林紅-面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用-論文2009-06-04-LastByLTQ

1、重慶通信學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計 論 文題 目：面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用專 業(yè)：信息管理與信息系統(tǒng)姓 名：林 紅學(xué) 號：05230773指導(dǎo)老師：李廷全二九年六月重慶通信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書隊 別 23 年 級 2005 專業(yè) 信息管理與信息系統(tǒng) 學(xué)生姓名 林 紅 指導(dǎo)老師 李廷全 同組姓名 付琳妮 趙敬會 一、題目面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用二、設(shè)計課題要求1、論文結(jié)果合理，圖表規(guī)范，符合學(xué)院畢業(yè)設(shè)計的格式要求2、論點正確，證據(jù)充分，資料翔實3、數(shù)據(jù)正確，引用合理，尊重知識產(chǎn)權(quán)三、設(shè)計課題所需的主要設(shè)備和資料1、面向?qū)ο蟮幕靖拍?，主要方?、UML 面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)

2、計基礎(chǔ)教程 3、計算機、打印機四、設(shè)計說明（論文）應(yīng)包括的內(nèi)容1、面向?qū)ο蟮幕靖拍詈完P(guān)鍵技術(shù)2、軟件開發(fā)的基本過程及其采用的方法3、面向?qū)ο笏枷牒头椒☉?yīng)用案例4、結(jié)論看法五、參考文獻1 徐鋒編著.UML面向?qū)ο蠼；A(chǔ).水利水電出版社，2006.092謝星星.UML基礎(chǔ)與Rose建模實用教程.清華大學(xué)出版社，2008.103施昊華, 張朝輝. UML 面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)設(shè)計與應(yīng)用M. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2003.94劉豐,冷英男. 基于UML 的一個應(yīng)用軟件建模實例 J . 計算機與現(xiàn)代化, 2004, (10) : 132 - 134教 研 室 主 任（簽名） 系 主 任（簽名） 年 月

3、 日重慶通信學(xué)院畢業(yè)設(shè)計完成情況評語 成績指導(dǎo)老師（簽名） 年 月 日重慶通信學(xué)院學(xué)生畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱學(xué)生姓名 林 紅 成績 題目名稱面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用評 語 評閱人（簽名）年 月 日重慶通信學(xué)院畢業(yè)學(xué)生設(shè)計（論文）答辯委員通過意見學(xué)生姓名 林紅 成績題目名稱面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用評 語答辯小組負責(zé)人（簽名）答辯委員會負責(zé)人（簽名） 年 月 日獨創(chuàng)性聲明本人所呈交的學(xué)位論文是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中

4、作了明確說明并表示謝意。 摘 要隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展, 計算機管理系統(tǒng)應(yīng)用的普及, 企業(yè)信息化勢在必行。傳統(tǒng)開發(fā)方法結(jié)構(gòu)化開發(fā)的軟件存在很多問題, 其有穩(wěn)定性、可修改性和可重用性都比較差, 生產(chǎn)效率低等缺陷, 這是因為傳統(tǒng)的軟件開發(fā)是面向過程的。然而, 用戶需求的變化大部分是針對功能的, 采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)可以滿足用戶的需求, 因為面向?qū)ο笥幸韵聝?yōu)點: 能夠比較自然地反映現(xiàn)實事物, 可重用性、可維護性和可擴展性比較強。本文將對面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本概念、基本特征，以及面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)的基本過程和方法等作詳細的介紹，其次介紹目前流行的幾種面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言方法，通過簡述UML語言及

5、常用軟件來說明使用UML的面向?qū)ο箝_發(fā)方法是系統(tǒng)開發(fā)的趨勢。最后本文闡述了UML的主要內(nèi)容,并以開放式學(xué)籍管理系統(tǒng)為例,探討了應(yīng)用UML建模機制,對系統(tǒng)的需求分析、詳細設(shè)計及實現(xiàn)的不同階段的建模過程。展示了面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞 面向?qū)ο?UML 管理信息系統(tǒng)ABSTRACTAlong with the rapid development of computer technology, computer management system is widely applied, enterprise informationization is imperative.

