选课系统的UML建模.docx
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选课系统的UML建模
学生选课管理信息系统的设计与实现
说明：
本文档详细展示了“学生选课管理信息系统”的UML建模过程，供大家对自己的系统进行建模时参考。
目录
第一章需求分析2
一、需求调查2
二、建立用例图2
三、描述用例3
第二章系统分析5
一、寻找系统中的类5
二、建立交互图并寻找类的操作6
三、建立类图13
第三章系统设计15
一、类图的调整与完善15
二、人机界面设计16
三、数据库设计19
第四章系统实现21
一、开发环境21
二、建立数据库21
三、程序设计22
四、系统测试29
五、使用说明33
第一章需求分析
一、需求调查
为提高学生选课的准确性，提高数据处理的工作效率，特开发学生选课管理信息系统。
经过调查，发现该系统的需求如下：
教务科管理和维护学生和课程信息。
查看所有的学生信息和课程信息，对以上信息进行添加、修改、删除。
学生在线选课。
选择好课程后进行提交，系统要记录学生所选择的课程和提交的时间；学生也可以撤销提交。
选课中心处理选课数据。
查看选课信息，统计每门课程的选课人数，停开选课人数少于规定人数的课程。
二、建立用例图
从以上需求陈述中，我们发现系统中的参与者有：
教务科、学生、选课中心。
识别出参与者后，从参与者的角度就可以发现系统的用例，并绘制出系统的用例图，如下图所示。
用例图
三、描述用例
用例图中仅仅给出了用例的名称，每一个用例的内部细节尚不清楚，需要对此进行描述。
描述用例有两种方式，一种是用文字或表格，另一种是活动图。
下面分别用表格和活动图描述一个用例。
1、“添加学生信息”用例的描述
采用表格的形式描述用例，如下表所示：
“添加学生信息”用例的描述
用例名称
添加学生信息
用例标识
UC1001
基本操作选程
1、通过查询确认学生信息不存在
2、将学生信息保存到数据库中
3、将学生信息在页面上显示出来
可选操作流程
如果要添加的学生信息已经存在，则显示相应的提示信息
2、“删除选课人数不足的课程”用例的描述
采用活动图描述该用例，如下图所示：
“删除选课人数不足的课程”用例的活动图
第二章系统分析
一、寻找系统中的类
1、实体类
通过对系统需求的分析，我们发现系统中的实体类有：
学生信息类、课程信息类、选课信息类。
由于实体类的操作难以确定，在后面通过交互图来寻找类的操作，下面仅列出实体类的属性。
（1）StudentInfo
该类为学生信息类，用于描述学生的基本信息，主要包括学号、姓名、年龄、性别、籍贯等。
为简单起见，本系统只使用学号和姓名两个基本属性，如下表所示：
StudentInfo的属性
属性
说明
StudentID
学生的学号
StudentName
学生的姓名
（2）CourseInfo
该类为课程信息类，用于描述课程的基本信息，主要包括课程编号、课程名称、学分、学时、开课学期、课程简介等。
为简单起见，本系统只使用课程编号和课程名称两个基本属性，如下表所示：
CourseInfo的属性
属性
说明
CourseID
课程的编号
CourseName
课程的名称
（3）SelectInfo
该类为选课信息类，用于描述学生选课的信息，主要记录哪个学生选了哪些课程，以及选课的具体时间，如下表所示：
SelectInfo的属性
属性
说明
StudentID
学生的学号
CourseID
课程的编号
SelectTime
学生提交选课信息的时间
2、数据库访问类
为便于将相关数据从数据库中读出来，或写入数据库中，需设置一个数据库访问类Data。
该类的属性和操作如下表所示：
Data的属性和操作
属性或操作
说明
strCon
用于连接数据库的字符串
MySqlExecuteReader
根据SQL语句进行查询
MySqlExecuteNonQuery
根据SQL语句进行修改、添加、删除
3、用户界面类
通常，需要在参与者和每一个用例之间设置一个用户界面类。
本系统由于规模较小，设置如下几个用户界面类：
jwkManageStudentWindow：
教务科维护学生信息的窗口
jwkManageCourseWindow：
教务科维护课程信息的窗口
xkzxWindow：
选课中心维护选课信息的窗口
studentWindow：
学生选课的窗口
二、建立交互图并寻找类的操作
交互图包括时序图和协作图，二者是类图的辅助模型。
在建立时序图和协作图时，将会发现类的操作，并将它们添加到类中。
1、“查询学生信息”的时序图
1:
GetStudentInfoAllToGridView：
将所有学生的信息显示在界面上
2:
GetStudentInfoAll：
获取所有学生的信息
3:
MySqlExecuteReader：
从数据库中读取学生的信息
2、“添加学生信息”的时序图
1:
AppendStudentInfo：
添加学生记录
2:
AddStudentInfo：
添加学生信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将学生信息写入数据库中
3、“修改学生信息”的时序图
1:
ModifyStudentInfo：
修改学生记录
2:
ModifyStudentInfo：
修改学生信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将学生信息写入数据库中
4、“删除学生信息”的时序图
