基于UML的商品销售管理系统需求分析.pdf

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1、基于U M L 的刘振华副教授石忠(滨州职业学院计算机科学系山东滨州2 5 6 甜J 3)基金项目：山东省教育厅科技发展计划(J 0 7 w J 0 1)中图分类号：T P 3 1 1 5文献标识码：A内容摘要：需求获取和需求建模是软件工程的一个重要阶段。关系到软件系统设计的成败。本文运用u M L 语言，以商品销售管理系统建模为倒。详细描述了系统功能需求分析建模的过程和方法，有效指导了系统的软件实现，解决了信息管理系统开发过程中经常遇到的由于系统分析不到位而造成的功能实现不全面的问题以期为今后相关系统的建模提供借鉴。关键词：u M L 面向对象商品销售管理系统需求分析需求建模求分析是软件生命

2、周期中软件定义时期的最后一个阶段，是软件工程过程中的一个重要环节，需求获取和需求建模是这一阶段的重要任务。全面获取软件需求、准确理解业务逻辑和运用建模工具正确建立软件的逻辑模型是软件开发工作获得成功的前提和关键，直接关系到工程的成败和软件产品的质量。结构化分析方法和面向对象方法都明确指出正确获取系统需求是最终成功开发软件的前提条件。分析过程都是提取用户需求的过程。U M L(U n e dM o d e n gL a n g u a g el 是一种标准的面向对象建模语言，可用于任何具有静态结构和动态行为的系统建模，并且适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。使用U M

3、L 进行系统建模，就是使用面向对象的方法来分析系统，然后用可视化的模型将信息用标准的图形直观地显示出来。以此建立面向对象的系统模型。U M L 规定了一整套建模元素和相应的可视化描述，用于描述、说明、可视化地构造软件开发各个阶段的产品。U M L 提供的类图、用例图、顺序图、包图等可以从不同侧面、不同层次分别以静态或动态地反映系统。本文以商品销售管理系统为例，阐述了U M L 在面向对象建模中的实际应用。基于U M L 的系统分析过程开发一个软件系统需要对该软件系统的功能要求、性能要求、可靠性要求和安全保密要求等进行全面分析，确定相关限制及同其他系统元素间的接口，定义软件的其他有效性需求等。运

4、用统一建模语言U M L 可以捕捉系统的功能需求。分析、提取所开发系统领域的类以及描述它们之间的合作概况，完成系统的面向对象分析O O A(O b i e c tO r i e n l e dA n a I y s i s)。在此基础上。对系统进行面向对象设计O O D(O b j e c tO r i e n l e dD e s i g n)，可以大大提高2 4 育业时代(原名商业经济研究)2 0 0 9 年3 1 期图2 库存管理子系统类图西而万方数据成功开发的几率。(一)建立用例模型用例图是首先需要建立的模型，它定义了系统的主要功能和系统边界完全是从系统的外部观看系统功能，并不描述系统

5、内部对功能的具体实现，是其它视图的核心和基础。通过用例建模。描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统的功能需求。在用例图中，角色代表触发系统功能的用户或其它系统，用例代表具体的功能描述。1 确定系统角色。使用用例来分析系统，首先需要确定系统的参与者。即角色。角色是指所有与系统直接交互的人或事物，向系统输入或使用系统的某些功能，但是不属于系统。角色可能是某个系统或一类吴人等。通过对系统的需求分析，可以确定系统的主要角色有：系统管理员、经理、营业员、库存管理员、采购员、会计等。2 获取用例。用例描述的是系统的功能实现，它揭示了人们如何使用系统。系统的用例图如图1 所示。3 绘制用例图。(二)建立静态模

6、型U M L 的静态建模机制包括类图、组件图和配置图。其中，类图表达了系统中类与类之间的关系，是U M L 中最重要、最基本的静态模型，它在系统的整个生命周期内都是有效的。类图是构建其它图的基础。没有类图就没有状态图等其它图，也就无法表示系统其它方面的特性。构成类图最主要的元素是类和类之间的关系，包括关 二：!堑堑!圭垫Q 竖煎l Q!曼!型笔 ：三重垂型!呈墼垒!些j：、：L o q O n()!G e f U s e r l D()r h，p k II 咄j n 叠P lI r i h，nj譬卧u：I：=三一tt_ 一。斯P j i i 拍硼je b 金c k P a s s w o r

