学生成绩管理系统的分析及设计应用UML建模.doc
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1、第1章 系统需求学生成绩管理系统的域1描述如下:在学生成绩管理系统中,要为每个学生建立一个帐户,并给学生发放帐户(帐户可以提供帐户号、帐户初始密码),帐户中存储学生的个人信息、选课信息以及课程成绩。持有帐户的学生可以登陆系统,只能查看本人的个人信息、选课信息、个人成绩。在登陆时,需要输入自己的账号和密码,系统验证学生是否有效(在系统中存在帐户),若有效,则登陆系统,否则重新输入,超过三次,则不允许再次输入。老师可以修改学生成绩信息,但仅限于学生选修的那门课程。老师也有自己的个人帐户,权限比学生高,可以浏览学生信息。学生成绩管理系统的管理员,可以编辑、添加、删除、学生信息。对上述学生成绩管理系统
2、的域描述进行分析,可以获得如下功能性需求: 学生持有帐户 (帐户号和密码)。 学生可以登陆系统。 学生可以查看系统消息内的信息。 学生可以查看个人信息,个人成绩信息和选课情况。 在学期结束时,学生可以选课。 学生可以给管理员发消息。 老师可以修改选修自己课程的学生的成绩信息。 老师可以浏览选修自己课程的学生的信息。 学生成绩管理员可以创建新的学生帐户。 学生成绩管理员可以修改学生的帐户信息。 学生成绩管理员可以删除已存在的学生帐户。 学生成绩管理员可以在系统中添加学生信息。 学生成绩管理员可以编辑学生信息。 学生成绩管理员可以删除学生信息。第2章 需求分析采用用例驱动的分析方法分析需求的主要任
3、务是识别出系统中的参与者和用例,并建立用例模型。2.1 识别参与者通过对系统需求的分析,可以确定系统中有三个参与者:StudentActor(学生)、TeacherActor(教师)、AdminerActor(管理员)。参与者的描述如下:(1) Student描述:学生可以登陆、选课、查看系统信息、个人信息、提出意见,还可以取消选课。示例:持有帐户的任何人或组织。(2) Teacher 描述:可以修改学生部分信息,浏览学生信息。 示例:持有帐户的任何人和组织。(3) Adminer描述:学生成绩管理员维护系统,可以创建、修改、删除学生的信息,可以添加、编辑、删除学生信息,即维护目录。示例:学生
4、成绩管理员。2.2 识别用例前面已经识别出了参与者,通过对需求的进一步分析,可以确定系统中有如下用例存在:(1) Reserve course(选课)本用例提供了选课的功能。(2)Cancel course(取消选课)本用例提供了取消选课的功能。 (3)input score(输入成绩) 本用例提供了教师上传学生成绩功能。 (4)update score(更改成绩) 本用例提供了修改成绩的功能。 (5)Maintain student Info (维护学生信息)本用例提供了创建、修改以及取消学生帐户的功能。(6)Maintain teacher Info (维护教师信息)本用例提供了添加、修改
5、、以及删除教师帐户的功能。(7)Maintain system Info (维护系统信息)本用例提供了添加、修改以及删除系统信息的功能。(8)Log In (登录)本用例描述了用户如何登录进入软件系统。在识别出参与者3和用例后,要想建立用例图,还需要识别出他们之间的关系。“Reserve course”(选课)“Cancel course” (取消选课) 这些动作是由“Student”执行的,“input score” (输入成绩)、“update score” (更、改成绩)是由“teacher”执行的,但是对于软件系统来说,这些操作是由“Adminer”通过系统赋予给他们的,也即以上操作实
6、际上是操作者在允许条件下与系统的交互。“Student”“teacher ”和参与者“Adminer”之间存在着依赖关系,即“Student”借助“Adminer”完成这些工作。用例“Maintain student Info” (维护学生信息)、“Maintain teacher Info” (维护教师信息)、“Maintain system Info”(维护物系统信息)也是与参与者“Adminer”交互。为了系统的安全性,系统还需要提供进行身份验证的功能,以确保只有具有权限的“Adminer”才可以使用系统的功能,所以“Adminer”必须与用例“登录”交互,也即“Adminer”在使用系
