。 学 生 和 教 师 一 般 只 查 询 信 息 ， 只 允 许 对 自 已 有 关 的 数 据 进行 添 加 、 更 新 、 删 除 等 操 作 。 JXGL将 采 用 C/S结 构 建 立 ， JXGL系 统 的 应 用 服 务 器 和 数 据库 服 务 器 设 置 在 学 校 计 算 中 心 的 工 作 站 。 学 生 、 教 师 和 教 学 管 理 员 可 以 在 各 系 、 各 部 门 、 图 书 馆 、 学 生 宿 舍 的 台 式 PC机 上 使用 JXGL系 统 。 12 软 件 工 程5.4.1 分 析 问 题 域 第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例5.1 UML概 述5.2 UML视 图5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 5.4.1 分 析 问 题 域 5.4.2 建 立 静 态 结 构 模 型 5.4.3 建 立 动 态 行 为 模 型 5.4.4 建 立 物 理 模 型 分 析 问 题 域 的 主 要 任 务 : 对 问 题 域 进 行 抽 象 ， 提 出 解 决 方 案 ； 对 未 来 的 系 统 进 行 需 求 分 析 ， 确 定系 统 的 职 责 范 围 、 功 能 需 求 、 性 能 需 求 、应 用 环 境 及 假 设 条 件 等 ； 用 UseCase图 对 系 统 的 外 部 行 为 建 立模 型 ， 初 步 确 定 系 统 的 体 系 结 构 等 。 13 软 件 工 程 分 析 问 题 域 的 主 要 步 骤 : 确 定 系 统 范 围 和 系 统 边 界 定 义 活 动 者 定 义 UseCase 绘 制 UseCase 绘 制 交 互 图 确 定 业 务 需 求 和 系 统 目 标 ， 搞 清JXGL系 统 的 职 责 范 围 。4个 活 动 者 ： 学 生 、 老 师 、 教 学 管理 员 和 财 务 系 统 。 应 当 明 确 每 个活 动 者 业 务 活 动 的 内 容 、 对 系 统的 服 务 要 求 。从 顶 层 UseCase抽 象 ， 可 以 确 定 两 个UseCase:“ 选 课 管 理 ” 和 “ 成 绩 管理 ” 。 “ 选 课 管 理 ” 与 4个 活 动 者 存在 交 互 ， “ 成 绩 管 理 ” 与 活 动 者“ 学 生 ” 、 “ 老 师 ” 、 “ 教 学 管 理员 ” 存 在 交 互 。 分 解 ， 得 较 小 的UseCase。从 绘 制 顶 层 UseCase图 开 始 ， 逐 步 分解 细 化 ， 直 到 满 足 分 析 和 建 立 模 型 的 需 要 为 止 。对 主 要 的 UseCase做 交 互 行 为 分 析 ，绘 制 交 互 图 。 14 软 件 工 程 顶 层 用 例 图 描 述 了 活 动 者 和系 统 的 关 系 ， 但 毕 竟 太 抽 象 了 ,需 进 一 步 细 化 (有 多 个 用 例 图 )。 15 软 件 工 程 画 用 例 图 还 要 表 达 用 例 之间 的 联 系 。 如 “ 选 课 注 册 ” 与“ 身 份 验 证 ” 存 在 使 用 关 联 。 16 软 件 工 程 绘 制 用 例 图 后 ， 应绘 制 交 互 图 ， 描 述 用 例如 何 实 现 对 象 之 间 的 交互 。 交 互 图 包 括 顺 序 图协 作 图 ， 它 用 于 建 立 系统 的 动 态 行 为 模 型 。 17 软 件 工 程5.4.2 建 立 静 态 结 构 模 型 第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例5.1 UML概 述5.2 UML视 图5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 5.4.1 分 析 问 题 域 5.4.2 建 立 静 态 结 构 模 型 5.4.3 建 立 动 态 行 为 模 型 5.4.4 建 立 物 理 模 型 静 态 结 构 模 型 由 对 象 类 图 和 对 象 图组 成 。 