UML在系统需求分析中的应用研究

UML在系统需求分析中的应用研究姓名：赵成风学号：0560013院系：信息工程学院专业：计算机科学与技术指导教师：蒲秋梅UML在系统需求分析中的应用研究UML在系统需求分析中的应用研究一、UML基础知识1.UML概要2.常用的UML图二、在线考试系统的UML系统分析UML在系统需求分析中的应用研究1.UML概要1.1uml简介：UML（UnifiedModelingLanguage,统一建模语言）是一种可视化的建模语言，它能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达他们设计思想的系统蓝图，并且提供一种机制，以便于不同的人之间有效的共享和交流设计成果。(1)UML是一种语言(2)UML是一种可视化的语言(3)UML是一种可以用于详细描述的语言(4)UML是一种构造语言UML在系统需求分析中的应用研究1.2UML用处UML不是一门程序设计语言。但可以使用代码生成器工具将UML模型转换为多种程序设计语言代码，或使用反向生成器工具将程序源代码转换为UML。UML不是一种可用于定理证明的高度形式化的语言，这样的语言有很多种，但它们通用性较差，不易理解和使用。UML是一种通用建模语言。对于一些专门领域，例如用户图形界面（GUI）设计、超大规模集成电路（VLSI）设计、基于规则的人工智能领域，使用专门的语言和工具可能会更适合些。UML是一种离散的建模语言，不适合对诸如工程和物理学领域中的连续系统建模。它是一个综合的通用建模语言，适合对诸如由计算机软件、固件或数字逻辑构成的离散系统建模。UML在系统需求分析中的应用研究2.UML的视图(View)和图(Diagram)标准建模语言UML的重要内容可以由下列五类视图(共9种图形)来定义:2.1第一类是用例视图(UsecaseView),强调从用户角度看到的或需要的系统功能,并指出各功能的操作者。包括用例图。用例图用来描述系统功能。2.2第二类是静态视图(StaticView),展现系统的静态或结构组成及特征。包括类图、对象图和包图。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。他们的不同点在于对象图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。包图用于描述系统的分层结构。UML在系统需求分析中的应用研究2.3第三类是行为视图(BehaviorView),描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。包括状态图和活动图。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。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。2.4第四类是交互图(InteractiveView),描述对象间的交互关系。包括顺序图和协作图。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。2.5第五类是实现视图(ImplementationVIew),包括构件图和部署图。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。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。部署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。UML在系统需求分析中的应用研究二、在线考试系统的UML系统分析♦需求分析•采用了UML的用例视图，从系统外部出发，对系统进行抽象的描述。根据系统开发计划及用户使用需求，进行分析，可以确定系统的角色和用例。•对用例加以分析，并用代码实现出来。UML在系统需求分析中的应用研究♦用例分析技术•按照RUP（RationalUnifiedProcess，统一软件开发过程），软件开发是由用例驱动的；•在系统分析和系统设计中，用例被用来将一个复杂的系统分割、定义成一个个小的单元，然后以每个单元为对象进行开发。UML在系统需求分析中的应用研究♦建立一个用例实现•包括所关注的用例中出现的所有类的一个UML类图；•描述交互的对象，以及它们之间的调用关系的一个或多个UML交互图，如时序图。UML在系统需求分析中的应用研究♦具体案例：在线考试用例分析：用例描述：1.这个用例从教师准备考试开始；2.系统提供题库管理功能，教师登陆后可以对试题进行修改；考试后可以统计分数。3.考试时系统自动调出老师设置的题给学生；4.如果在线考试的学生第一次使用该系统，系统提示注册，学生可以进行注册；5.学生用已经注册好的账户登陆系统后，系统处理并通知登陆成功，并开始答卷。6.考试结束时，系统自动统计分数。UML在系统需求分析中的应用研究♦第一步：从用例描述中找出类•实体类，控制类，边界类，•在线考试系统中为：教师学生交卷组织考试和参见考试UML在系统需求分析中的应用研究♦第二步：具体化找出的类•从一个类在系统中的“责任”出发，找出：–类的属性（成员变量）–它们之间的关系（如继承、或关联）UML在系统需求分析中的应用研究♦学生•用于存放学生基本信息，并可以提供修改功能。UML在系统需求分析中的应用研究♦教师•用于存放教师基本信息，并可以提供修改功能UML在系统需求分析中的应用研究♦试题库•用于存放试题库试题，并可对试题库进行修改，并从试题库中选择试题到考卷中。UML在系统需求分析中的应用研究♦考试•用于记录考试信息，创建或修改考试信息。UML在系统需求分析中的应用研究♦考卷•每个考试的答卷情况UML在系统需求分析中的应用研究♦学生答案•用于记录每个考生对每道题的答案及分数UML在系统需求分析中的应用研究♦用户登陆•用于用户登录。校验用户名和密码是否正确。UML在系统需求分析中的应用研究♦权限•用于用户权限校验。并可以添加、修改权限UML在系统需求分析中的应用研究♦考题•用于描述考卷信息UML在系统需求分析中的应用研究♦在线考试系统的类图UML在系统需求分析中的应用研究♦第三步：确认分析类的行为•分析这些类如何协作完成在线考试这个用例•可以用UML时序图来分析类之间的是如何交互的。•一个业务类（例如教师或学生）登陆系统。•通常会给时序图增加一个控制类。UML在系统需求分析中的应用研究UML在系统需求分析中的应用研究•活动图：主要是个流图，描述了从活动到活动的流。它是由一系列的动作组成，用来描述对象在控制流的不同点从一个状态到另一个状态时的对象流。活动图可以含有活动，状态，分支，分叉和联结。下面给出了在线考试系统考生参加考试建立的活动图：UML在系统需求分析中的应用研究在线考试系统活动图：UML在系统需求分析中的应用研究♦总结•主要分析介绍了UML中的用例图，类图和时序图。•介绍了用例分析的步骤，得到了用例的实现；•通过对在线考试系统的用例分析，为在线考试系统确立了初始架构。UML在系统需求分析中的应用研究♦常用建模工具•RationalRose•TogetherSoftwareCenter•Visio•PowerDesigner•umldiagrammer（本文使用的工具为：umldiagrammer）UML在系统需求分析中的应用研究致谢感谢在座评委老师的聆听请给出宝贵意见！