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基于UML的面向对象的系统分析与设计基于UML的面向对象的系统分析与设计引言：在当今信息社会中，随着科技的不断进步和应用的不断扩展，各行各业都离不开计算机系统的支持。
为了满足用户的需求，开发出高质量、高效率的系统就显得尤为重要。
而面向对象的系统分析与设计作为一个重要的环节，可以帮助我们更好地理解用户需求并将其转化为实现系统的蓝图。
本文将介绍基于UML的面向对象的系统分析与设计方法，并通过一个实例来演示其应用过程。
一、基于UML的系统分析与设计基础1.1 面向对象的概念面向对象是一种思想方式和编程方法，它将问题领域的实体抽象为类，通过类的组织和交互来描述系统的行为。
面向对象的设计方法使得系统更易于理解、维护和扩展。
1.2 UML的介绍UML（Unified Modeling Language）是一种用于面向对象系统建模的标准化语言，它提供了丰富的符号和图形表示方法，可以帮助分析和设计人员更好地表达复杂的系统结构和行为。
二、基于UML的系统分析与设计方法2.1 需求分析系统的需求分析是整个分析与设计过程的起始点，通过与用户的交流和讨论，了解用户的需求并进行准确定义。
在这一阶段，分析人员可以运用UML中的用例图、活动图等工具来分析和描述用户需求。
2.2 类建模在需求分析阶段的基础上，分析人员将用户需求转化为类模型。
通过识别和分析系统中的实体、属性和行为，可以确定类的结构和关系。
在这一阶段，可以运用UML中的类图来进行类的建模。
2.3 行为建模在类建模完成后，需要进一步分析和设计系统的行为。
行为建模通常包括状态图、顺序图和活动图等。
通过这些图形化表示，可以描述系统中各个类之间的交互和信息流动，保证系统的正确性和健壮性。
2.4 设计模式的应用设计模式是一种被广泛应用的解决问题的模板，它提供了一些经验性的指导原则和设计思路。
在系统分析与设计过程中，分析人员可以借鉴各种设计模式，通过复用已有的解决方案来提高系统的可靠性和效率。
基于UML的学籍管理系统的分析与设计当前，软件的研发作为一种工程学体系其严格按照需求、设计、编码、测试和维护等几个阶段来实现。
同时，采用面向对象程序的原理以及思想能更好的为软件研发工作服务。
而在软件工程的五个阶段中都需要通过构建模型来统一表达，这样UML（统一建模语言）就发挥出了极大的作用。
本文通过学籍管理系统的分析与设计这样一个具体实例，来向读者介绍利用UML如何实现需求建模、动态和静态模型设计。
标签：软件工程；学籍管理；UML；系统设计1 引言UML作为新阶段的合理化产物，不仅将过去的面向对象表示方法进行了有效的统一，而且形成了最终被一致接受的一种共性语言。
它将软件开发的五个阶段以建模的方式表达，将面向对象的方法完全融入到软件工程体系中去。
真正实现了软件由抽象到具体、复杂到简单直观、整体到细化的一个完整过程。
2 UML概述2.1 UML简介UML做为标准化、统一化的面向对象建模技术，具有适用范围广、易于掌握和理解以及定义良好的特征。
用它对系统结构、事物静态特征以及动态特征来进行描述，可以让程序员从不同角度理解当前系统。
针对软件工程设计思想，UML可以将视图构成分为两大类九个视图。
分别是：静态类和动态类。
其中静态类又包含用于描述用户需求的用例图；用于描述系统设计中静态结构的类图和对象图；用于描述程序物理结构的组件图；用于描述系统硬件特征的配置图。
动态视图包括描述系统流程状态的活动图；描述按时间顺序实现系统间各元素信息交互的顺序图；即可从时间又可从空间上描述系统元素间交互及关联的合作图；描述覆盖软件开发全过程作用域的状态图。