6、Traditional method of structured development software, the existing problems and the stability and can modify reusability are poor, low production efficiency, because the traditional defects in software development is facing the process. However, the user needs most is the change of the function, us

7、ing object-oriented method can satisfy the demand of users, because have the following advantages: the object oriented to compare naturally reflect reality, reusability and maintainability and expansibility. This paper analyzes the basic concepts of object-oriented technology, the basic characterist

8、ics, as well as the basic method of object oriented development process and the method such as detailed introduction, secondly introduces several popular design of object-oriented programming language, this paper expounds the main content and the UML to open registration management system as an exam

9、ple, discusses the application of UML modeling mechanism, the requirement analysis, system design and detailed the different stages of the process of modeling. Display the object-oriented ideas and methods in the application of software development.Keywords Object-Oriented, Unified Modeling Language

10、, Management Information System目 錄摘 要VIIABSTRACTVIII目 錄IX第一章 引言1第二章 面向?qū)ο蟾攀?2.1面向?qū)ο蟮幕靖拍?2.2面向?qū)ο蟮奶卣?2.3面向?qū)ο箝_發(fā)的工作過程52.4面向?qū)ο箝_發(fā)的常用方法6第三章 UML語言及常用軟件簡介83.1 UML基本概念和特點83.2 UML常用軟件簡介9第四章 基于UML的學(xué)籍管理系統(tǒng)114.1基于UML的軟件建模過程114.2使用UML建立開放式學(xué)籍管理系統(tǒng)的模型12結(jié)束語16參考文獻17致 謝18第一章 引言在20 世紀60 年代以前, 軟件開發(fā)者構(gòu)造的軟件系統(tǒng)大多都是較小的, 且相對簡單。編程

11、語言及編程環(huán)境也相對簡單, 隨著軟件復(fù)雜性的增長, 為了更好地維護代碼, 軟件開發(fā)也需要方法來進行約束。傳統(tǒng)的方法中, 結(jié)構(gòu)化方法和基于建模方法是典型的軟件開發(fā)方法。結(jié)構(gòu)化方法是結(jié)構(gòu)化分析、結(jié)構(gòu)化設(shè)計和結(jié)構(gòu)化編程的總稱。結(jié)構(gòu)化方法的思想萌發(fā)于20 世紀60 年代, 是在70 年代由Tom DeMacro 和Ed Yourdon 等人被系統(tǒng)地進出來。其目的在于, 提供一個有序的機制, 通過抽象來理解待開發(fā)的系統(tǒng), 試圖產(chǎn)生結(jié)構(gòu)良好的軟件系統(tǒng)。但對于較復(fù)雜的系統(tǒng)而言, 容易導(dǎo)致模塊的低內(nèi)聚和模塊間的高耦合, 從面使得系統(tǒng)缺乏靈活性和可維護性?；诮７椒ㄔ?0 世紀70 年代末提出, 即Peter

12、 Chen 的實體關(guān)系法與Ed Codd 的關(guān)系數(shù)據(jù)庫理論相結(jié)合提出的一種新的軟件開發(fā)方法。其強調(diào)對信息實體建模, 而不是對象建模。結(jié)構(gòu)化方法和基于建模方法都沒有較強地描述系統(tǒng)的動態(tài)行為的能力。隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展, 計算機管理系統(tǒng)應(yīng)用的普及, 企業(yè)信息化勢在必行。傳統(tǒng)開發(fā)方法結(jié)構(gòu)化開發(fā)的軟件存在很多問題, 其有穩(wěn)定性、可修改性和可重用性都比較差, 生產(chǎn)效率低等缺陷, 這是因為傳統(tǒng)的軟件開發(fā)是面向過程的。然而, 用戶需求的變化大部分是針對功能的, 采用面向?qū)ο蠓椒ㄩ_發(fā)可以滿足用戶的需求, 因為面向?qū)ο笥幸韵聝?yōu)點: 能夠比較自然地反映現(xiàn)實事物, 可重用性、可維護性和可擴展性比較強。UML (

