10级学生案例学生信息管理系统.doc

信息管理与信息系统基于UML学生信息管理系统建模分析与设计20101171* * 目 录目录最好自动生成，到二节标题即可第一章 系统概述第一节 ·······························································系统概要第二节 ·······················································系统总体功能实现第二章 需求分析第一节 ·······················································识别参与者和用例第二节 ·································································用例图第三节 ·······························································用例描述第三章 静态结构模型第一节 ····················································定义系统中的对象和类第二节 ··························································定义用户界面类第三节 ··········································系统中的参与者之间关系的类图第四节 ····························································整个系统类图第四章 动态行为模型第一节 ·····························································建立顺序图第二节 ·····························································建立状态图第三节 ·····························································建立活动图第五章 物理模型第一节 ···································································组件图第二节 ···································································部署图 第六章 总结第一章 系统概述阐述为什么要建立该系统，没建立该系统前遇到了什么问题，即系统开发的背景。第一节 系统概要学生信息管理系统是一个学校管理学生信息必备的工具，一个基本的学生信息管理系统必须具备的功能。对于学生本身，最基本的就是查看自己的个人信息，个人课表；对于教师，除了查看学生信息、课表以外，还有就是增添学生的成绩；而管理员不仅具备以上功能，另外可以注销用户登录信息以及录入、删除、修改用户信息。同时，管理员、教师、学生都必须有一个账户来登录这个系统，为了系统能够正常运行和系统的安全性，系统需要系统管理员进行系统的维护。具体在此学生信息管理系统中，学生想要查看信息，必须先有管理员在系统中注册添加一个账号，然后管理员再将每年的新生入学所带的信息录入系统中，形成了学生信息表，并且给学生每人一个账号，据此学生进入系统中想要查看自己的信息时，通过登录账号即可查看。居于信息的安全性，学生不能够自己修改信息表、成绩表的内容，一切的操作只能有系统管理员执行。除此外还有一个参与者，就是教师，教师可以查看学生信息，查看学生成绩。同时教师拥有录入、修改、删除学生成绩的权限。在系统中，管理员、学生、教师统一纳入为用户，系统会记录每次用户的登录，管理员可查看登录信息，同时也可以注销信息，维护系统。通过以上对系统的分析，可以获得一下的功能性需求：Ø 学生、教师拥有进入系统的账号Ø 教师拥有录入、更新学生信息的权限Ø 系统管理员不仅担当起维护系统的任务，并且还需录入、更新、删除学生信息第二节 系统总体功能实现一、 系统总体功能需求框图如下所示：学生信息管理系统为管理员、教师和学生提供服务接口以便他们进行管理操作。