7、统前,要使用用户名和密码进行登录,系统验证用户的密码正确后,用户才可以执行进一步的操作。系统的用例图如下图所示:图2.1 系统用例图2.3 用例的事件流描述用例的事件流4是对完成用例行为所需的事件的描述。它描述系统应该做什么,而不是描述系统应该怎样做。开始,只是对执行用例的常规流所需的步骤的简单描述。随着分析的进行,通过添入更多的详细信息,步骤不断细化。最后,将例外流添加到用例的事件流描述中。学生成绩管理系统的用例事件流描述如下:2.3.1 选课在这个用例开始前,student必须登录到系统中。如果这个用例成功,在系统中建立并存储选课记录,否则,系统的状态没有变化。当学生选课时,用例启动。学生
8、打开系统的选课系统,出现选课界面,支流S-1:开课目录。支流S-2:选课情况。S-1:选课目录 (1) 提供学期分类。(2) 检索课程类别(kind) (E-1)(3) 检索要选课程名(coursename) (E-2), (4) 创建选课记录。(5) 存储选课记录。S-2: 选课情况(1) 提供是否要书。(2) 是否加权分。(3) 是否撤销。(4) 查看选课记录。E-1: 大方向总体分类。E-2: 具体课程名。2.3.2 取消选课在这个用例开始前,student必须登录到选课系统中。如果这个用例成功,系统删除该选课记录。否则,系统的状态没有变化。当学生取消选课时,用例启动。(1) 检索选课程
9、名(E-1)。(2) 删除选课记录。E-1: 若选课记录不存在,系统显示提示信息,用例终止。2.3.3 输入成绩在这个用例开始前,teacher必须登录到系统中。如果这个用例成功,系统建立输入成绩记录。否则,系统的状态没有变化。当teacher输入成绩时,用例启动。(1) 检索学生。(E-1)(2) 输入成绩。(3) 将选课成绩存储在系统中。E-1: 该学生不存在,系统显示提示信息,用例终止。E-2: 系统中不存在该学生,系统显示提示信息,用例终止。2.3.4 更改成绩在这个用例开始前,teacher必须登录到系统中。如果这个用例成功,系统修改选课成绩。否则,系统的状态没有变化。(1) 检索学
10、生 (E-1)。(2) 修改成绩记录 。(3) 将修改记录存入系统E-1: 该学生不存在,系统显示提示信息,用例终止。2.3.5 维护学生信息 在这个用例开始前,Adminer必须登录到系统中。如果这个用例成功,系统添加、修改或删除学生信息。否则,系统的状态没有变化。当Adminer想维护学生信息时,用例启动。系统要求Adminer选择所想执行的活动(添加学生、删除学生、修改学生)。如果所选的活动是“添加学生”,则执行分支流S-1:添加学生。如果所选的活动是“删除学生”,则执行分支流S-2:删除学生。如果所选的活动是“修改学生”,则执行分支流 S-3:修改学生。S-1: 添加学生(1) 提供学
11、生的信息,如姓名、学号等。(2) 系统存储学生信息 (E-1)。S-2: 删除学生(1) 提供学生的信息。(2) 查询学生 (E-2)。(3) 查询学生的记录 (E-3)。(4) 从系统中删除学生的信息,以及学生的选课记录。S-3:更改学生(1) 提供学生的信息。(2) 查询并显示学生的信息 (E-2),修改相应的信息。(3) 更新系统中学生的信息。E-1: 若学生已存在,系统显示提示信息,用例终止。E-2: 若查询不到学生,系统显示提示信息,用例终止。E-3: 若无记录,系统显示提示信息,用例终止。2.3.6 维护教师信息 在这个用例开始前,Adminer必须登录到系统中。如果这个用例成功,