13、UnifiedModeling Language,統(tǒng)一建模語言)是一種對面向?qū)ο笙到y(tǒng)進行可視化、詳細描述、構(gòu)造和文檔化的標準建模語言。本文以UML語言軟件建模過程為例,展示面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用。第二章 面向?qū)ο蟾攀鍪裁词敲嫦驅(qū)ο竽兀?“面向?qū)ο蟆北旧頉]有任何意義?！皩ο蟆贝蟾攀怯⒄Z中最普通的一個單詞。它在字典中的定義是這樣的。對象：能感覺到或能夠被感覺到的東西。換句話說，對象可以是任何東西！“面向”也沒有任何特別的含義，它的定義是“指向”。在這種定義下，“面向?qū)ο蟆北焕斫鉃樾稳菰~。因此，面向?qū)ο罂梢远x成這樣,面向?qū)ο螅褐赶蚰憧梢韵氲降娜魏螙|西。毫無疑問，軟件工業(yè)無法為“面向

14、對象”下一個統(tǒng)一的定義。這種模糊性使得任何一個軟件零售商都聲稱他們的商品是“面向?qū)ο蟆钡摹?.1面向?qū)ο蟮幕靖拍畋M管權(quán)威人士對面向?qū)ο蟮母拍顩]有達成一致的意見，但從程序設(shè)計方法的角度來看, 面向?qū)ο笫且环N新的程序設(shè)計范型。其基本思想是使用對象、類、封裝、繼承、關(guān)聯(lián)、聚合、消息、多態(tài)性等基本概念來進行程序設(shè)計。2.1.1對象(Object)對象是人們要進行研究的任何事物，它可以是有形的(比如一輛汽車), 也可以是無形的(比如一項計劃)。對象是構(gòu)成世界的一個獨立單位, 它具有自己的靜態(tài)特征和動態(tài)特征。對象是系統(tǒng)中用來描述客觀事物的一個實體, 它是構(gòu)成系統(tǒng)的一個基本單位。一個對象由一組屬性和對這組

15、屬性進行操作的一組服務(wù)構(gòu)成。2.1.2類(Class) 具有相同或相似性質(zhì)的對象的抽象就是類。因此，對象的抽象是類，類的具體化就是對象，也可以說類的實例是對象。類的確定主要是確定該類的所有對象有哪些屬性和哪些行為。這些屬性和行為必須覆蓋該類中的所有對象。例如在一個學(xué)生類中, 它的屬性有姓名、學(xué)號、性別、所在院系, 它的行為有選課、注冊等。抽象是指忽略事物的非本質(zhì)特征, 只注意那些與當(dāng)前目標有拳本質(zhì)特征, 從而找出事物的共性; 而分類是把具有共同性質(zhì)的事物劃分為一類, 得出一個抽象的概念。另外, 每一個屬性與行為都被封裝后,只能在類的內(nèi)部起作用。2.1.3封裝（Encapsulation）為了實

16、現(xiàn)信息的隱蔽, 又提出了封裝,就是把對象的屬性和行為結(jié)合成一個獨立的單位，并盡可能隱蔽對象的內(nèi)部細節(jié)。 2.1.4繼承（Inheritance）任何一個子類都具有其父類所有的屬性、方法、事件。這一特性叫做類的繼承。如果父類的特性發(fā)生變化，其子類也相應(yīng)改變。面向?qū)ο蟮木幊碳夹g(shù)強調(diào)了代碼的重用性, 而可重用性即是能過繼承來實現(xiàn)的。簡化了人們對事物的認識和描述, 也簡化了系統(tǒng)的構(gòu)造強度及其文檔, 非常有益于軟件復(fù)用。2.1.5關(guān)聯(lián)類之間的靜態(tài)聯(lián)系稱為關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)表示了類與類之間的關(guān)系, 在實現(xiàn)這種關(guān)系時, 可以通過對象的屬性表達出來。例如“, 學(xué)生”與“ 課程”類之間存在著關(guān)聯(lián)“ 選課”, 用類“ 學(xué)