同时，还为系统提供数据服务接口来对数据进行管理。学生信息管理系统管理员模块教师模块学生模块数据服务模块 1.1系统总体功能需求框图二、管理员接口模块管理员接口是系统提供给管理员服务接口。接口模块图如下：录入信息修改信息删除信息录入成绩修改成绩删除成绩录入课表修改课表删除课表管理员接口模块注销登录维护系统查看成绩学生成绩查看课表课表管理学生信息 1.2管理员接口模块图三、教师接口模块 教师模块是系统给教师提供服务的接口。接口模块如下：教师接口模块查看学生信息查看学生成绩查看课表学生成绩管理录入学生成绩修改学生成绩删除学生成绩1.3教师接口模块图第二章 需求分析阐述新系统的功能有哪些，并且加以描述。第一节 识别参与者和用例通过对系统的分析，可以确定系统中有三个参与者：系统管理员、教师和学生。n 管理员 管理员完成学生信息的一切工作n 教 师 参与完成学生成绩的管理工作n 学 生 仅具备查看个人信息功能在识别出系统参与者后，从参与者角度可以发现系统的用例，并通过对用例的细化处理完成系统的用例模型。具体如下：一、 参与者涉及用例1、 管理员所涉及的系统用例包括以下内容：n 查看学生信息n 查看学生成绩n 查看课表n 学生信息管理n 学生成绩管理n 课表管理n 注销系统登录信息n 维护系统2、 教师所涉及的系统用例包括以下内容：n 查看学生信息n 查看学生成绩n 查看课表n 学生成绩管理3、 学生所涉及的系统用例包括以下内容：n 查看学生信息n 查看学生成绩n 查看学生课表第二节 用例图一、 系统用例图 系统用例图：通过对系统的分析，可以确定系统有三个参与者：管理员、教师、学生。以下为系统所可以满足用户要求的各个用例组成的系统用例图：该用例图形式上有线条交叉，底下没有标题和编号。特别用例说明：n 学生成绩管理 完成对学生成绩的录入、更新、删除操作n 学生信息管理 完成对学生成绩的录入、更新、删除操作n 课表管理 完成课表的录入、更新、删除操作n 维护系统 完成对学生信息、成绩、课表的维护二、 管理员用例图维护系统能作为一个用例吗？管理功能肯定包含了信息的增删查改。包含关系正确吗？系统管理员会帮学生录入所有信息吗？ 此系统中，管理员拥有所有权限。不仅可以对系统中的所有信息进行录入、修改、删除，同时还需维护系统，保障系统的安全性与信息的正确性。三、 教师用例图在此系统中，教师能够查看信息，并且还授予管理员的录入、修改、删除学生成绩的功能。四、 学生用例图此系统中，学生只具有查看信息的功能，只能满足此需求。第三节 用例描原则上每个用例都应该有描述。述在建立用例图后，为了使用例更新清楚，对用例进行描述。描述时可以根据其时间流进行，用例的事件流是对完成用例行为所需要的事件的描述。以下为学生信息管理为例子，展开用例描述，如下：1、对系统管理员中的子用例录入学生信息用例进行描述用例名称 录入学生信息标识符 0001用例描述 管理员根据新生入学信息录入系统参与者 系统管理员前置条件 管理员登录进入系统后置条件 如果用例成功，在系统中建立并储存学生的一条信息基本操作流程 1、系统管理员打开学生信息数据库 2、系统管理员根据数据将学生信息录入系统中 3、添加成功后，显示出刚录入的学生信息2、对系统管理员的子用例修改学生信息用例进行描述用例名称 修改学生信息标识符 0002用例描述 管理员根据需修改的信息修改数据库中的数据参与者 系统管理员前置条件 管理员登录进入系统，学生信息数据库中存在需修改学生信息的记录后置条件 如果用例成功，在系统中成功修改学生信息基本操作流程 1、系统管理员打开学生信息数据库 2、系统管理员根据需修改的数据录入系统中 3、添加成功后，显示出修改成功的学生信息3、对系统管理员的子用例删除学生信息用例进行描述用例名称 修改学生信息标识符 0003用例描述 管理员删除已离校的学生记录参与者 系统管理员前置条件 管理员登录进入系统，学生信息数据库中存在需删除的学生信息的记录后置条件 如果用例成功，在系统中成功删除学生信息基本操作流程 1、系统管理员打开学生信息数据库 2、系统管理员删除需取出的学生信息记录 3、添加成功后，已删除成功的学生信息不在出现第三章 静态结构模型 第一节 定义系统中的对象和类 在定义系统需求后，下一步就是确定系统中存在的对象。