静 态 模 型 的 主 要 任 务 : 发 现 对 象 类 及 其 联 系 确 定 静 态 结 构 绘 制 静 态 结 构 图 (对 象 类 图 、 包 图 ) 建 立 数 据 库 模 型 18 软 件 工 程一 、 建 立 对 象 类 图 1、 定 义 对 象 类 从 用 例 图 和 交 互 图 中 发 现 对 象 类 ， 确 定 类 的 属 性 和 主 要 操 作 。 例 如 从 课 程 信 息 管 理 顺 序 图 中 抽 象 出 “ 课 程 类 ” 的 操 作 。 19 软 件 工 程 下 面 是 JXGL系 统 的 对 象 类 及 其 主 要 属 性 和 操 作 。学 生姓 名 年 龄 性 别 通 信 地 址 联 系 电 话 专 业 班 级 查 询 （ ） 添 加 （ ） 修 改 （ ） 删 除 （ ） 教 师姓 名 年 龄 性 别 通 信 地 址 联 系 电 话 职 称 查 询 （ ） 添 加 （ ） 修 改 （ ） 删 除 （ ） 开 设 课 程授 课 日 期 授 课 时 间 授 课 地 点 授 课 教 师 注 册 学 生 数 加 入 选 课 学 生 （ ）加 入 授 课 教 师 （ ）判 学 生 数 满 （ ） 学 生 登 记学 期 课 程 名 加 入 课 程 （ ）打 印 （ ） 课 程 登 记学 期 学 生 名 加 入 学 生 （ ）打 印 （ ） 还 包 括 选 课 统 计 、 学 生 成 绩 登 记 、 成 绩 统 计 等 对 象 类 。 20 软 件 工 程(2)定 义 用 户 接 口 除 了 一 般 类 外 ， 还 要 分 析 与 定 义 系 统 的 用 户 接 口 对 象 类 。 JXGL系 统 有 以 下 一 些 用 户 接 口 类 。 21 软 件 工 程(3)定 义 联 系 定 义 对 象 类 后 ， 需 分 析对 象 间 的 联 系 ： 关 联 、 聚 合 、泛 化 、 依 赖 等 。(4)绘 制 对 象 类 图 在 上 述 分 析 的 基 础 上 ， 绘 制 JXGL系 统 的 对 象 类 图 。通 过“ 授 课 ”关 联通 过 “ 登 记注 册 ” 关 联“ 课 程 ” 由“ 开 设 课 程 ”聚 合教 师学 生 “ 教 师 ” 和 “ 学生 ” 泛 化 为 “ 师生 ” “ 选 课 统 计 ” 依赖 于 “ 开 设 课 程 ” 22 软 件 工 程“ 成 绩 统 计 ” 依 赖于 “ 学 生 成 绩 登 记 ”1对 0.*的 关 联 “ 教 师 ” 和 “ 学生 ” 泛 化 为 “ 师生 ” 23 软 件 工 程二 、 建 立 数 据 库 模 型 JXGL系 统 采 用 关 系 数 据 库 系 统 存 储 和 管 理 数 据 。 在 分 析 和设 计 系 统 的 静 态 结 构 模 型 时 需 要 进 行 数 据 分 析 和 数 据 库 设 计 。 JXGL系 统 有 4个 方 面 的 数 据 需 要 管 理 ： 人 员 数 据 (学 生 、 教师 )、 课 程 数 据 、 选 课 注 册 数 据 、 学 生 成 绩 数 据 。 经 分 析 ， JXGL系 统 至 少 应 有 6个 数 据 库 表 :学 生 表 、 教 师 表 、 课 程 表 、 开 设 课 程 表 、 选 课 表 、 任 课 表 。 24 这 些 基 本 表 定 义 为 : (1)学 生 表 (学 生 号 、 姓 名 、 出 生 日 期 、 性 别 、 籍 贯 、 地 址 、电 话 、 入 学 时 间 、 专 业 、 班 级 、 备 注 ) (2)教 师 表 (教 师 号 、 姓 名 、 出 生 日 期 、 性 别 、 籍 贯 、 地 址 、电 话 、 职 称 、 专 长 、 备 注 ) (3)课 程 表 (课 程 号 、 课 程 名 、 描 述 、 学 分 、 学 时 、 性 质 、备 注 ) (4)开 设 课 程 表 (课 程 号 、 学 期 、 授 课 门 数 、 授 课 时 间 、 地点 、 选 修 人 数 、 备 注 )软 件 工 程 25 (5)选 课 表 (学 生 号 、 课 代 号 、 学 期 、 成 绩 、 备 注 ) (6)任 课 表 (教 师 号 、 课 程 号 、 学 期 、 备 注 ) 对 于 上 述 的 基 本 表 需 要 进 行 关 系 规 范 化 ， 设 计 用 户 视 图 、触 发 器 、 存 储 过 程 等 。 