1:
DeleteStudentInfo：
删除学生记录
2:
DeleteStudentInfoByStudentID：
删除指定学号的信息学生
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将学生信息从数据库删除中
5、“查询课程信息”的时序图
1:
GetCourseInfoAllToGridView：
将课程信息显示在窗口上
2:
GetCourseInfoAll：
查询所有课程的信息
3:
MySqlExecuteReader：
从数据库中读取课程信息
6、“添加课程信息”的时序图
1:
AddCourseInfo：
添加课程记录
2:
AddCourseInfo：
添加课程信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将课程信息写入数据库中
7、“修改课程信息”的时序图
1:
ModifyCourseInfo：
修改课程记录
2:
ModifyCourseInfo：
修改课程信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将课程信息写入数据库中
8、“删除课程信息”的时序图
1:
DeleteCourseInfo：
删除课程记录
2:
DeleteCourseInfoByCourseID：
删除指定编写的课程信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将课程信息从数据库中删除
9、“查询所有学生的选课信息”的时序图
1:
GetSelectInfoAlltoGirdView：
将所有的选课信息显示在窗口上
2:
GetSelectInfoAll：
获取所有的选课信息
3:
MySqlExecuteReader：
从数据库中读取选课信息
10、“统计每门课程的选课人数”的时序图
1:
GetSelectInfoGroupByCourseIDToGridView：
将选课信息根据课程编号分组统计后显示在窗口上
2:
GetSelectInfoGroupByCourseID：
根据课程编号分组查询选课信息
3:
MySqlExecuteReader：
将选课信息从数据库中读取出来
11、“删除选课人数不足的课程”的时序图
1:
DeleteSelectInfo：
删除选课信息
2:
DeleteSelectInfoLowerX：
删除人数不足x人的选课信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将选课信息从数据库中删除
12、“查询个人的选课信息的协作图”的协作图
1:
GetSelectInfoByStudentIDToGridView：
将学生个人的选课信息显示在窗口上
2:
GetSelectInfoByStudentID：
根据学号查询学生的选课信息
3:
MySqlExecuteReader：
将选课信息从数据库中读出来
13、“提交选课信息的协作图”的协作图
1:
AddSelectInfo：
添加选课记录
2:
AddSelectInfo：
添加选课信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将选课信息写入数据库中
14、“删除选课信息的协作图”的协作图
1:
DeleteSelectInfo：
删除选课信息
2:
DeleteSelectInfoByStudentID：
删除指定学号的学生的选课信息
3:
MySqlExecuteNonQuery：
将选课信息从数据库中删除
三、建立类图
以上过程确定了系统中有哪些类，类的属性和操作各有哪些，下面据此绘制系统的类图。
系统分析阶段的类图
注：
由于“查询选课信息”用例教务科和学生均参与，且在教务科部分已经绘制了该用例的交互图，故在学生部分不再重复绘制，仅在“studentWindow”中添加一个添加“GetCourseInfoAllToGridView”。
第三章系统设计
在系统设计阶段，要考虑系统的实现环境，对分析阶段的类图模型进行调整与完善，并对人机界面和数据库进行设计，最终形成一个可实现的系统设计模型。
本系统将采用C#进行编程。
C#是微软公司发布的一种面向对象的、运行于.NETFramework之上的高级程序设计语言。
一、类图的调整与完善
在系统分析阶段，因为不考虑系统的实现问题，且实现系统的编程语言未定，因此类图中属性的数据类型、操作的返回值类型均没有画出，属以和操作的可见性也没有标出，在系统设计阶段应对这些地方进行完善。
为保证系统的安全性，在学生选课前应凭密码进行登陆，因此还需要在类StudentInfo中设置一个密码属性“Password”。
由于本系统访问数据库通过ADO.NET实现，因此三个实体类StudentInfo、CourseInfo、SelectInfo的操作中，有返回值的操作其返回值类型为SqlDataReader，无返回值的操作其返回值类型为void。
在数据库访问类Data中，MySqlExecuteReader用于操作SQL语句返回查询结果，因此其返回值类型为SqlDataReader；为了掌握MySqlExecuteNonQuery操作所影响的行数，将该操作的返回值类型设为int型。
另外，用户界面类中的所有操作均不需要返回值，因此，其操作的返回值类型均为void。
经过以上分析，绘制类图如下：