17、生”的對象的屬性來記錄該對象具體選課的課程對象(由“ 課程”類創(chuàng)建)。2.1.6聚合是關(guān)聯(lián)的一種, 只是關(guān)聯(lián)的語義沒有聚合那么明顯。聚合是具有整體一部分關(guān)系語義的關(guān)聯(lián)。2.1.7消息（Message）在面向?qū)ο蠓椒ㄖ? 把向?qū)ο蟀l(fā)出的操作請求稱為消息。對象之間通過消息進行通信, 實現(xiàn)了對象之間的動態(tài)聯(lián)系。2.1.8多態(tài)性面向?qū)ο笤O(shè)計借鑒了客觀世界的多態(tài)性，體現(xiàn)在不同的對象收到相同的消息時產(chǎn)生多種不同的行為方式。例如，在一般類“幾何圖形”中定義了一個行為“繪圖”，但并不確定執(zhí)行時到底畫一個什么圖形。特殊類“橢圓”和“多邊形”都繼承了幾何圖形類的繪圖行為，但其功能卻不同，一個是要畫出一個橢圓，另一

18、個是要畫出一個多邊形。這樣一個繪圖的消息發(fā)出后，橢圓、多邊形等類的對象接收到這個消息后各自執(zhí)行不同的繪圖函數(shù)。面向?qū)ο蠓椒ㄊ且环N運用對象、類、封裝、繼承、關(guān)聯(lián)、聚合、消息、多態(tài)性等概念來構(gòu)造系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法。2.2面向?qū)ο蟮奶卣髅嫦驅(qū)ο蠹夹g(shù)強調(diào)在軟件開發(fā)過程中面向客觀世界或問題域中的事物，采用人類在認識客觀世界的過程中普遍運用的思維方法，直觀、自然地描述客觀世界中的有關(guān)事物。面向?qū)ο蠹夹g(shù)的基本特征主要有對象唯一性、分類性、繼承性和多態(tài)性。2.2.1對象唯一性 每個對象都有自身唯一的標識，通過這種標識，可找到相應(yīng)的對象。在對象的整個生命期中，它的標識都不改變，不同的對象不能有相同的標識。2.2

19、.2分類性分類性是指將具有一致的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(屬性)和行為(操作)的對象抽象成類。一個類就是這樣一種抽象，它反映了與應(yīng)用有關(guān)的重要性質(zhì)，而忽略其他一些無關(guān)內(nèi)容。任何類的劃分都是主觀的，但必須與具體的應(yīng)用有關(guān)。2.2.3繼承性 繼承性是子類自動共享父類數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法的機制，這是類之間的一種關(guān)系。在定義和實現(xiàn)一個類的時候，可以在一個已經(jīng)存在的類的基礎(chǔ)之上來進行，把這個已經(jīng)存在的類所定義的內(nèi)容作為自己的內(nèi)容，并加入若干新的內(nèi)容。繼承性是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計語言不同于其它語言的最重要的特點，是其他語言所沒有的。采用繼承性，提供了類的規(guī)范的等級結(jié)構(gòu)。通過類的繼承關(guān)系，使公共的特性能夠共享，提高了軟件的重用性。2