2.2 UML建模方法UML做为统一建模语言，用它在对系统进行分析和设计的时候，一般需要经过三个过程来实现。
（1）用例模型。
用力模型是系统在需求分析阶段所采用的一种基本模型。
它体现的是系统特定功能以及相关环境。
作为一条直通客户和开发人员约定关系的主线，最终描述出需求分析给出的具体流程结果。
班级管理系统模块毕业设计
班级管理系统模块毕业设计是一个复杂的项目，需要考虑到许多因素，如系统需求、功能设计、数据库设计、界面设计、安全性等。
以下是一个简单的毕业设计大纲：
一、前言
1.1 研究背景
1.2 目的和意义
1.3 研究内容
二、系统需求分析
2.1 功能需求
2.2 非功能需求
三、系统设计
3.1 系统架构设计
3.2 数据库设计
3.3 界面设计
四、系统实现
4.1 开发环境和技术
4.2 功能实现
4.3 系统测试
五、结论与展望
5.1 总结研究成果
5.2 展望未来研究方向
六、参考文献
请注意，这只是一个基本的大纲，你可以根据自己的需求和实际情况进行适当的修改和完善。
在设计过程中，建议使用一些工具和技术，如UML 建模、数据库设计工具、编程语言等，以提高效率和质量。
同时，要注意系统的安全性和用户体验，确保系统可靠、易用、安全。
学生实验报告姓名：邬建建学号：0123874班级管理系统UML建模与分析一、UML建模1.业务建模业务建模作为统一过程的一个核心工作流，位于初始阶段。
业务建模阶段在UML 建模中主要使用业务用例模型、概念用例模型和领域模型等进行建模。
1)业务分析随着网络信息时代的快速发展，使原先劳力投入多、效率收获低的管理有了伟大的革新。
为了全面实现现代化管理，减少班级事务管理中的劳力、财力成本，方便各管理人员轻松处理班级事务，一个班级事务管理系统的开发就显得很有必要了。
班级管理信息系统的任务是收集、存储、管理班级同学的相关信息，以及班级日常管理中的相关信息。
为班级信息公开、增进同学交流了解服务，同时加强班级管理、提高班级管理与服务的效率和质量。
(1)学生档案管理。
该模块负责管理学生的个人档案信息，班委与老师可通过它来查阅和更新学生的个人信息。
(2)学生考勤管理。
该模块负责学生的考勤登记与管理，班委提交学生上课的考评，学生与老师可通过它来查阅考评情况。
(3)作业提交情况。
该模块用以登记班级的作业上交情况，学生可根据它提交作业以及查询作业提交情况。
(4)学生奖惩管理。
该模块负责记录班上学生的获奖情况和被惩罚的情况，班委通过它来添加、修改、删除学生奖惩记录，学生与老师可通过它来查阅奖惩信息。
(5)日常事务管理。
该模块负责记录班上的日常事务活动以及班委的待办工作，班委可通过它添加、修改、删除班里的日常或待办工作，学生与老师可通过它来查阅班级活动，起到监督班委的工作的目的。
2)业务用例通过以上分析，可得出实际参与该项目业务过程的业务主角有：班委、辅导员、学生，其中班委由学生扩展出来。
同时，也可得出6个重要的业务用例：学生档案管理用例、学生考勤管理用例、作业提交情况用例、学生奖惩管理用例以及日常事务管理用例。
其业务用例视图如下所示：作业提交情况3)业务用例场景学生档案管理业务用例场景3)系统范围和边界根据以上对用户需求以及系统目标的分析，系统管理的内容都是为学生、班委、辅导员这三个用户服务的，因此这三个用户处于系统外部，即系统边界外。
基于UML教务管理系统的分析与设计计算机技术的发展，软件工程体系的完善，直接影响当前系统的开发与应用。
而开发前的一系列准备工作是系统可靠与安全的有效保障。
