基于ＲＵＰ的ＵＭＬ建模方法在管理系統開發中的應用

摘要本文以管理系統的開發為背景，介紹了在面向對象應用系統的分析與設計過程中，應用基于RUP的UML的建模技術進行系統建模的方法，并構建了系統的用戶需求模型、分析設計模型和實現模型。

關鍵詞 UML；RUP；管理系統

中圖分類號：TP311文件標識碼：A文章編號：1671-489X（2007）04－0044-03

Application of Modeling Using UML Based on RUP in Developing Management Information System//LiHuanqin，Liu Ting

AbstractThe application approach of UML based on RUP in analyzing designing and modeling Management Information System is proposed. And designed several models includingrequirement model ，analysis model and design model.

Key words UML; RUP;management information system

Author's addressZhengzhou Teacher College，Zhengzhou，Henan450044

1引言

“軟件工程”提出以來，軟件工程的技術方法、工具、管理等各方面都得到了發展。而面向對象方法學對軟件工程的發展無疑起到了重大作用，但面向對象方法學提出后，出現了各種各樣的建模的符號體系，這樣，極大地妨礙了軟件設計人員、開發人員和用戶之間的彼此交流。因此有必要在分析、比較不同的建模語言以及總結面向對象技術應用實踐的基礎上，博采眾長，建立一個標準的、統一的建模語言。在這種情況下，標準建模語言UML就應運而生了。

2 UML可視化建模語言

UML是用來對軟件密集系統進行描述、構造、可視化和文檔編制的一種語言。UML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。它溶入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。它的作用域不限于支持面向對象的分析與設計，還支持從需求分析開始的軟件開發的全過程。

標準建模語言UML定義了9種類圖，用于建立系統模型：類圖、對象圖、Use Case 圖、順序圖、協同圖、狀態圖、活動圖、組件圖、配置圖。通過繪制UML圖形，可以從不同的抽象角度使系統可視化。

具體地說，UML提供了以下的系統模型化功能：Use Case建模、對象類和對象建模、組件建模、配置建模。

UML主要有以下特點：

1)統一標準。

UML融合了當前一些流行的面向對象開發方法的主要概念和技術，成為一種面向對象的標準化的統一建模語言。

2)面向對象。

UML支持面向對象的主要概念，UML提供了一批基本的模型元素的表示圖形和辦法，能簡明表達面向對象的各種概念和模型元素。

3)可視化，表示能力強大。

UML是一種圖形化語言，系統的邏輯模型和實現模型都能用UML的模型圖形清晰的表示。

4)容易掌握使用。

UML的概念明確，建模表示法簡潔明了，圖形結構清晰，容易掌握使用。

使用UML進行軟件系統的分析與設計，能夠加速軟件開發過程，提高代碼質量，支持變動的業務需求，UML 適用于各種大小規模的軟件系統項目，能促進軟件復用。

3 RUP 統一開發過程

隨著建模方法和建模語言的發展，相應的建模工具也應運而生，當前，市面上有許多種基于UML的建模工具，如 Rational Rose、PowerDesigner、Visio、Together等。Rose是UML的創始者Rational公司的產品，對UML的支持，是目前最好的基于UML的CASE工具，它把UML和諧地集成進面向對象的軟件開發過程中，不論是在系統需求階段，還是在對象的分析與設計、軟件的實現與測試階段，都提供了清晰的UML表達方法和完善的工具，方便用戶建立相應的軟件模型。

RUP是一種特別適應于UML的生命周期方法，是有效使用UML的指南，與早期的瀑布式開發模型相比，它具有迭代式的增量開發、使用實例驅動、 以軟件體系結構為核心3個鮮明特點，這使得RUP非常適宜于開發復雜、技術難度大、需求多變、高風險的項目。

RUP是二維開發模型，RUP用二維坐標來描述：橫軸通過時間組織，是過程展開的生命周期特征，體現開發過程的動態結構，用來描述它的術語主要包括周期(Cycle)、階段(Phase)、迭代(Iteration)和里程碑(Milestone)；縱軸以內容來組織為自然的邏輯活動，體現開發過程的靜態結構，用來描述它的術語主要包括活動(Activity)、產物(Artifact)、工作者(Worker)和工作流(Workflow)。如圖1所示。