20、.2.4多態(tài)性(多形性)多態(tài)性使指相同的操作或函數(shù)、過程可作用于多種類型的對象上并獲得不同的結(jié)果。不同的對象，收到同一消息可以產(chǎn)生不同的結(jié)果，這種現(xiàn)象稱為多態(tài)性。多態(tài)性允許每個對象以適合自身的方式去響應(yīng)共同的消息。多態(tài)性增強了軟件的靈活性和重用性。 2.3面向?qū)ο箝_發(fā)的工作過程面向?qū)ο箝_發(fā)的過程一般包括：系統(tǒng)調(diào)查和需求分析、分析問題的性質(zhì)和求解問題、整理問題、程序?qū)崿F(xiàn)。2.3.1系統(tǒng)調(diào)查和需求分析 對系統(tǒng)將要面臨的具體管理問題以及用戶對系統(tǒng)開發(fā)的需求進行調(diào)查研究，即先弄清要干什么的問題。2.3.2分析問題的性質(zhì)和求解問題面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析(Object Oriented Analysis OOA

21、)，在繁雜的問題域中抽象地識別出對象以及其行為、結(jié)構(gòu)、屬性、方法等。2.3.3整理問題面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計(Object Oriented Design OOD)即對分析的結(jié)果作進一步地抽象、歸類、整理，并最終以范式的形式將它們確定下來。 2.3.4程序?qū)崿F(xiàn)面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(Object Oriented Programming)即用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言將上一步整理的范式直接映射（直接用程序語言來取代）為應(yīng)用程序軟件。2.4面向?qū)ο箝_發(fā)的常用方法目前，面向?qū)ο箝_發(fā)方法的研究已日趨成熟，國際上已有不少面向?qū)ο螽a(chǎn)品出現(xiàn)。面向?qū)ο箝_發(fā)方法有Coad方法、Booch方法、OMT方法和UML(Unifi

22、ed Modeling Language)語言等。2.4.1 Booch方法Booch最先描述了面向?qū)ο蟮能浖_發(fā)方法的基礎(chǔ)問題，指出面向?qū)ο箝_發(fā)是一種根本不同于傳統(tǒng)的功能分解的設(shè)計方法。面向?qū)ο蟮能浖纸飧咏藢陀^事務(wù)的理解，而功能分解只通過問題空間的轉(zhuǎn)換來獲得。2.4.2 Coad方法Coad方法是1989年Coad和Yourdon提出的面向?qū)ο箝_發(fā)方法。該方法的主要優(yōu)點是通過多年來大系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)驗與面向?qū)ο蟾拍畹挠袡C結(jié)合，在對象、結(jié)構(gòu)、屬性和操作的認定方面，提出了一套系統(tǒng)的原則。該方法完成了從需求角度進一步進行類和類層次結(jié)構(gòu)的認定。盡管Coad方法沒有引入類和類層次結(jié)構(gòu)的術(shù)語，但事實

23、上已經(jīng)在分類結(jié)構(gòu)、屬性、操作、消息關(guān)聯(lián)等概念中體現(xiàn)了類和類層次結(jié)構(gòu)的特征。2.4.3 OMT方法OMT方法是1991年由James Rumbaugh等5人提出來的，其經(jīng)典著作為“面向?qū)ο蟮慕Ｅc設(shè)計”。該方法是一種新興的面向?qū)ο蟮拈_發(fā)方法，開發(fā)工作的基礎(chǔ)是對真實世界的對象建模，然后圍繞這些對象使用分析模型來進行獨立于語言的設(shè)計，面向?qū)ο蟮慕：驮O(shè)計促進了對需求的理解，有利于開發(fā)得更清晰、更容易維護的軟件系統(tǒng)。該方法為大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的軟件開發(fā)提供了一種實際的、高效的保證，努力尋求一種問題求解的實際方法。2.4.4 UML(Unified Modeling Language)語言軟件工程領(lǐng)域在19

24、95年1997年取得了前所未有的進展，其成果超過軟件工程領(lǐng)域過去15年的成就總和，其中最重要的成果之一就是統(tǒng)一建模語言（UML)的出現(xiàn)。UML將是面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域內(nèi)占主導(dǎo)地位的標準建模語言。UML不僅統(tǒng)一了Booch方法、OMT方法、OOSE方法的表示方法，而且對其作了進一步的發(fā)展，最終統(tǒng)一為大眾接受的標準建模語言。UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它融入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)全過程。第三章 UML語言及常用軟件簡介不斷增長的軟件復(fù)雜性、多樣性和相互關(guān)聯(lián)性是當(dāng)今信息系統(tǒng)的共同特