系统对象的识别可以通过寻找系统域描述和需求描述中的名词来进行。在学生信息管理系统中，可以确定的主要对象包括学生、学生课表、学生成绩1、 类 student 类 student 描述了学生的信息。学生的信息包括：用户名、姓名、性别、出生年月、电话、学号、班级。Ø 私有属性 username： string 学生登录系统用户名 name: string 学生的姓名 birth: date 学生的出生年月 sex: string 学生性别 phoneNumber: long 学生联系电话 class: long 学生所在班级classNumber: int 学生所在班级学号Ø 公共操作 getMessage() 返回个人信息 getCourse() 返回个人课表 getGrade() 返回个人成绩2、 类 course 类course 描述了课表的信息。课表信息包括：授课班级、课表名。Ø 私有属性 class: long 班级courseName： string 课程名Ø 公共操作 inputCourse() 输入课表 editCourse() 编辑课表 deleteCourse() 删除课表3、 类 grade类grade描述了成绩的信息。课表信息包括：班级、学号、科目、成绩。Ø 私有属性 name: string 学生的姓名 class: long 学生所在班级classNumber: int 学生所在班级学号grade： int 学生成绩course： string 科目Ø 公共操作 inputGrade() 输入成绩 editGrade() 编辑成绩 deleteGrade() 删除成绩 getGrade() 获得成绩上述的类均为实体类，都需要持久性，即需要存储到数据库中。 第二节 定义用户界面类另外的，用户与系统之间的交互是通过用户界面实现的，一个好的系统通常具备很友好的图形用户界面。因此还需要为系统定义用户界面类。通过对系统的不断分析与细化，可以识别出下述界面类：1、 类 MainWindow 是用户与系统交互的主界面，系统的主界面具有菜单，当用户选择不同的菜单项时，MainWindow界面类调用相应的方法以完成对应的功能。2、 类 MaintenanceWindow 是系统管理员对系统进行维护的主界面，类似于MainWindow界面，它也提供相应的菜单项，以调用相应的操作。3、 类 LoginDialog 用户运行系统时，启用类LoginDialog打开登录对话框，以完成登录用户身份的验证。4、 类 QueryDialog 是系统管理员进行查看用户登录信息的界面类。5、 类 ModifyDialog 是用户用于修改自己的登录系统的密码的对话框。6、 类 AddMessageDialog 是系统管理员添加学生信息的对话框，可在对话框输入信息。7、 类 DeleteMessageDialog 是系统管理员删除学生信息的对话框，可在对话框输入需删除的学生项目信息。8、 类 EditMessageDialog 是系统管理员编辑学生信息的对话框，可在对话框输入需编辑的学生项目信息。9、 类 AddGradeDialog 是系统管理员或教师添加学生成绩的对话框。管理员或者教师添加成绩时，首先应确定输入的学生在学生信息表中已有存档，否则将操作失败。10、 类 DeleteGradeDialog 是系统管理员或教师删除学生成绩的对话框。管理员或者教师删除成绩时，首先应确定输入的学生在学生成绩表中已有存档，否则将操作失败。11、 类 EditGradeDialog 是系统管理员或教师修改学生成绩的对话框。管理员或者教师 修改成绩时，首先应确定输入的学生在学生成绩表中已有存档，否则将操作失败。12、 类 AddCourseDialog 是系统管理员添加学生课表的对话框。当添加的课程的上课时间与其他发生冲突时，即出现重复时，则将显示错误信息，表示操作失败。13、 类 DeleteCourseDialog是系统管理员删除学生课表的对话框。