基于uml的高校教材管理系统论文

基于uml的高校教材管理系统论文内容摘要：

好。 面向对象的方法把最稳定的部分 —— 对象作为构筑系统的基本单位，把最容易发生的变化部分 ——— 属性和服务封装在对象之内。 外部操作只能通过消息请求对象的服务而不能直接对对象进行操作，因此不必涉及对对象的内部操作。 对需求变化的适应性。 面向对象的开发方法各阶段采用一致的表示方法，这使得在任何阶段都可以对系统加以扩充和修改，能较好地适应需求的变化，这是结构化方法无法做到的。 可重用性好。 对象具有的封装性和消息隐蔽性，使对象可以派生出新类，类可以产生实例对象，这就实现了对象类的软件复用。 现在面向对 象的程序 设计语言一般都提供大量的公共的动态连接库，可以省去大量的程序 代码的编写，提高了软件开发的效率和质量。 可维护性好。 对象的封装使得对错误的修改仅限于对象本身，而不至于牵一发而动全身。 高校教材管理现状及软件开发方法分析 6 强大功能的对象建模工具 UML 近 15 年软件技术、软件工程得到了异常迅猛的发展，软件已经成为信息网络时代下社会经济发展的核心基础设施，世界软件的渗透性、复杂度和规模都达到了空前的水平。 同时，这 15 年又是全球软件的 OO （面向对象）技术时代，对象科技在许多方面都取得了里程碑式的重要成果和进展，面向对象编程 （ OOP）、面向对象设计（ OOD）和面向对象分析（ OOA）均获得了长足的进步。 可见，作为主流的软件构建技术，面向对象开方法的显著进步无疑在当代软件的技术革新浪潮中起到了核心的作用。 因此，在实际的软件项目开发中，我们应该如何直观、准确、有效地表达过去一直隐蔽在人们头脑中的软件设计方案和思路。 显然无法用具体的实现语言。 于是九年前（ 1997 年末）， UML 作为一种表达方式迥异于 Java、 C++、 C 等具象编程语言的新式统一对象建模语言应运而生。 UML的出现，进一步的推进面向对象方法的发展 . 统一建模语言 UML 的背景 面向对象方法出现于 20世纪 70年代中期，从 1989年到 1994年，面向对象方法从不到 10个增加到 50多个，这些不同的面向对象方法具有不同的建模符号体系，用户很难找到一个完全满足自己要求的建模语言。 不同的建模语言，使得软件设计人员，开发人员和用户之间的交流十分困难。 因此，有必要建立一个标准﹑统一的建模语言。 20世 纪 90年代， 3个最为流行的面向对象方法：ＯＭＴ方法（由 James Rumbaugh提出）﹑ Booch方法 (由 Grady Booch提出 )和 OOSE方法（由 Iver Jacoboson提出），每个方法都有其优缺点， 20世纪 90年代中， James Rumbaugh﹑ Grady Booch ﹑ Iver Jacoboso借鉴了彼此的优缺点，但是符号仍然没有统一。 在这样的历史背景下， UML了诞生了，结束了ＯＭＴ方法﹑ Booch方法﹑ OOSE方法之间的“方法大战”。 同时引入了很多关于面向对象的很多好的概念。 UML 的 主要特点 （ 1） 面向对象。 UML支持面向对象技术的主要概念，提供了一批基本的模型高校教材管理现状及软件开发方法分析 7 元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各种概念。 (2)可视化，表示能力强。 通过 UML的模型图能清晰地表示系统的逻辑模型和实现模型。 可用于各种复杂系统的建模。 (3)独立于过程。 UML是系统建模语言，独立于开发过程。 (4)独立于程序设计语言。 用 UML建立的软件系统模型可以用 Java、 VC++、SmalltaIk等任何一种面向对象的程序设计来实现。 (5)易于掌握使用。 UML图形结构清晰，建模简洁明了，容易掌握使用。 使用 UML进行系统分析和设计，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态的业务需求。 UML适用于各种规模的系统开发。 能促进软件复用，方便地集成已有的系统，并能有效处理开发中的各种风险。 UML 的组成 UML 建模语言有三种基本的组成部分 :事物 (things)﹑关系 (Relationships) ﹑图 (Diagrams).事物是 UML中基本的组成部分。 关系把事物紧密联系在一起。 图是很多有相互关联关系的事物的组。 UML 的事物 UM L建模语言的事物分为结构事物 (Structural things)、动作事物(Behavioral things)、分组事物 (Grouping things)和注释事物 (Notational things).这些事物 UML模型中最基本的面向对象的建筑块。 它们在模型中属于最静态的部分，代表概念上的元素。 结构事物 总共有七种结构化事物。 首先是类 (class),类是描述具有相同属性、方法、关系和语义的对象的集合。 一个类实现一个或多个接口。 在 UML中类被画为一个矩形，通常包括它的名字、属性和操作 (也称方法 )。 第二种是接口 (interface)，接口是指类或组件所提供的特定服务的一组操作的集合。 因此，一个接口描述了类或组件的对外的可见的动作。 一个接口可以高校教材管理现状及软件开发方法分析 8 实现类或组件的全部动作，也可以只实现其中的一部分。 接口在 UML中被画成一个圆和它的名字。 第三种是协作 (collaboration)，协作定义了交互的操作，也就是一些角色和其它元素一起工作，提供一些合作的动作，这些动作比元素的总和要大。 因此，协作具有结构化、动作化、维的特性。 一个给定的类可能是几个协作的组成部分。 这些协作代表构成系统的模式的实现。 协作在 UML中用一个虚线画的椭圆和它的名字来表示。 第四种是用例 (use case)，用例用来 描述一系列的动作，这些动作是系统对一个特定角色执行，产生值得注意的结果的值。 在模型中用例通常用来组织动作事物。 用例是通过协作来实现的。 在 UML中，用例画为一个实线椭圆，通常还有它的名字。 第五种是活动类 (active class),活动类是这样的类，它的对象有一个或多个进程或线程。 活动类和类很相象，只是它的对象代表的元素的行为和其他的元素是同时存在的。 在 UML中活动类的画法和类相同，只是边框用粗线条。 第六种是构件 (ponent)，构件是物理上或可替换的系统部分，它实现了一个接口集合。 第七种是结点 (node),结点是一个物理元素，它在运行时存在，代表一个可计算的资源，通常占用一些内存和具有处理能力点，一个组件集合一般来说位于一个结点，但有可能从一个结点转到另一个结点。 类 、接 口 、协作、用例、活动类、构件和结点这七个元素是在 UML模型中使用 的最基本的结构化事物。 系统中还有这七种基本元素的变化体，如角色、信号 (某 种类 )，进程和线程〔某种活动类 )，应用程序、文档、文件等。 