25、征。傳統(tǒng)的面向功能開發(fā)方法,已逐漸不能適應(yīng)越來越復(fù)雜和多變的需求了,其成果不能得到很好的重用。而面向?qū)ο蠼＜夹g(shù)能夠有效地控制復(fù)雜性和適應(yīng)多變性, 從而能提高系統(tǒng)開發(fā)的效率。3.1 UML基本概念和特點3.1.1 UML基本概念UML（統(tǒng)一建模語言）是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想、新方法和新技術(shù)。它的作用域不限于支持面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計，還支持從需求分析開始的軟件開發(fā)的全過程。作為一種建模語言，UML的定義包括UML語義和UML表示法兩個部分。(1) UML語義 描述基于UML的精確元模型定義。元模型為UML的所有元素在語法和語義上提供了簡

26、單、一致、通用的定義性說明，使開發(fā)者能在語義上取得一致，消除了因人而異的最佳表達方法所造成的影響。此外UML還支持對元模型的擴展定義。(2) UML表示法 定義UML符號的表示法，為開發(fā)者或開發(fā)工具使用這些圖形符號和文本語法為系統(tǒng)建模提供了標準。這些圖形符號和文字所表達的是應(yīng)用級的模型，在語義上它是UML元模型的實例。3.1.2 UML的特點標準建模語言UML的主要特點可以歸結(jié)為(1)面向?qū)ο?。UML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，能簡潔明了地表達面向?qū)ο蟮母鞣N概念。(2)可視化，表示能力強。通過UML的模型圖能清晰地表示系統(tǒng)的邏輯模型和實現(xiàn)模型?？捎糜诟?/p>

27、種復(fù)雜系統(tǒng)的建模。(3)獨立于過程。UML是系統(tǒng)建模語言，獨立于開發(fā)過程。(4)獨立于程序設(shè)計語言。用UML建立的軟件系統(tǒng)模型可以用Java、VC+、Smalltalk等任何一種面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計來實現(xiàn)。(5)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。UML進行系統(tǒng)分析和設(shè)計，可以加速開發(fā)進程，提高代碼質(zhì)量，支持動態(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。3.2 UML常用軟件簡介UML建模工具有很多，應(yīng)用最廣的有IBM的Rational Rose，Microsoft的 Microsoft Office

28、 Visio® 2003 , Enterprise Architect。還有其他工具如Power Designer等3.2.1 Rational RoseRational Rose是一種基于UML的建模工具。在面向?qū)ο髴?yīng)用程序開發(fā)領(lǐng)域，Rational Rose是影響其發(fā)展的一個重要因素。Rational Rose自推出以來就受到了業(yè)界的矚目，并一直引領(lǐng)著可視化建模工具的發(fā)展。越來越多的軟件公司和開發(fā)團隊開始或者已經(jīng)采用Rational Rose，用于大型項目開發(fā)的分析、建模與設(shè)計等方面。 從使用的角度分析，Rational Rose易于使用，支持使用多種構(gòu)件和多種語言的復(fù)雜系統(tǒng)建模

29、；利用雙向工程技術(shù)可以實現(xiàn)迭代式開發(fā)；團隊管理特性支持大型、復(fù)雜的項目和大型而且通常隊員分散在各個不同地方的開發(fā)團隊。同時，Rational Rose與微軟Visual Studio系列工具中GUI的完美結(jié)合所帶來的方便性，使得它成為絕大多數(shù)開發(fā)人員首選建模工具；Rose還是市場上第一個提供對基于UML的數(shù)據(jù)建模和Web建模支持的工具。此外，Rose還為其他一些領(lǐng)域提供支持，如用戶定制和產(chǎn)品性能改進。3.2.2 Visio 2003Visio 2003 簡Microsoft Visio 是獨立的圖表解決方案，它可以幫助用戶交流創(chuàng)意、信息和系統(tǒng)并將其可視化。使用 Visio 可以定義和記錄日常工