基于上述原因，本文通过使用UML构建模型的方式来论述系统工程体系开发前的分析与设计的操作过程。
从而以更加直观的方式将系统的完整模型呈现在读者面前。
标签：教务管理系统；UML；系统分析；系统设计1 引言当前系统开发始终围绕着分析、设计、编码、测试和维护这五个阶段进行。
而能够充分表述上述五个阶段实现过程最直接、最有效的方式就是用对其构建模型。
UML的存在使得我们在对系统进行建模时做到了真正的可视化、文档化和面向对象化。
本文接下来将以某个教务管理系统为例，论述利用UML工具在系统分析阶段构建出用例图以及在系统设计阶段构建出类图和活动图，从而为系统开发和后续维护等操作奠定坚实的基础。
2 UML概述面向对象技术的发展将我们从类与对象的角度重新认识系统。
它将信息系统看作一个完整的统一体，在这个整体结构中通过多个对象交互集合的方式来完成某项具体任务。
在面向对象体系思想中包括三部分内容，分别是：面向对象系统分析OOA、面向对象系统设计OOD以及面向对象系统实现OOP等部分。
UML做为面向对象体系思想的直观表述工具，可以有效的描述系统整个生命周期中各阶段的具体工作。
它的中文含义是统一建模语言或标准建模语言。
它是一个以构建模型方式表达系统开发过程的图形化语言，为软件开发中各阶段提供统一标准化的有效支持。
如果说，面向对象分析与设计使系统的发展推向一个新高潮的话，UML技术则是这个高潮的升华。
它使系统分析人员、设计人员和最终用户都有了一个被大家所接受的统一的标准建模语言。
UML规范用来描述建模的概念有，类（对象的）、对象、关联、职责、行为、接口、用例、包、顺序、协作，以及状态。
可以使用九个视图模型，将系统从不同角度，加以定义。
这九个视图分别是：用例图、类图、对象图、活动图、协作图、顺序图、状态图、组件图和配置图。
毕业设计管理系统建模1．实验目的了解一个简单的软件项目的UML建模过程和主要建模元素。
2．实验内容与要求根据毕业设计管理系统的主要需求,用Rose工具软件完成对学籍管理系统的建模。
3．实验工具和方法需要在Windows下安装ROSE工具软件。
4．实验步骤/操作指导根据毕业设计管理系统的主要需求完成以下四个步骤的内容。
（1)分析并得出系统的主要参与者与主要用例,并画出系统的用例图.为所有的用例撰写脚本，将脚本放于单独的word文档中，并将文档与相应的用例相连接。
1）确定系统的使用者通过对上面问题陈述的分析，我们可以发现系统的使用者主要老师，学生,教务管理人员等使用.参与者2）确定系统的用例通过对上面问题陈述的分析，应在用例视图中添加上层用例如：发布拟题要求，确立题目,双选个选题，发布选题结果；指导园地，开题管理，中期检查；前期准备，论文评阅,答辩过程;成绩管理,论文归档，评优管理；登录管理；身份管理，流程管理，数据维护；3）用例图通过上面的分析我们确定了系统中的参与者,用例以及它们之间的关系，根据这些关系，可以画出系统用例视图。
选题管理用例图进行过程管理用例图答辩管理用例图后期处理用例图登陆管理用例图系统维护用例图（2）实现关键用例。
做出相应的时序图，对于每一个协作，说明其静态结构和动态结构。
为了说明协作的动态结构，我们可以画出其时序图。
上传文件时序图开通教师立题时序图: 教务:教务: 教师下载文件时序图: 教师上报题目时序图确定专家时序图分配评审题目时序图: 教务:教务评审题目时序图上传修改意见时序图: 专家:专家发布题目时序图开通双向选择时序图: 教务:教务: 学生学生选题时序图教师选学生时序图关闭双向选择时序图: 教师: 教务手工调整时序图发布选题结果时序图: 教务浏览选题结果时序图特殊调整时序图: 教务:教务（3）做出系统的关键抽象，并设计相应的类和类图。