12、系统添加、修改或删除教师信息。否则,系统的状态没有变化。当Adminer想维护教师信息时,用例启动。系统要求Adminer选择所想执行的活动(添加教师、删除教师、修改教师)如果所选的活动是“添加教师”,则执行分支流S-1:添加教师信息。如果所选的活动是“删除教师”,则执行分支流S-2:删除教师信息。如果所选的活动是“修改教师”,则执行分支流S-3:修改教师信息。S-1: 添加教师信息(1) 提供教师名字、所教课程名等信息。(2) 在系统中添加该教师信息 (E-1)。S-2: 删除教师生信息(1) 提供所要删除的教师信息。(2) 查询所要删除的教师 (E-2)。(3) 删除该教师的记录 (E-3
13、)。(4) 从系统中删除教师信息,以及相关的记录。S-3:更改教师信息(1) 提供教师信息。(2) 查询并显示教师信息 (E-2),并做相应修改。(3) 更新系统中的学生信息。E-1: 若教师信息已存在,系统显示提示信息,用例终止。E-2: 若查询不到该书老师,系统显示提示信息,用例终止。E-3:若无记录,系统显示提示信息,用例终止。2.3.7 维护系统信息在这个用例开始前,Adminer必须登录到系统中。如果这个用例成功,系统添加、修改或删除系统信息。否则,系统的状态没有变化。当Adminer想维护系统信息时,用例启动。系统要求Adminer选择所想执行的活动(添加信息、删除信息、修改信息)
14、。如果所选的活动是“添加系统消息”,则执行分支流S-1:添加系统信息。如果所选的活动是“删除系统信息”,则执行分支流S-2:删除系统信息。如果所选的活动是“修改系统信息”,则执行分支流S-3:修改系统信息。S-1: 添加系统信息(1) 提供添加信息种类。(2) 查询信息种类(kind),确定系统中已存在该书刊种类 (E-1)。(3) 创建信息名。(4) 将系统信息存储到系统中。S-2: 删除系统信息(1) 提供系统信息种类。(2) 查询信息名(newname) (E-2)。(3) 删除系统信息。(4) 从系统中删除系统信息后,并更新相关信息。S-3:修改物理学生信息(1) 提供系统信息种类。(
15、2) 查询系统信息种类(kind)(E-1)。(3) 查询并显示该系统信息的所有消息。(4) 选择信息名修改其信息。(5) 更新系统中系统信息的信息。E-1: 若系统中不存在该信息种类,添加该书刊种类信息E-2:若存在该信息,则删除。2.3.8 登录如果用例成功,参与者可以启动系统并使用系统所提供的功能。反之,系统的状态不变。当用户希望登录到系统中时,用例启动。(1) 系统提示用户输入用户名和密码。(2) 用户输入用户名和密码。(3) 系统验证输入的用户名和密码,若正确(E-1),则用户登录到系统中。E-1: 如果用户输入无效的用户名和/或密码,系统显示错误信息。用户可以选择返回基流6的起始点
16、,重新输入正确的用户名和/或密码;或者取消登录,用例结束。第3章 静态结构模型进一步分析系统需求,发现类以及类之间的关系,确定它们的静态结构和动态行为,是面向对象7分析的基本任务。系统的静态结构模型主要用类图和对象图描述。3.1 定义系统对象系统对象的识别可以通过寻找系统域8描述和需求描述中的名词来进行。从前述的系统需求描述中可以找到的名词有:学生(student)、教师(teacher)管理员(adminer),这些都是对象图中的候选对象。判断是否应该为这些候选对象创建类的方法是:是否有与该对象相关的身份和行为?(1) 学生(student)学生是有身份的,具有相同名字和不同账号的两个人也是
17、不同的。在这个系统中,学生有相关的行为,学生可以选课、取消选课,所以学生应该成为系统中的一个对象。(2) 教师(teacher)教师也有身份,具有相同名字和不同账号的两个人也是不同的。在这个系统中,教师有相关的行为,教师可以上传成绩、修改成绩,所以教师应该成为系统中的一个对象。(3) 选课记录(course load)选课记录也有身份,选课记录可以被彼此区别,不会被搞混。例如,同一个人关于不同课程的选课记录是不同的,同一门课程被不同学生的选课记录也是不同的。(4)成绩记录(score load) 成绩记录也有身份的,成绩记录可以被彼此区别,不会被搞混。例如,同一个人关于不同课程的成绩记录是不同
