基于UML学生选课系统的分析与设计

摘 要：面向对象技术的出现，UML（统一建模语言）的诞生，为系统工程化体系的表述提供了极大的便利。本文即是针对某一具体的学生选课系统案例，运用面向对象原理以及UML中需求分析所使用的用例图，系统设计中静态图的类图以及动态图的活动图等进行有效并合理的论述。

关键词：学生选课系统；UML；系统分析；系统设计

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.23.202

1 引言

文章运用UML技术所使用的用例图、活动图、类图等几种视图形式，形象而直观的将学生选课系统各阶段设计模型有效表述。利用UML 面向对象设计工具，实现的不同建模方法，真正实现了系统的可视化和文档化。

2 系统分析

学生选课系统的具体参与人员包括系统管理员和学生。其所涉及到的主要用例，我们可以做如下表述：本用例图主要表述了学生参与选修课程选课的主要过程。学生利用选课系统进行选课的基本原则是系统开发之前，通知学生做好想选课程的准备，经过一段时间的累计当达到了所选课程的上限人数或超过了选课系统开放时间，系统将进行关闭。同时，学生将停止选课操作。

当然，想选课的学生前提必须是登录到该系统的合法用户。当学生通过输入用户名和密码正常登录到系统后并选择他所选修的课程后，系统会自动给出操作成功提示界面。因此，在本系统中对于学生给出的具体用例是查询可查和选课，选课用例还可以包含有预选、正选、退选和补选四个选项；而系统管理员择给出了设定时间、确定课程、设定人数上限、统计结果和查询课程等用例描述。同时，系统中通过查询用例扩展出学生查询课程和系统管理员对课程的查询用例。

通过上述用例，我们还可以分析出在该系统中各事件的基本执行顺序是首先系统管理员要针对所有可开设的课程设定开放和关闭时间；然后，其需要设定一系列课程信息设置，包括：课程名称、学分、课程种类、课程门数以及人数上限；当信息设定好后，仍然由系统管理员查询预设结果，这个结果可以包括：正选和补选结果，从而确认最终的选课结果。

3 系统静态设计

UML中系统设计阶段可以使用用以表述系统内部结构和静态特征的静态模型和表述系统执行操作和执行顺序的动态模型来说明。

其中系统静态模型视图主要指的是系统的类图、对象图、组件图和配置图。类图，主要指的是当前静态模型体系中所存在的类信息，同时还包含类的内部结构以及类与类之间的关系等；对象图与类图相似，只是对象是类的实例化表述；组件图择反映的是代码之间衔接的物理组织结构；配置图则分别从硬件和软件特别是硬件角度显示该系统的物理架构。如下图1所示。

从上图我们可知，类图一般而言是由四部分构成的。分别是参与者，界面类、控制类和实体类。其中参与者就是当前与系统交互的部分，它可以是人也可以是设备、系统等，本文中的主要参与者就是学生；界面类则是参与者需要登录的界面信息，本文中称为选课登录界面；控制类则指的是类与其子类所能控制的方法，在上图所指的就是学生选课和信息查询；实体类突出强调的是与系统中类相关的事物的属性集合，如图所指本系统的实体类即为选课信息和选课记录信息。

4 系统动态设计

系统的动态模型主要由活动图、顺序图、协作图和状态图构成。其中，活动图表示对某项活动进行处理时，两个或者更多类对象之间的过程控制流；顺序图是指针对用例图所产生的详细执行流程；协作图则是指如何将系统中不同的组成部分有效结合而构建出一个复杂的功能集合体；状态图表示某个类所处的不同状态和该类的状态转换信息。

从上图我们可知活动图中由两个实心圆表示的是本次活动的开始及结束， 而椭圆结构则表示的是活动执行过程，不同的活动按照控制流执行顺序进行连接。当然，还会遇到条件分支的情况，我们用菱形表示。分支结构还可以有分岔和汇合两种模式。最后，我们用活动的不同实施者即我们称之为泳道的事物将各实施者参与的各种活动隔离开来，这样就可以使我们的活动图能够充分应用到工作流程、控制流程和业务流程中去。

本选课系统中以系统管理员作为起始点，通过将系统开放操作，由系统管理员设定开放时间后，设定选课条件，最后确定开设课程。这样将设定结果交给学生使用。学生通过进入系统，查看开课信息，然后进行核心的选课操作，当然这其中学生有权决定是否需要修改其选课信息。当所有选课操作过程结束后，将为学生以课表形式显示出最终结果，这样结束本次选课系统操作。

5 结语

UML作为统一建模语言，之所以称之为统一。主要因为它打破了原有建模语言的表述不一致的弊端，使面向对象视图充分描述系统的分析、设计、编码、测试和维护等各个阶段具有十分广泛的应用基础。本文通过运用学生选课系统这个具体实例，进一步向大家展示了UML在处理复杂事物和不同领域上的优势。

参考文献：

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[2]Sinan Si Alhir.UML高级应用（韩宏志译）[M].北京：清华大学出版社，2004.

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[4]朱镕基.管理现代化[M].北京：北京科学普及出版社，1983.

作者简介：刘龙泽（1990- ），男，满族，河北平泉人，本科，研究方向：软件工程。endprint