圖1 二維開發模型圖

RUP中的軟件生命周期在時間上被分解為4個順序的階段，分別是：初始階段(Inception)、細化階段(Elaboration)、構造階段(Construction)和交付階段(Transition)。每個階段結束于一個主要的里程碑(Major Milestones)；每個階段本質上是兩個里程碑之間的時間跨度。在每個階段的結尾執行一次評估以確定這個階段的目標是否已經滿足。如果評估結果令人滿意的話，可以允許項目進入下一個階段。

4基于UML和Rational Rose 2002的工程管理信息建模

結合工程管理信息系統來說明如何利用UML和Rational Rose2002進行信息系統的建模。

4.1 需求分析

需求分析是介于系統分析和軟件設計階段之間的橋梁。一方面，需求分析以系統規格說明和項目規劃作為分析活動的基本出發點，并從軟件角度對它們進行檢查與調整；另一方面，需求規格說明又是軟件設計、實現、測試直至維護的主要基礎。良好的分析活動有助于避免或盡早剔除早期錯誤，從而提高軟件生產率，降低開發成本，改進軟件質量。確定系統需求主要是使用UML的Use Case模型來進行，Use Case模型主要包括用況圖和用例說明文檔兩部分。

在工程管理系統中主要有項目申請、項目審核、進度管理等模塊， 從而抽象相應系統的用況圖。項目申請主要實現對項目申請提供申請單的錄入及提交，主要包括：項目名稱、項目編號、投資總額、項目提出部門、計劃開工、完工時間、建設周期、建設單位、效益分析、擬稿人、資金進度等信息。用況圖及用例說明文檔如下。

圖2 項目申請用況模型

用例名稱：項目申請

用例描述：

主要實現對項目申請提供申請單的錄入及提交

參與者：

項目主管

前置條件：

登錄系統

后置條件：

申請信息產生

基本路徑

1)參與者請求申請項目

2)系統顯示錄入界面

3)參與者提交申請信息

4)系統檢查信息合法性

5)系統保存申請單信息

6)系統提示保存成功

7)參與者請求發送

8)系統顯示接收人列表

4.2 分析階段

系統開發的分析階段強調對需求、概念和操作的理解，是對需求的一種深入的實現性描述，這種描述要比原來自然語言的描述更深入一些，它要求采用計算機的專業術語描述整個需求流程，本部分主要是在需求分析基礎上進行系統分析，運用面向對象分析方法建立分析模型，分析階段主要應用系統的概念模型和順序圖。

概念模型是問題域中概念的描述，能識別出一組概念或對象，是面向對象分析的核心，是為以后的設計和實現階段獲得更好的結果而必要的一項活動。在UML中，一個概念模型用一組靜態結構圖來表達，主要是在前面對于類和對象，及其聯系的分析的基礎上，繪制對象類圖和對象圖、系統與子系統結構圖等，編制相應的說明文檔。

順序圖(Sequence Diagram ):描述對象之間的動態協作和消息傳遞，強調對象之間消息發送的順序。 順序圖包括坐標軸、生命線、消息和順序編號等元素。圖3為項目申請用例的順序圖。

圖3 項目申請（用例）模型順序圖

4.3 系統設計

面向對象的設計在系統分析的成果上進行，在OOA的對象模型的基礎上具體設計對象與類的屬性、服務操作（設計數據結構和操作的實現算法），設計對象與類的各種外部聯系的實現結構，設計消息與事件的內容、格式等。著重研究系統的軟件實現問題，其基本過程有設計對象與類、設計系統結構、設計人機交互子系統、設計數據管理子系統等。圖4則為本系統中的物理數據模型。

圖4 數據庫PDM圖

5結論

UML是一種面向對象的、可視化的建模語言，提供了從系統分析到實現和部署的全過程描述，使用UML語言建模易于開發者之間、開發著與用戶之間的交流，使軟件系統易于開發和維護，能夠滿足用戶的需求，減少開發與維護成本。根據作者的開發經驗，在UML建模的基礎上開發的系統，在系統的易用性、可移植性、可維護性、可靠性等方面都有非常明顯的提高。