14、 类 EditCourseDialog是系统管理员编辑学生课表的对话框。15、 类 MessageBox 是由于用户登录系统后进行操作时发生错误，则该错误信息由界面类MessageBox负责显示。第三节 系统中参与者之间关系的类图系统中三个参与者：管理员、教师、学生分别可形成三个类，包含属性均为基本个人信息，而类中的操作均满足实现用户需求。在参与者之间的关系类图中，可以知道：1、 学生、教师、管理员均继承类Users（用户）类；2、 学生类也叫学生信息类，里面包含的属性也就是学生信息表的属性；3、 而教师与管理员则带有操作。第四节 整个系统类图分析用例图可得到系统中的五个重要的类：学生、教师、管理员、课表、学生成绩、用户。1.只有这些类吗？界面类呢？操作类呢？2.课程、学生与成绩单间没有联系吗？每个类的增删查改操作呢？3.这里所定义的类与操作能完成用例图所描述的功能吗？例如：要想查询某个学生本学期修了哪些课，或者查询课表能做到吗？最好能用C-R-C卡片法检查一遍。第四章 动态行为模型 系统的动态行为模型由交互图（顺序图和协作图）、状态图、活动图描述。在下面，将用顺序图对用例进行描述，用状态图来描述对象的动态行为。第一节 建立顺序图用例图描述了系统必须做什么，类图描述了组成系统结构各部分的各种类型。但是单凭用例和类图还无法描述系统实际上将如何运行，因此这就需要使用交互图，特别是顺序图。顺序图作为交互图，它描述了系统运行时各个对象之间如何进行交互。1.1管理员管理系统功能实现顺序图： 管理员通过账号登入系统，当输入的登录信息错误时，界面类显示出信息框为错误信息，显示登录失败。1、屏幕提示是一个类（对象）吗？2、顺序图上面所列的类，在类图中有吗？例如：登录界面、用户登录信息。3、顺序图中的消息应该在接收者类中有对应操作，最好用英文表示。当管理员选择查看学生信息时，屏幕弹出对话框，随后显示出学生信息并且在屏幕提示显示成功。当管理员选择录入学生信息时，向主界面选择录入信息操作，主界面向数据库提取信息表，显示在屏幕上，管理员再通过此添加学生信息，填写完数据选择保存时，主界面将信息保存到后台数据库中，最后返回一个添加成功的对话框到主界面上。当管理员选择删除学生信息时，向主界面选择删除信息操作，主界面向数据库提取信息，并且显示在屏幕上，管理员通过搜索要删除的学生信息，选择删除操作，操作成功主界面将返回出一个操作成功的对话框，否则显示失败。同理，当管理员选择编辑学生信息时，进行同样的步骤。不同的是操作成功后，主界面会将信息保存到后台数据库中，最后返回操作成功的对话框。顺序图不完整。1.2教师录入（修改、删除、查询）学生成绩顺序图教师通过账号登入系统，当输入的登录信息错误时，界面类显示出信息框为错误信息，显示登录失败。当教师选择查看学生成绩时，屏幕弹出对话框，随后显示出学生成绩并且在屏幕提示显示成功。当教师选择录入学生成绩时，向主界面选择录入成绩信息操作，主界面向数据库提取成绩表，显示在屏幕上，教师再通过此添加学生成绩，填写完数据选择保存时，主界面将成绩信息保存到后台数据库中，最后返回一个添加成功的对话框到主界面上。当教师选择删除学生成绩时，向主界面选择删除成绩信息操作，主界面向数据库提取信息，并且显示在屏幕上，教师通过搜索要删除的学生成绩，选择删除操作，操作成功主界面将返回出一个操作成功的对话框，否则显示失败。同理，当教师选择编辑学生成绩时，进行同样的步骤。不同的是操作成功后，主界面会将成绩信息保存到后台数据库中，最后返回操作成功的对话框。1.3学生查询成绩顺序图学生通过账号登入系统，当输入的登录信息错误时，界面类显示出信息框为错误信息，显示登录失败。当学生选择查看学生个人信息时，屏幕弹出对话框，随后显示出学生信息并且在屏幕提示显示成功。当学生选择查看学生个人成绩时，屏幕弹出对话框，随后显示出学生成绩并且在屏幕提示显示成功。当学生选择查看学生课表时，屏幕弹出对话框，随后显示出学生课表并且在屏幕提示显示成功。第一节第二节 活动图（表示系统的业务工作流和并发处理过程）用例图显示系统应该做什么，活动图则指明了系统将如何实现它的目标。活动图显示链接在一起的高级动作，代表系统中发生的操作流程。