数 据 库 模 式 通 常 用 实 体 联 系 模 型 (ERD)表 示 ， 如 果需 要 也 可 以 用 对 象 类 图 为 数 据 库 模 式 建 立 模 型 。软 件 工 程 26 软 件 工 程三 、 建 立 包 图 对 于 大 型 的 复 杂 系 统 ， 常 需 要 把 大 量的 模 型 元 素 用 包 组 织 起 来 ， 以 方 便 理 解 和处 理 。 JXGL系 统 虽 然 不 算 很 大 ， 但 也 可 以 把系 统 的 对 象 类 组 织 成 包 ， 以 便 更 清 楚 地 了解 系 统 的 结 构 。 包 图 表 示 的 是 系 统 的 静 态 结 构 ， 但 是 建 立 包 图 应 当 同 时 考 虑 系 统 的 动 态 行 为 。 27 软 件 工 程 28 软 件 工 程5.4.3 建 立 动 态 行 为 模 型 第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例5.1 UML概 述5.2 UML视 图5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 5.4.1 分 析 问 题 域 5.4.2 建 立 静 态 结 构 模 型 5.4.3 建 立 动 态 行 为 模 型 5.4.4 建 立 物 理 模 型 系 统 动 态 行 为 模 型 由 交 互 图 (顺 序图 和 协 作 图 )、 状 态 图 、 活 动 图 表 达 。(1)建 立 顺 序 图 首 先 确 定 参 与 交 互 的 活 动 者 、 对 象和 交 互 事 件 ， 然 后 绘 制 顺 序 图 。 29 软 件 工 程管 理 员 注 册 表 单 :开 设 课 程 表 单 :开 设 课 程1:登 录 2:验 证3:查 询4:设 置 课 程 5:增 加 6:删 除7:提 交 8:存 储9:退 出 设 置 开 设 课 程 顺 序 图 30 软 件 工 程管 理 员 注 册 表 单 :开 设 课 程 表 单 :开 设 课 程1:登 录 2:验 证3:查 询4:设 置 课 程 5:增 加 6:删 除7:提 交 8:存 储9:退 出 成 绩 登 记 与 统 计 顺 序 图 31 软 件 工 程(2)建 立 协 作 图 (协 同 图 ) 首 先 确 定 参 与 协 作 的 对 象 角 色 、 关 联 角 色 和 消 息 ， 再 绘 制协 作 图 。 32 软 件 工 程(3)建 立 状 态 图 先 确 定 一 个 对 象的 生 命 期 中 可 能 出 现的 全 部 状 态 ， 哪 些 事件 引 起 状 态 转 移 ， 将会 发 生 哪 些 动 作 ， 然后 绘 制 状 态 图 。 33 软 件 工 程 34 软 件 工 程(4)建 立 活 动 图 首 先 确 定 参 与 活 动 的 对 象 、 动 作 状 态 、 动 作 流 和 对 象 流 ，再 绘 制 活 动 图 。 35 软 件 工 程5.4.4 建 立 物 理 模 型 第 五 章 统 一 建 模 语 言UML与 实 例5.1 UML概 述5.2 UML视 图5.3 可 视 化 软 件 开 发 工 具 Rose5.4 UML实 例 5.4.1 分 析 问 题 域 5.4.2 建 立 静 态 结 构 模 型 5.4.3 建 立 动 态 行 为 模 型 5.4.4 建 立 物 理 模 型包 括 建 立 组 件 图 和 配 置 图 。 36 软 件 工 程 37 软 件 工 程数 据 库服 务 器应 用服 务 器 课 程 管 理 成 绩 管 理JXGL系 统 配 置 图 数 据 库教 学 管 理服 务 器图 书 馆客 户 端 专 业 系客 户 端JXGL系 统 的 客 户 机 /服 务 器 结 构 配 置 图宿 舍客 户 端 JXGL系 统 是 一 个 基 于 校 园 网 和 数 据 库 的 应 用 系 统 ， 其 各 组成 部 分 可 以 配 置 在 不 同 结 点 上 ， 通 过 校 园 网 相 互 通 信 。 38 软 件 工 程作 业 ： JXGL系 统 。 UML与 系 统 分 析 设 计 张 龙 祥 编 著人 民 邮 电 出 版 社第 12章