系统设计阶段的类图
二、人机界面设计
1、首页的设计
首页是系统的第一个页面，主要功能是供各类人员登录，其界面设计如下图所示。
首页
2、学生选课页面的设计
该页面是学生提交选课结果或进行选课撤销的页面，其界面设计如下图所示。
学生选课页面
3、选课中心处理选课数据页面的设计
该页面是选课中心完成查看选课信息、统计选课统计、删除选课人数不足等操作的页面，其界面设计如下图所示。
选课中心处理选课数据页面
4、教务科维护课程信息页面的设计
该页面是教务科查看、添加、删除、修改课程信息的页面，其界面设计如下图所示。
教务科维护课程信息页面
5、教务科维护学生信息页面的设计
该页面是教务科查看、添加、删除、修改学生信息的页面，其界面设计如下图所示。
教务科维护学生信息页面
三、数据库设计
由于目前面向对象数据库系统还不成熟，本系统将采用关系数据库系统存储永久对象（需要长期存储的对象）。
主要工作是将类图转换为关系模型。
在类图中，CourseInfo、StudentInfo、SelectInfo这三个类的对象需要长期存储，因此只需将这三个类转化为关系模型。
转换的方法是：
类名转换为关系名、类的属性名转换为关系的字段名。
据此，奖实体类转换成如下几个关系模型：
CourseInfo（CourseID，CourseName）
StudentInfo（StudentID，StudentName，Password）
SelectInfo（StudentID，CourseID，SelectTime）
另外，为便于对选课中心和教务科进行身份验证，还需要设置一个关系模型，用于保存以上两类人员的用户名、密码、身份类别。
该关系模型如下：
AdminInfo（AdminID，Password，Type）
通过分析，以上各个关系模型均符合三范式的要求，不需要作进一步的调整。
第四章系统实现
一、开发环境
本系统采用B/S（Browser/Server）架构进行开发。
前台的页面制作工具为MicrosoftVisualStudio2005，网页采用XHTML+CSS技术进行布局。
后台的开发语言为C#，通过ASP.NET2.0（基于C#语言）技术访问和操作数据库。
采用MicrosoftSQLServer2000建立数据库。
二、建立数据库
本系统采用MicrosoftSQLServer2000建立数据库，数据库名称为“school.mdf”，其中包含4张表，如下图所示。
建立的数据库
1、表AdminInfo
该表用于存储选课中心和教务科的认证信息，表的结构如下图所示。
AdminInfo的结构
2、表CourseInfo
该表用于存储课程的信息，表的结构如下图所示。
CourseInfo的结构
3、表SelectInfo
该表用于存储选课的信息，表的结构如下图所示。
SelectInfo的结构
4、表StudentInfo
该表用于存储学生的信息，表的结构如下图所示。
StudentInfo的结构
三、程序设计
（一）系统的主要文件
系统中的主要包括三种类型的文件：
SQLServer数据库文件、自定义类、页面文件，如下图所示：
系统的主要文件
（二）部分模块的程序代码
本系统的每个模块都是基于三层架构进行开发。
三层架构将整个系统划分为：
表示层（UI）、业务逻辑层（BLL）、数据访问层（DAL）三个层次，以实现“高内聚，低耦合”的思想。
1、数据访问层
publicclassdata
{
privatestaticstringstrCon="server=（local）;database=school;uid=sa;pwd=sa";
publicstaticSqlDataReaderMySqlExecuteReader（stringstrSQL）
{
SqlConnectionmyCon=newSqlConnection（strCon）;
SqlCommandmyCom=newSqlCommand（strSQL,myCon）;
try
{
myCon.Open（）;
SqlDataReadermyReader=myCom.ExecuteReader（CommandBehavior.CloseConnection）;
returnmyReader;
}
catch（System.Data.SqlClient.SqlExceptione）
{
thrownewException（e.Message）;
}
finally
{
myCom.Dispose（）;
}
}
publicstaticintMySqlExecuteNonQuery（stringstrSQL）
{
SqlConnectionmyCon=newSqlConnection（strCon）;
SqlCommandmyCom=newSqlCommand（strSQL,myCon）;
try
{
myCon.Open（）;
intn=myCom.ExecuteNonQuery（）;
returnn;
}
catch（System.Data.SqlClient.SqlExceptione）
{
thrownewException（e.Message）;
}
finally
{
myCom.Dispose（）;
myCon.Close（）;
}
}
}
2、学生选课模块的代码
该模型的界面如下图所示：
学生选课模块的界面
（1）表示层的前台代码
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