活动图融合了Jim Odell 的时间流图，SDL状态建模、工作流建模以及Peri网等技术。用来在面向对象系统的不同组件之间建模工作流和并行过程的行为。例如，可以使用活动图描述某个用例的基本操作流程。活动图的主要作用就是来描述工作流，其中每个活动都代表工作流中一组动作的执行。活动图可用来为不同类型的工作流建模，一个工作流是能产生一个可观测值或在执行时生成的一个实例的动作序列。同时，活动图本质上是一种流程图，但是又区别与流程图。流程图面向过程，着重描述处理过程，而活动图着重表现系统的行为，它是面向对象的。它的几乎所有大多数的状态都处于活动状态，它描述从活动到活动的控制流。用来建模工作流时，活动图可以显示用例内部和用例之间的路径；活动图还可以向读者说明需要满足什么条件用例才会有效，以及用例完成后系统保留的条件或者状态。如下为本学生信息管理系统中，三个参与者所实现的系统功能。2.1管理员活动图学生管理系统作为一个类吗？太笼统了，这样的活动图没意义。2.2教师活动图2.3学生活动图第三节 状态图（表现一个对象的生命历史）状态图是系统分析的一个常用的工具。它描述了一个对象在其生命周期内所经历的各种状态，以及状态之间的转移、发生转移的原因、条件和转移中所执行的活动。所有的类，只要它具有状态和复杂的行为，都应该有一个状态图。状态图用于指定对象的行为以及根据不同的当前状态行为之间的差别。同时，它还能说明事件是如何改变一个类对象的状态。通过状态图可以了解一个对象所能到达的所有状态以及对象收到的事件（收到的消息、超时、错误和条件满足等）对对象状态的影响等。利用状态图可以准确地描述对象的行为：从对象的初始状态起，开始响应事件并执行某些动作，这些时间引起状态的转换；对象在新的状态下又开始响应状态和执行动作，如此连续直到终止状态。以下是本学生信息管理系统中，三个对象：管理员、教师、学生对应的状态图。3.1管理员状态图1、这个是管理员的状态图吗？感觉像活动图。2、状态图是某个对象在整个生命周期所处的状态及其转换的描述。图中的状态应该是名词或名词短语。“登陆成功进入系统”“选择功能”等都是动作。3、参与者一般不需要建立状态图，核心的系统对象才需要。3.2教师状态图3.3学生状态图第五章 物理模型 实现方式图 包括组件图和部署图两种类型。构造实现方式图可以描述应该如何根据系统的硬、软件的各个组件之间的关系类布置物理组件形成物理模型。构建组件图可以描述软件的各个组件以及它们之间的关系，构造部署图可以描述硬件的各个组件以及它们之间的关系。第一节 组件图组件是逻辑事物的物理包，组件图表示系统中的不同物理组件及其联系。它表达的是系统代码本身的结构，描述业务过程。组件图由组件、接口和组件之间的联系构成。组件图用于建立系统的实现模型，也可以用于建立业务模型。在构建组件图时，需要首先找出系统中存在的组件、接口以及组件之间的依赖关系。由第一章中的系统概要可知，系统有三个接口：管理员接口、教师接口、学生接口和数据接口。具体如下：组件可以看成是一个代码模块。教师、学生、管理员是一个对象，当然也可以看成一个组件，但这样画组件图就太细了。学生信息管理系统作为一个组件，又太笼统了，导致这个组件图对于描述系统的物理组成几乎没有意义。我们要想描述的就是学生信息管理系统这个大组件里面的细节。第二节 部署图 部署图由节点构成，节点代表系统的硬件，组件在节点上驻留并执行。部署图表达的是运行系统的结构，描述业务活动中的组织机构和资源。在构建部署图时，应该首先找出系统中的节点以及不同节点之间的关系，如下图。为本系统的部署图：学生能作为节点吗？它是处理器还是设备？最好能用构造型标明关联的通信方式。第六章 总结系统的设计过程中发现设计系统需要多方面考虑用户的需求，设计一个方便快捷实用的系统是建立在对用户需求深刻了解的基础，除此之外，在系统建模过程中发现，会不断更新各个图的相关信息，不断地去完善每个UML图的内容，使得更加整体化、连通性更加强。 总的来说，这个课程设计结构是合理的，写作思路基本清晰，语言文字流畅，说明作者具备一定的文章组织能力和写作能力，基本掌握了面向对象开发的思路和UML的基本理论，但是文中所建立的模型还比较粗糙，实践能力还有待提高，还需要多做多练。评定等级为合格。