动作事物 动作事物是 UML模型中的动态部分。 它们是模型的动词，代表时间和空间上的 动作。 总共有两种主要的动作事物。 高校教材管理现状及软件开发方法分析 9 第一种是交 互 (Interaction) 交互是由一组对象之间在特定上下文中，为达到特定的目的而进行的一系列消息交换而组成的动作。 在交互中组成动作的对象的每个操作都要详细列出，包括消息、动作次序 (消息产生的动作 )、连接 (对象之间的连接 )。 在 UML中消息画成带箭头的直线，通常加上操作的名字。 第二种是状态机 (state machine)，状态机由一系列对象的状态组成。 交互和状态机是 UML模型中最基本的两个动态事物元素，它们通常和其他的结构元素、主要的类、对象连接在一起。 分组事物 分组事物是 UML模型中组织的部分，可以 把它们看成是个盒子，模型可以在其中被分解。 总共只有一种分组事物，称为包 (package)。 包是一种将有组织的元素分组的机制。 结构事物、动作事物甚至其他的分组事物都有可能放在一个包中。 与组件 (存在于运行时 )不同的是包纯粹是一种概念上的东西，只存在于开发阶段。 UML 中的关系 UML 中有四种基本的关系 : （ 1）依赖 (Dependencies) （ 2） 关联 (Association) （ 3）一般化 (generalization) （ 4）实现 (realuzation) UML 中的图 用事见元素 描述模型元素是面向对象建模方法的一大特点。 UML 符号的表示法也定义了视见元素，并为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法进行高校教材管理现状及软件开发方法分析 10 系统建模提供了标准。 这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型，在语义上它是 UML 元模型的实例。 还应注意到 UML 表示法同 UML 语义之间具有相互解释、相辅相成、密不可分的关系。 UML 表示法的主要内容可由下列五类图 (九种模型图 )来定义： 第一类是用例图 (Use case diagram) 从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。 第二类是静态图 (Static diagram) 包括类图 (Class diagram)、对象图 (Object diagram).其中类图描述系统中类的静态结构。 不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等，也包括类的内部结构 (类的属性和操作 )。 类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期都是有效的。 对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。 它们的不同点在于对象图可显示类的多个对象实例，而不是实际的类。 一个对象图是类图的一个实例。 由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某一时间段存在。 包由包或类组成，表示包与包之间的关系。 包图 (Package diagram)用于描述系统的分层结构，包图也可以看成是类图的一种特殊形式。 有些人将包图从类图中分出，这也就是为什么在国内的有些文章将 UML 的表示法说成是五类图 (十种模型图 )的原因。 第三类是行为图 (Behavior diagram)，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。 包括状态图 (State chart diagram)和活动图 (Activity diagram).其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。 通常，状态图是对类图的补充。 在实用上并不需要为所有的类画状 态图，仅为那些有多个状态，其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。 而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并行活动。 第四类是交互图 (Interactive diagram),描述对象间的交互关系。 包括顺序图 (Sequence diagrams)和协作图 (Collaboration diagram).其中顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互。 协作图描述对象间的协作关系，协作图跟顺序图相似，显示对象间的动态合作关系。 除显示 信息交换外，协作图还显示对象以及它们之间的关 系。 如果强调时间和顺序，则使用顺序图 :如果强调上下级关系，则选择协作图。 高校教材管理现状及软件开发方法分析 11 第五类是实现图 (Implementation diagram).包括构件图 (Component diagram)和配置图 (Deployment diagram)。 其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。 一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。 它包含逻辑类或实现类的有关信息。 构件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。 配置图定义系统中软硬件的物理体 系结构。 它可以显示实际的计算机和设备 (用节点表示 )以及它们之间的连接关系，也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。 在节点内部，放置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系 . 系统分析设计的工具 —— Rational rose Rational Rose 由美国 Rational 软件公司的软件工程专家 Booch﹑Jacobson﹑ Rumbaugh 等人研制，它是用来分析和设计面向对象软件系统的强大工具，也是当前业界最流行的可视化软件开发工具之一。 Rational Rose 具有下面 5 方面的优点： （ 1）易 于使用：即便对于那些建模方法和实践的新手也能使用。 （ 2）灵活性：支持当前开发人员必须建模的复杂系统，包括使用多种构件和多种语言的系统。 （ 3）整合到应用程序生命周期的容易程度高，支持双向工程参与迭代式开发。 （ 4）可伸缩性：支持大型﹑复杂的项目和大型而且通常队员分散的各个不同的地方的开发团队。 (5)对 UML 的完全支持 基于上面五方面的特点，本系统的分。