30、作生活的復(fù)雜信息，并與其他人有效地共享創(chuàng)意和信息。另外，如果將 Visio 圖表合并到 Office 文檔中，將使您的信息變得更簡潔、讓別人更容易記住要點、更容易克服文化和技術(shù)上的障礙。3.2.3 Enterprise Architect Enterprise Architect是一個全功能的、基于UML的visual CASE工具，主要用于設(shè)計、編寫、構(gòu)建并管理以目標為導(dǎo)向的軟件系統(tǒng)。它支持用戶案例、商務(wù)流程模式以及動態(tài)的圖表、分類、界面、協(xié)作、結(jié)構(gòu)以及物理模型。此外，它還支持C+、Java、Visual Basic、Delphi、C#以及VB.Net。 3.2.4 Power Design

31、er Power Designer是一個功能強大而使用簡單工具集，提供了一個復(fù)雜的交互環(huán)境，支持開發(fā)生命周期的所有階段，從處理流程建模到對象和組件的生成。Power Designer產(chǎn)生的模型和應(yīng)用可以不斷地增長，適應(yīng)并隨著你的組織的變化而變化。 第四章 基于UML的學(xué)籍管理系統(tǒng) 下面我將以UML(Unified Modeling Language)語言軟件建模過程為例,展示面向?qū)ο蟮乃枷牒头椒ㄔ谲浖_發(fā)中的應(yīng)用。4.1基于UML的軟件建模過程基于UML的面向?qū)ο蠓治龅哪康氖菍陀^世界的系統(tǒng)進行建模。分析模型有三種用途:用來明確問題需求;為用戶和開發(fā)人員提供明確需求;為用戶和開發(fā)人員提供一個協(xié)

32、商的基礎(chǔ),作為后繼的設(shè)計和實現(xiàn)的框架。通過對一些相關(guān)知識的理論研究后,結(jié)合實踐經(jīng)驗,將基于UML的軟件建模過程可簡單總結(jié)為:4.1.1用例建模需求分析階段,首先要對系統(tǒng)基本功能需求進行描述,接著可以使用用例來捕獲用戶需求。用例建模階段,首先找出系統(tǒng)的執(zhí)行者,分析執(zhí)行者要做什么;在此基礎(chǔ)上,獲取用例,確立好角色;然后依據(jù)系統(tǒng)功能來確立系統(tǒng)的用例模型,建立用例視圖。4.1.2靜態(tài)建模在靜態(tài)建模階段,將從系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和靜態(tài)角度,分析和描述系統(tǒng)中的各類實體(對象和類)以及它們內(nèi)部和彼此間的關(guān)系,確定實體功能范圍的約束和限定,建立系統(tǒng)的粗略框架,再逐步細化其內(nèi)部功能需求,最終建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型。靜態(tài)建

33、模的結(jié)果是建立邏輯視圖,主要包括類圖和對象圖等。4.1.3動態(tài)建模為實現(xiàn)用例,類之間需要協(xié)作,這可以用UML動態(tài)模型來描述。動態(tài)建模階段的主要任務(wù)是在前兩個階段的基礎(chǔ)上,分析系統(tǒng)中各種行為發(fā)生的時序狀態(tài)和交互關(guān)系,各類實體的狀態(tài)變化過程,從而動態(tài)描述系統(tǒng)行為,反映系統(tǒng)內(nèi)部對象之間的動態(tài)關(guān)系。動態(tài)建模應(yīng)建立并發(fā)視圖,包括順序圖、合作圖、狀態(tài)圖和活動圖。通常可以根據(jù)需要只選取其中一到兩種圖來說明問題,而不必全部羅列出來。4.1.4實現(xiàn)與測試實現(xiàn)階段是采用面向?qū)ο缶幊陶Z言將來自設(shè)計階段的類轉(zhuǎn)換成實際的代碼的過程?？梢赃x擇某種面向?qū)ο蟮木幊陶Z言(如C + +、Java等)作為開發(fā)工具。UML模型還可作