类图：在设计时，可以从问题陈述中提炼出关键的概念,并将其抽象成相应的类关键抽象的类图。
班级管理系统分析与设计摘要在日常的班级管理中，涉及到很多事务，班级管理人员（班委）经常需要组织各种班级活动，发布考试信息，班级上课考勤，及提交各种课程作业，及有事情需要通知某位同学等相当多的一些事务。
在目前的高校班级管理中，班级管理人员（班委）需要花费相当大的时间和精力来完成这些事情，而且不停地重复着大量的工作，但在已有的软件中很难找到一个精简实用高效的班级管理系统。
基于以上需求，我在查阅了班级管理相关资料并且咨询了班委以及辅导员后，选择开发基于WEB的高校班级管理系统。
根据课程设计要求，本系统使用UML建模方法完成班级管理这一具体业务紧密结合的信息系统的分析与设计，使用SQLServer2005存储数据，开发平台采用常见的JSP技术，用JDBC实现数据库访问交互。
一、UML建模1.1前期工作1.1.1业务概况基于WEB的高校班级管理系统主要服务与高校各院系的日常班级信息管理中，通过学生档案管理、学生成绩管理、班级任务管理、班级组织管理、班级费用管理、学生考勤管理以及用户管理等几个功能模块，利用发展迅速的高校校园网实现各班级信息的集中管理、分散操作和信息共享，使班级管理数字化、无纸化、智能化，为高校的班级管理打造一个新的网络信息管理平台。
1.1.2存在问题根据当前班级管理的实际情况，以下是经过与班委和辅导员交流后发现的问题：◆班主任与学生之间信息传递效率低。
◆班委们之间分工不明确，信息传递繁琐效率低。
◆班委劳动强度较大且大量重复，班委会开的较多。
◆学生信息不便于更新、查询和分析。
◆班委们容易忘事，工作落实不到位。
这些问题都不仅给班委们增加了很多麻烦，而且也不利于校园信息系统的升级和维护。
所以我将根据高校班级管理系统的特殊需求，以不同的方式来改进传统管理，开发适当的信息系统以解决以上提到的问题，提高班级管理的效率。
1.1.3业务目标通过对实际情况的调查、分析，对该问题领域的了解，最终在与班委们商讨后，根据实际业务需要，确定开发以广东工业大学为背景的高校班级管理系统，以达到如下目标：◆确保班级任务的有效实施。
◆改进管理信息服务。
◆增进教师与学生之间，学生与学生之间的交流。
◆处理信息的简单查询修改和有效更新。
◆提高班级工作以及信息传递的效率。
◆实现良好的管理界面。
1.1.4可行性分析本系统的开发，在技术、经济、操作、社会等方面都是可行的。
现在大多数班级的平时事务管理主要包括学生的基本信息管理、班级同学上交作业的管理、同学上课情况的管理、班级同学的奖惩管理、班级日常事迹的管理。
这些管理中全部都是属于信息系统管理的范围，不涉及到太多复杂的业务逻辑；开发此系统的方法没有太大困难的要求，开发所需的设备资源都是我们平时使用的个人电脑，所以不需要设备经费。
因此，通过开发本系统来完善高校班级管理业务是切实可行的。
1.2业务建模业务建模作为统一过程的一个核心工作流，位于初始阶段。
业务建模阶段在UML 建模中主要使用业务用例模型、概念用例模型和领域模型等进行建模。
本班级系统管理项目根据实际需求，主要采用业务用例模型，通过对业务的分析、获取业务用例、描述业务用例场景、给出业务用例规约构建出实际业务的模型。
1.2.1业务分析本项目基本业务有：班委或辅导员在管理中要进行学生的基本信息管理，同时会记录学生日常的上课情况；班委在学生提交课程作业的时候也需要做相应的记录，以便统计学生课程作业的上交情况；班委应随时掌握班上学生的获奖情况和被惩罚的情况；班委或辅导员对日常的班级事情需要一个完整的记录情况，以便随时查阅和检查班上还有哪些事情没有通知。
