基于UML的系統分析方法研究

UML是一種編制系統藍圖的標準化語言，可以實現大型復雜系統各種成分描述的可視化、說明并構造系統模型，以及建立各種所需的文檔，它是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。UML的發展對軟件工程的發展做出了杰出的貢獻。

　UML支持從需求分析開始的軟件開發的全過程。UML通過三類圖形建立系統模型：用例（Use Case）圖、靜態結構圖（對象類圖、對象圖、組件圖、配置圖）和動態行為圖（順序圖、協同圖、狀態圖、活動圖），這些圖可以從不同的抽象角度實現系統的可視化。

　URM的發展經歷了以下幾個階段。

　最初的階段是專家的聯合行動，由三位OO（面向對象）方法學家[8]將他們各自的方法結合在一起，形成UML 0.9。

　第二階段是公司的聯合行動，由十幾家公司組成的"UML伙伴組織"將各自的意見加入UML，形成UML 1.0和1.1，并作為向OMG申請成為建模語言規范的提案。

　第三階段是在OMG控制下的修訂與改進，OMG于1997年11月正式采納UML 1.1作為建模語言規范，然后成立任務組進行不斷的修訂，并產生了UML 1.2、1.3和1.4版本，其中UML 1.3是較為重要的修訂版。

　目前正處于UML的重大修訂階段，目標是推出UML 2.0，作為向ISO提交的標準提案。

　1、UML的特點

　UML具有以下特點：

　(1)面向對象。UML支持面向對象技術的主要概念，提供了一批基本的模型元素的表示圖形和方法，能簡潔明了地表達面向對象的各種概念。

　(2)可視化，表示能力強。通過UML的模型圖能清晰地表示系統的邏輯模型和實現模型?？捎糜诟鞣N復雜系統的建模。

　(3)獨立于過程。UML是系統建模語言，獨立于開發過程。

　(4)獨立于程序設計語言。用UML建立的軟件系統模型可以用Java、VC++、SmalltaIk等任何一種面向對象的程序設計來實現。

　(5)易于掌握使用。UML圖形結構清晰，建模簡潔明了，容易掌握使用。

　使用UML進行系統分析和設計，可以加速開發進程，提高代碼質量，支持動態的業務需求。UML適用于各種規模的系統開發。能促進軟件復用，方便地集成已有的系統，并能有效處理開發中的各種風險。

　2、UML的面向對象分析設計過程

　運用UML進行面向對象的系統分析設計，其過程通常由以下3個部份組成：

　(1)識別系統的用例和角色

　首先對項目進行需求調研，依據項目的業務流程圖和數據流程圖以及項目中涉及的各級操作人員，通過分析，識別出系統中的所有用例和角色；接著分析系統中各角色和用例間的聯系，再使用UML建模工具畫出系統的用例圖，同時，勾畫系統的概念層模型，借助UML建模工具描述概念層類圖和活動圖。

　(2)進行系統分析，并抽取類

　系統分析的任務是找出系統的所有需求并加以描述，同時建立特定領域模型。建立域模型有助于開發人員考察用例，從中抽取出類，并描述類之間的關系。

　(3)系統設計，并設計類及其行為

　設計階段由結構設計和詳細設計組成。①結構設計是高層設計，其任務是定義包(子系統)，包括包間的依賴關系和主要通信機制。包有利于描述系統的邏輯組成部分以及各部分之間的依賴關系。②詳細設計就是要細化包的內容，清晰描述所有的類，同時使用UML的動態模型描述在特定環境下這些類的實例的行為。

　　UML面向對象分析設計在開放式學籍管理系統中的應用

　UML是一種建模語言，是系統開發的一個組成部分，本身并沒有關于開發過程概念的定義和表示符號[2]。UML的創始者比Booch 、Jacobson和Rumbaugh在Rational公司的支持下綜合了多種系統開發過程的長處，提出新的面向對象的開發過程，稱為Rational統一過程(Rational Unified Process，RUP)。RUP過程的核心工作流包括：業務建模、需求分析、系統分析與設計、實現、測試和系統配置。下面通過UML來分析并構造學籍管理模型，并結合Rational統一過程加以描述，圖形用Rational Rose工具軟件繪制。

　1、開放式學籍管理系統概述

　隨著網絡技術和軟件技術的飛速發展，特別是Internet/Intranet的出現及其相關技術的迅速發展，信息革命帶來了全球范圍市場競爭的日益加劇，對傳統的辦公教學和生活方式產生了巨大的沖擊。辦公自動化就是采用Internet/Intranet技術，基于工作流的概念，使內部人員方便快捷的共享信息，高效的協同工作；改變過去復雜，低效的手工辦公方式，實現迅速，全方位的信息采集，信息處理。校園網的建設，為開放式的學籍管理系統提供了技術保障。

　開放式學籍管理系統是一個由學校學籍管理信息中心監控，各教學系（部）、教研室分級管理，由學生檔案管理、導師管理、授課教師管理、選課管理、成績查詢管理、打印報表等幾部分組成，選課學生甚至聯網的鄰近院校共同參與的管理系統。
學籍管理由學校學籍管理中心監控，各教學系部、教研室分級管理，任課教師，選課學生共同參與。

　2、開放式學籍管理系統的用例和角色

　業務建模和需求分析的目的是對學籍管理進行評估，采集和分析系統的需求，理解系統要解決的問題，重點是充分考慮系統的實用性。結果可以用一個U se Case模型表達(圖1)，模型中的活動者代表外部與系統交互的角色，包括學生、系統管理員，Use Case是對系統需求的描述，表達了系統的功能和所提供的服務，包括學生檔案管理子系統、導師檔案管理子系統、課程管理子系統、授課教師管理子系統、選課管理子系統、成績管理子系統、打印報表子系統。

 

　　圖1中模型元素之間的實線表示二者存在關聯關系，是學籍管理系統層的Use Case模型，只包含了最基本的Use Case模型，是系統的高層抽象，在開發過程中，隨著對系統的認識不斷加深，Use Case模型可以自頂向下不斷精化，演化出更為詳細的Use Case模型。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com