对UML软件开发应用的深入剖析

　　UML融合当前一些流行的面向对象开发方法的主要概念和技术，成为一种面向对象的标准的建模语言，采用图形来描述系统的视图易于理解，为用户和开发人员之间起到了桥梁作用，便于程序员理解用户的需求。本文通过实例，阐述了UML在网络教学系统中的应用，从中可以体会到使用UML开发应用系统的方法和过程，对开发管理系统有一定的指导作用。

　　1引言

　　早期的软件开发没有系统的方法可以遵循，开发者只是在大脑中构思一个大体的流程，除了源代码外没有任何文档。随着软件规模的不断扩大，这种程序设计方法的弊端逐渐显现，出现了所谓的“软件危机”。1968年，北大西洋公约组织的科学在德国召开了一次国际学术会议，提出了“软件工程”的概念。在“软件工程”的发展史上，面向对象技术无疑是最大的功臣。随着面向对象技术的提出，诞生了各种各样的建模语言，虽然不同的建模语言大多雷同，但存在着细微的差别，极大的妨碍了用户之间的交流。结束这种局面的正是UML，UML博采众长，建立了一个标准的，统一的建语言。本文对UML及其及各种框图进行详细分析，并通过一个实际的系统阐述其在软件开发中的应用。

　　2UML及其框图

　　UML（UnifiedModelingLanguage），是一种面向对象的建模语言。它的主要作用是帮助用户对软件系统进行面向对象的描述和建模，它可以描述这个软件开发过程从需求分析直到实现和测试的全过程。UML不是程序设计语言，而是建模语言；UML不是工具也不是知识库的规格说明，而是一种语言规格说明，是一种表示的标准；UML不是过程和方法，但是允许任何一种过程和方法使用它。UML的目标是以面向对象的图的方式来描述任何类型的系统。其中最常用的是建立软件系的模型。但它同样可以用于描述非软件领域的系统，如企业机构、业务过程、机械系统等。

　　UML软件开发共有9种图形，下面分别进行介绍。

　　1)用例图（UseCaseDiagram）：显示多个外部参与者以及他们与系统提供的用例之间的连接。用例图的用途是列出系统中的用例和参与者，并显示它们之间的对应关系。

　　2)类图（ClassDiagram）：类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关，换句话说，它显示了系统的静态结构。

　　3)对象图（ObjectDiagram）：类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。不同点是对象图只显示类的多个对象实例而非实际的类。对象图有生命周期，只能在系统某个时间段存在。

　　4)状态图（StateDiagram）：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。状态的变化称之为转换。

　　5)时序图（SequenceDiagram）：显示多个对象之间的动态协作，重点是显示对象之间发送消息的时间顺序。

　　6)协作图（CollaborationDiagram）：使用图表或网格展示对象之间的交互，着眼点在于对象之间的协作关系。

　　7)活动图（ActivityDiagram）：是状态图的一个变体，用来描述执行算法的工作流程中涉及的活动。

　　8)组件图（ComponentDiagram）：组件图提供系统的物理视图。它的用途是显示系统中的软件对其他软件组件（例如，库函数）的依赖关系。

　　9)配置图（DeploymentDiagram）：用于显示系统中的硬件和软件的物理结构。

　　3网络教学系统的分析与设计

　　3.1功能需求分析

　　UML软件开发中系统的功能需求包括以下几个方面：

　　1)学生可以登录网站浏览信息、查找信息和下载文件。

　　2)教师可以登录网站输入课程简介、上传课件文件、发布消息、修改和更新消息。

　　3)系统管理员可以对页面维护以及批准用户的注册申请。

　　满足上述需求的系统主要包括三个模块：数据库管理模块、基本业务模块和信息浏览查询模块。

　　数据库管理模块包括以下部分：

　　1)教师信息管理。

　　2)课程简介信息管理。

　　3)文件上传信息管理。

　　基本业务模块包括以下部分：

　　1)文件上传。

　　2)文件下载。

　　3)消息发布。

　　4)页面维护。

　　信息浏览查询模块包括以下部分：

　　1)网页信息浏览。

　　2)文件信息搜索。

　　3.2系统的用例图

　　UML软件开发中创建用例图之前首先需要确定参与者。在网络教学系统中，需要学生和教师的参与。学生可以浏览课程简介、教学计划、学习方法等教师发布的文章，并可以根据关键字查询文章。此外，学生还可以从网站上下载课件。教师可以发布学习方法、课程重点等和教学相关的文件，以及和课程相关的通知等，还可以上传课件。

　　3.3系统的类图

　　通过分析可以得出系统的类图及它们之间的关系见图2。

　　3.4协作图

　　针对一些对系统来说比较关键的用例建立协作图，这里以“用户登录”为例，所建立的协作图如图3。