因此当前业务的现状主要有学生档案管理、学生考勤管理、作业提交情况、学生奖惩管理、日常事务管理以及用户管理。
(1)学生档案管理。
该模块负责管理学生的个人档案信息，班委与老师可通过它来查阅和更新学生的个人信息。
(2)学生考勤管理。
该模块负责学生的考勤登记与管理，班委提交学生上课的考评，学生与老师可通过它来查阅考评情况。
(3)作业提交情况。
该模块用以登记班级的作业上交情况，学生可根据它提交作业以及查询作业提交情况。
(4)学生奖惩管理。
该模块负责记录班上学生的获奖情况和被惩罚的情况，班委通过它来添加、修改、删除学生奖惩记录，学生与老师可通过它来查阅奖惩信息。
(5)日常事务管理。
该模块负责记录班上的日常事务活动以及班委的待办工作，班委可通过它添加、修改、删除班里的日常或待办工作，学生与老师可通过它来查阅班级活动，起到监督班委的工作的目的。
1.2.2业务用例通过以上分析，可得出实际参与该项目业务过程的业务主角有：班委、辅导员、学生，其中班委由学生扩展出来。
同时，也可得出6个重要的业务用例：学生档案管理用例、学生考勤管理用例、作业提交情况用例、学生奖惩管理用例以及日常事务管理用例。
其业务用例视图如下所示：1.2.3业务用例场景(1)学生档案管理业务用例场景。
(4)学生奖惩管理业务用例场景。
学生考勤管理业务用例规约作业提交情况业务用例规约学生奖惩管理业务用例规约日常事务管理业务用例规约用户管理业务用例规约1.3需求分析1.3.1分析问题实际调查发现，现状业务存在的问题是，高校班级管理系统的业务功能相对简单，但是它是一个随时有可能进行修改和升级的系统，若按照传统纸面文件管理，像发布公告、文件、日常管理、考勤等功能在运行过程中，就不具备良好的可扩展性、复用性和较好的公共信息共享性。
因此，我决定尝试在本系统上增加对作业提交、日常事务等有着信息文件共享的业务管理功能以及用户权限管理功能。
1.3.2系统目标根据对现状业务、存在问题的分析，以满足用户业务目标为基础，进行细化、具体化，最终得出本系统的开发目标。
(1)根据项目实际业务需要，本项目确定开发以广东工业大学为背景的班级管理系统，以实现班级信息共享精细化管理。
系统使用B/S 模式，处于广东工业大学校园网，通过浏览器可供任何有广工校园网的使用者共同使用，并进行相应的业务操作，满足校内班级信息共享的需求。
(2)根据班级业务管理的实际需要，系统将实现学生档案管理业务与其他业务的关联。
系统通过数据库连接对学生档案信息进行存储，并将该信息关联到其他业务中，从而实现信息良好的可扩展性、复用性和较好的公共信息共享性。
(3)根据高校的实际情况，系统在用户管理上设置有三类用户类别，包括：辅导员、班委和学生。
各用户拥有不同的权限：辅导员享有发布公告、信息查看和用户权限设置等高级权限；班委享有信息添加、修改和删除的权限；而学生在此系统上只能上传作业、查看个人和班级相关信息。
1.3.3系统范围和边界根据以上对用户需求以及系统目标的分析，系统管理的内容都是为学生、班委、辅导员这三个用户服务的，因此这三个用户处于系统外部，即系统边界外。
而处理学生档案管理、学生考勤管理、作业提交情况、学生奖惩管理、日常事务管理以及用户管理这些业务内容属于该系统管理范围内，即系统边界内。
因此，得出如下图所示的结果：1.3.4参与者根据高校的实际情况，系统外真正需要参与到系统的参与者有三类，包括：辅导员、班委和学生。
各参与者拥有不同的权限：辅导员享有发布公告、信息查看和用户权限设置等高级权限；班委享有信息添加、修改和删除的权限；而学生在此系统上只能上传作业、查看个人和班级相关信息。