18、的,同一门课程被不同学生的成绩记录也是不同的。上述4个类都是实体类,都是持久性的,需要存储在数据库中。本系统采用面向对象数据库9模型,为了便于从数据库文件中引用和检索对象,需要一个描述对象ID的类。另外,由于上述4个类都是持久性类,因此还可以抽象出一个代表持久性的父类,该类实现了面向对象数据库文件的读、写、存储、检索、删除、更新等操作。综上所述,系统中还应该有两个与数据库有关的类:对象ID(OID)和持久类(Persistent)(5)类Persistent类Persistent是类student、teacher、course load的父类。类Persistent为商业对象的持久存储提供了支
19、持,它的子类必须实现从数据库文件中读、写对象属性的操作。(6) 类OID实现了对象ID。类OID的对象可用来引用系统中的持久10对象,使得从数据库文件中引用和检索对象变得容易。抽象出系统中的类后,需要确定这些对象的属性和行为。可以根据前述的系统需求分析、用例图、用例的事件流描述和描述脚本的交互作用图,来确定并细化系统中的类、类的操作和属性。下面对系统中的类、类的属性及操作逐一进行描述。(未标注返回值类型的方法使用缺省返回类型void)。 类student属性、方法见下图3.1 类teacher属性、方法见下图3.2 类course load属性、方法见下图3.3 Score load属性、方法
20、见下图3.4 类Persistent属性、方法见下图3.5 类OID属性、方法见下图3.6 图3.1、3.2、3.3类ScoreloadName :stringID:integerCID:integerTID:integerRead()Getscore()图36 类OID图3.5类Persistent在定义类、类的方法和属性时,建立动态模型的时序图是很有帮助的,类图和时序图的建立是相辅相成的,因为时序图中出现的消息基本上都会成为类中的方法,因此在设计阶段绘制系统的时序图时,要尽量使用类的已识别出的方法来描述消息11,若出现无法用类的已识别出的方法来描述的消息,就要考虑消息是否是类的一个待识别的
21、方法,若是,就要将这个方法及时添加到类的操作类表中,并用这个新方法来描述消息。3.2 定义用户界面类通过对系统的不断分析和细化,可识别出下述界面类、类的操作和属性。(1) 类MainWindowMainWindow是系统的主界面,不同的用户登陆界面不一样。系统的主界面具有菜单和菜单项,当选择不同的菜单项时,用户可以执行不同的操作。当程序退出时,主界面窗口关闭。(2) 类studentDialog界面类studentDialog是进行操作“添加学生”、“修改学生”或“删除学生”时所需的对话框。当选择主窗口中的菜单项“添加学生”时,对话框弹出,学生成绩管理员输入学生信息,然后单击按钮“添加”,系统
22、创建学生账户并将之存储在系统中。当选择菜单项“修改学生”或“删除学生”时,对话框FindSDialog弹出,学生成绩管理员输入要修改或删除的学生的studentID,单击按钮“OK”提交。系统查询数据库检索到学生信息后弹出对话框studentDialog,显示学生的详细信息,如若是“修改学生”,学生成绩管理员编辑修改学生的有关信息,然后单击按钮“更新”,更新系统中存储的学生信息;如若是“删除学生”,学生成绩管理员则单击按钮“删除”,系统删除所存储的该学生信息,当然,与该学生有关的其他信息业也一并删除。(3) 类FindSDialog界面类FindSDialog是用来根据学生ID号查找学生的对话
23、框。当主窗口中的菜单项“删除学生”或“修改学生”被选择时,该对话框弹出,学生成绩管理员输入学生ID,单击按钮“OK”,系统查询数据库中具有指定ID号的学生信息。(4) 类teacherDialog界面类teacherDialog是进行操作“添加教师”、“修改教师”或“删除教师”时所需的对话框。当选择主窗口中的菜单项“添加教师”时,对话框弹出,学生成绩管理员输入教师信息,然后单击按钮“添加”,系统创建教师帐户并将之存储在系统中。当选择菜单项“修改教师”或“删除教师”时,对话框FindTDialog弹出,学生成绩管理员输入要修改或删除的教师,单击按钮“OK”提交。系统查询数据库获取教师信息后弹出对
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