基于UML的事业单位招考网上报名系统建模分析

2010-05-07葛安华王飞虎

森林工程 2010年4期

葛安华，王飞虎

(东北林业大学，哈尔滨 150040)

事业单位招考的规模在扩大，使得招考报名工作十分繁琐，网上报名系统转变了传统的现场集中报名模式，方便了考生报名，减轻了报名管理工作的负荷，提升了工作效率，提高了考试管理机构的服务质量和服务水平，实现了报名工作的制度化、程序化、规范化和信息化。

本文应用UML建模技术对事业单位招考网上报名系统进行建模分析，使用UML中的用例视图对网上报名系统的功能模块进行分析，用静态模型详细描述了系统模型的静态结构，用动态模型描述系统的行为和动作以及用例和对象的内部工作过程。

1 UML建模概述

UML是一种可视化的面向对象的模型分析语言。它的主要作用是帮助用户对系统进行面向对象的描述和建模。这种描述可以表示出这个软件开发过程从需求分析到实现和测试的全过程［1］。UML主要利用5种图进行建模，5种图分别如下。

(1)用例图:从用户角度来描述系统功能，指出各个功能的操作者，并定义系统的边界。

(2)静态图:包括类图、对象图和包图。类图用于描述系统中类的结构和类之间的关系;对象图相当于类图的实例;包图是由包或类组成的，表示包与包之间的关系。

(3)行为图:用于描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。

(4)交互图:用于描述对象之间的交互关系，包括顺序图和协作图。

(5)实现图:包括构件图和配置图。构件图用于显示系统中的软件组件及其相互关系;配置图用于显示软硬件的物理体系结构。

UML的建模分为2个部分:静态建模和动态建模。建模过程分为以下3个步骤:

(1)根据需求分析，得到系统UML用例图，对网上报名系统进行描述;

(2)应用UML类图建立系统各部分的静态模型;

(3)通过分析流程，得出系统的动态模型。

2 系统建模

2.1 系统需求分析

开发系统的目标是满足用户的需求，给用户的工作带来方便。事业单位招考网上报名系统主要用户是考生和系统管理员，所以建模时必须包括他们需要的功能模块，这样开发出来的系统才有意义。

本文采用访谈调查的方法对部分考生和系统管理员进行了访问，记录下来他们对系统有哪些功能需求。主要有以下这些功能需求:

(1)考生主要功能需求:①可以浏览考试相关信息;②可以通过浏览器进行网上报名 (填报信息、上传照片、网上支付);③可以在指定时间范围内修改报名信息或取消报名;④可以在指定的时间内打印准考证;⑤可以在成绩公布后查询考试成绩。

(2)系统管理员功能需求:①可以对网站进行维护 (信息的更新，界面的维护等);②可以控制报名功能启动和停止;③可以导出报名表并上报考试中心;④依托银行和第三方系统——网上支付系统进行报名费的收取;⑤可以对报名表进行统计报表、费用结算;⑥考试中心下发成绩后，可以将成绩单上传系统;⑦可以对成绩进行浏览、查询、分析统计和打印报表。

2.2 用例建模

建立用例模型的目的是描述系统的功能。建立用例模型首先要指出系统的边界和参入者 (用户)，从用户需求中提取用例，其次描述操作者和系统的交互。由于在事业单位网上报名系统中，涉及到很多的用例和参入者，为此，按与系统交互对象的不同，将系统分为3个包。如图1所示。

图1 系统包图Fig.1 System package diagram

考生与系统交互包主要描述考生使用系统的哪些功能 (用例)，向系统输入哪些信息，从系统获取哪些信息。考生与系统交互的用例模型如图2所示:当考生登录系统以后，首先浏览考试信息，再填入报名信息、上传照片，报名成功后再支付报名费，打印准考证。如果报名信息有误或者放弃考试，考生重新登录修改信息或取消报名。

系统管理员与系统交互的用例模型如图3所示:系统管理员在报名开始时启动报名系统，在报名截止时间停止报名系统。对系统的维护包括更新信息和系统界面的维护。对考生报名表进行编辑和维护。还可以对考生报名信息查询和打印报表。

图2 考生与系统交互的用例模型Fig.2 Use－case model between examinee and system interaction

图3 系统管理员和系统交互的用例模型Fig.3 Use－case model between system administrator and system interaction

图4 本系统和其他系统交互的用例模型Fig.4 Use－case model between native system and other systems interaction

本系统和其他系统交互的用例模型如图4所示:考生支付报名费需要网上支付系统和银行的参入，考生试卷由考试中心批阅，成绩出来以后由考试中心成绩管理系统上传到各个网上报名系统。

2.3 静态结构建模

静态结构模型是网上报名系统静态结构的描述，主要是类图。类图是展现一系列类、接口、协作、包及其关系的视图［2］。它不仅定义系统中的类，表示类之间的联系如关联、依赖、泛化和实现等，也包括类的内部结构 (类的属性和操作)。

在建立静态模型之前，得先找出类。首先通过特定领域分析考察用例，抽象出类，并描述类之间的关系，再根据系统的具体情况和UML设计的原则，采用高度抽象的方法，可将系统的基本模型元素和元素间的基本关系明确表示出来。在本网上报名系统中，抽象出来的实体类有系统用户、考生、系统管理员、成绩和考试等。用户类与系统管理员类和考生类之间是泛化关系，考试类与申论考试类和行测考试类也是泛化关系，考试中心 (接口)完成成绩的上传。

限于篇幅，本文只对网上报名系统的实体类进行建模，来实现系统的总体的静态关系。事业单位网上报名系统的总体类图如图5所示。

图5 系统总体类图Fig.5 Overall class diagram of system

2.4 动态模型的建立

在面向对象的系统中，系统功能是由对象的相互作用来实现的。用动态模型来刻画用例的实现过程，以及对象间的动态行为［3］。在 UML的表现上，动态模型主要是建立系统的交互图和行为图。

(1)建立顺序图。交互图包括顺序图和协作图，但他们的侧重点不一样，顺序图着重体现交互的时间顺序，协作图着重体现交互对象的静态链接关系［4］。本建模系统主要强调时间和顺序，因此选择建立顺序图来分析系统。如图6所示是网上报名用例的顺序图。图中涉及到5个对象:考生、报名界面、报考信息、报名和报名表。考生在网上报名时，首先登录报名系统的界面，阅读报考信息及政策再填写报名信息，若填写的信息有误可以修改，不想报考了，还可以取消报考。

(2)建立活动图。行为图包括状态图和活动图。通常用状态图来表示单个对象在其生命周期中的行为，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，且识别并行活动［5］。在本系统中的网上报名用例有多个参入对象，要进行多个活动，因此选择活动图来描述。

图6 网上报名用例的顺序图Fig.6 Sequence diagram of use case for online registration

图7是网上报名用例的活动图。其发生的第一个事件是阅读报考政策，如果考生不能满足此政策要求，就不能报考，整个活动结束。满足报考政策的考生填入个人信息和上传个人照片，完成后提交信息。同时需数据库系统对个人信息和照片进行识别，符合要求网上报名完成，如果不符合要求，考生进行修改，再提交如此循环，直到符合要求为止。

3 结论

本文首先建立了事业单位招考报名系统的用例模型，在用例模型的基础上，用类图把事业单位网上报名系统网上报名模块的静态结构进行了描述，用顺序图和活动图把该系统的上网报名模块的动态行为进行了描述。从建模过程可以看出UML在系统建模和开发过程的优越性。它通过统一语义和符号使得大家愿意在建模上发挥自己的能力，把软件开发从原来的写程序发展到可以有很规范的结构和建模的方式。