1.3.5系统用例通过综合分析最终得出，在班级管理系统最高层用例图中，系统边界内共有6个用例，系统边界外有3个参与者。
系统内6个用例如下：(1)“学生档案管理”用例：用户通过它来查阅和更新学生的个人信息。
(2)“学生考勤管理”用例：用户使用其记录学生考勤情况。
(3)“作业提交情况”用例：用户根据它提交作业以及查询作业提交情况。
(4)“学生奖惩管理”用例：用户通过它记录班上学生的获奖情况和被惩罚的情况。
(5)“日常事务管理”用例：用户使用其记录班上的日常事务活动以及班委的待办工作。
(6)“用户管理”用例：辅导员使用其管理用户权限。
1.3.6细化、描述用例对系统用例图的每个用例考虑它的细化工作，并为每个细化后的用例添加描述，即给出用例规约。
◆学生档案管理:以下是对该用例的描述:(1)学生档案管理用例的描述：用例名称学生档案管理用例用例标识码XSDA01用例描述用户通过它来查阅和更新学生的个人信息。
参与者学生、班委、辅导员前置条件用户登录成功后置条件无基本流程○1用户登录系统，选择“学生档案管理”模块。
○2当用户需要添加某个学生档案信息时，选择【添加学生档案】子用例。
○3当用户需要修改或删除某个学生的档案信息时，选择【管理学生档案】子用例。
○4当用户需要查询学生档案的相关信息时，选择【查询学生档案】子用例。
被包含的用例○1添加学生档案子用例（TJXSDA）○2管理学生档案子用例（GLXSDA）○3查询学生档案子用例（CXXSDA）(2)添加学生档案用例的描述：(3)管理学生档案用例的描述：(4)查询学生档案用例的描述：用例名称查询学生档案用例用例标识码CXXSDA用例描述此用例可供学生、班委以及辅导员三个用户查询学生档案的相关信息。
参与者学生、班委、辅导员前置条件用户登录成功后置条件○1学生只能查看个人档案信息○2班委与辅导员能查看本班学生档案信息基本流程○1用户登录系统，选择“学生档案管理”模块，再选择“查询学生档案”。
○2用户输入查询条件，然后单击“查询”按钮（学生只能显示自己的个人档案信息）。
○2系统显示查询结果。
◆学生考勤管理:以下是对该用例的描述:(1)学生考勤管理用例的描述：用例名称学生考勤管理用例用例标识码XSKQ01用例描述用户使用其记录学生考勤情况。
参与者学生、班委、辅导员前置条件用户登录成功(2)登记学生考勤用例的描述：(3)管理学生考勤用例的描述：(4)查询学生考勤用例的描述：◆作业提交情况:以下是对该用例的描述:(1)作业提交情况用例的描述：用例名称作业提交情况用例用例标识码ZYTJ01用例描述用户根据它提交作业以及查询作业提交情况。
参与者学生、班委前置条件用户登录成功后置条件无基本流程○1用户登录系统，选择“作业提交情况”模块。
○2当用户需要添加作业任务并发布作业时，选择【添加作业任务】子用例。
○3当用户需要上传作业将其保存到服务器上时，选择【上传作业】子用例。
○4当用户需要查看作业提交情况时，选择【查看作业提交情况】子用例。
被包含的用例○1添加作业任务子用例（TJZY）○2上传作业子用例（SCZY）○3查看作业提交情况用例（CKZY）(2)查看作业提交情况用例的描述：用例名称查看作业提交情况用例用例标识码CKZY用例描述此用例可供学生、班委以及辅导员三个用户查看作业提交情况。
(3)添加作业任务用例的描述：(4)上传作业用例的描述：◆学生奖惩管理:以下是对该用例的描述:(1)学生奖惩管理用例的描述：用例名称学生奖惩管理用例用例标识码XSJC01用例描述用户通过它记录班上学生的获奖情况和被惩罚的情况。