34、為測試階段的依據(jù)。在完成系統(tǒng)編碼后,需要進行測試以保證所開發(fā)的系統(tǒng)符合用戶需求?？傊?UML的建模過程是非常靈活的,開發(fā)者可以使用其全部或部分靜態(tài)圖和動態(tài)圖來描述和分析應(yīng)用系統(tǒng),并且該過程可以循環(huán)往復(fù)。4.2使用UML建立開放式學(xué)籍管理系統(tǒng)的模型4.2.1 用例建模階段開放式學(xué)籍管理系統(tǒng)是一個由學(xué)校學(xué)籍管理信息中心監(jiān)控，各教學(xué)系（部）、教研室分級管理，由學(xué)生檔案管理、導(dǎo)師管理、授課教師管理、選課管理、成績查詢管理、打印報表等幾部分組成，選課學(xué)生甚至聯(lián)網(wǎng)的鄰近院校共同參與的管理系統(tǒng)。學(xué)籍管理由學(xué)校學(xué)籍管理中心監(jiān)控，各教學(xué)系部、教研室分級管理，任課教師，選課學(xué)生共同參與。開放式學(xué)籍管理系統(tǒng)是根據(jù)對

35、學(xué)校學(xué)籍管理信息中心而建立的一個簡單的學(xué)籍管理軟件系統(tǒng)。理解系統(tǒng)要解決的問題，重點是充分考慮系統(tǒng)的實用性。模型中的活動者代表外部與系統(tǒng)交互的角色，包括學(xué)生、系統(tǒng)管理員，用例圖（見圖4-1）是對系統(tǒng)需求的描述，表達了系統(tǒng)的功能和所提供的服務(wù)，包括學(xué)生檔案管理子系統(tǒng)、導(dǎo)師檔案管理子系統(tǒng)、課程管理子系統(tǒng)、授課教師管理子系統(tǒng)、選課管理子系統(tǒng)、成績管理子系統(tǒng)、打印報表子系統(tǒng)。圖4-1 學(xué)籍管理的用例圖用例只描述參與者和系統(tǒng)在交互過程中做些什么,并不具體描述怎么做。在建模過程中,不可能也不需要一次就找出所有的用例,隨著認識的加深,用例圖可以不斷地自頂向下逐步精化和細化,抽象出不同層次的用例圖。在利用用例建

36、模時,如果用例之間存在著重復(fù)應(yīng)用,可以考慮關(guān)聯(lián)或者包含關(guān)聯(lián),對特殊情況可以考慮泛化關(guān)聯(lián)或者擴展關(guān)聯(lián)。4.2.2靜態(tài)建模階段類圖設(shè)計是面向?qū)ο蠓椒ǖ暮诵募夹g(shù),通過類圖將用例的實現(xiàn)具體到每個類中,從而完成設(shè)計走向細化的過程。使用UML對學(xué)籍管理系統(tǒng)進行基于面向?qū)ο蟮姆治龊驮O(shè)計，可以從開發(fā)的第一步開始，從系統(tǒng)的底層就把握住學(xué)籍管理信息資源的特征，為下一步的具體實現(xiàn)打好基礎(chǔ)。在為學(xué)籍管理系統(tǒng)建立模型時要涉及到處理大量的模型元素，如對象類、接口、組件、節(jié)點、圖等。學(xué)籍管理系統(tǒng)中的學(xué)生類如圖4-2所示。圖4-2 學(xué)生類圖4.2.3動態(tài)建模階段UML的靜態(tài)模型表示了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),動態(tài)模型表示系統(tǒng)的行為。在動態(tài)