7、d()H H矗_-v a|d a t e p a s s w o r d()_、。N 撕i 矧f 一：G e t N e w D a t a f l一C h e c k N e w D a t a S e c u r l t y()r 司。一“V+Ir I n s e n N e w D a t a()一图3 系统管理子系统增加用户顺序图联(A s s o c i a l i o n)、泛化(G e n e r a I i z a t i o n)、组合(C o m p o s i t i o n)、聚合(A g g r e g a“o n)等。进行类图建模时首先要分析与系统功能相关的对象，进

8、行类的区分、确定类的属性和方法，然后分析各种类之间的关系，并用建模元素描述出来。在本系统中定义了许多类，如：供货商类、商品目录类、商品库存类、职工类、销售类、缺货类、换货类、维修类、进货类等。图2 是库存管理子系统的类图。(三)建立动态模型系统的静态模型不能清晰地描述对象的行为和职责，不能全面的反映系统的情况。要描述系统的动态行为，必须建立系统的动态模型。顺序图表示一组对象之间的动态协作关系，反映对象之间发送消息的时间顺序。下面以系统管理子系统中增加用户这个用例为例，画出顺序图，作为对用例的具体描述。增加用户顺序图如图3 所示。结论需求分析是软件工程的一个重要环节需求获取和需求建模是这一阶段的

9、重要任务。全面获取软件需求、准确理解业务逻辑和运用建模工具正确建立软件的逻辑模型是软件开发工作获得成功的前提和关键，直接关系到工程的成败和软件产品的质量。应用U M L 对商品销售管理系统进行需求建模，有利于开发人员之间在各个开发环节问确立沟通的标准，既可以加快设计者对于问题的理解，又能够在系统描述方面减少语义差异，保证需求分析的正确性，提高了系统的可靠性、稳定性、可维护性、可扩展性和软件开发成功的可能性。以开发更多的信息管理系统，早日实现信息管理的现代化、规范化和科学化。务1 徐东升，袁飞云，陈军基于P 2 P网络的农业信息管理系统农机化研究，2 0 0 6(1 0)2 贾晓辉，韩恺，乐嘉锦

10、基于u M L的系统需求分析计算机应用与软件2(X)73 陆惠恩编著软件工程人民邮电出版社2r)()74 张海藩软件工程导论清华大学出版社2(J 0 2全国贸易经济类核心期刊2 5万方数据基于UML的商品销售管理系统需求分析基于UML的商品销售管理系统需求分析作者：刘振华，石忠作者单位：滨州职业学院计算机科学系,山东,滨州,256603刊名：商业时代英文刊名：COMMERCIAL TIMES年，卷(期)：2009，(31)被引用次数：0次 相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 殷丽 基于UML模型的面向对象软件规模估算研究 2008 软件规模估算是软件估算过程的基础，目前面向对象方

11、法已逐渐成为软件开发的主流技术，考虑传统软件规模估算方法和面向对象技术下已有的规模估算方法存在的不足，同时UML模型在面向对象软件项目开发的各个阶段的广泛应用，那么就可以基于UML模型进行面向对象软件的规模估算。本文主要通过学习和研究用例模型及基于用例模型的面向对象软件规模估算方法用例点方法，以及领域模型和基于领域模型的面向对象软件规模估算方法类点方法，提出了基于UML模型的面向对象软件规模估算过程模型、应用方法，在这个过程中突出尽可能早地进行面向对象软件规模估算，同时体现用例点估算方法、类点估算方法以及改进的用例点方法之间的相互验证，能够更加精确地进行面向对象软件规模估算。本文根据以上提出的

12、过程和方法设计和实现了基于UML模型的面向对象软件规模估算支持工具，能够对基于UML，模型的面向对象软件规模估算实现自动化，同时工具对于产生UML模型的CASE工具透明，采用用例点估算方法、类点估算方法以及改进的用例点估算方法能够更加精确地进行面向对象软件规模估算。同时，本文将提出的基于UML模型的面向对象软件规模估算过程、方法应用于实际案例并对进行研究，以验证基于UML模型的面向对象软件规模估算过程和方法的实用性。本文希望可以通过利用UML模型来提高软件开发组织的规模估算能力，为进度估算和成本估算打下良好的基础，为软件质量保证提供保障。2.期刊论文 衣杨.容福丽.马飞腾.李晓星.YI Yan

13、g.RONG Fu-li.MA Fei-teng.LI Xiao-xing 结合案例分析基于UML的面向对象可视化建模教学-中山大学学报（自然科学版）2007,46(z2)面向对象软件可视化分析与设计建模(OOVM)已成为一个较为成熟的技术,而UML是目前高校软件工程教学中广泛使用的一个图形建模工具.基于一个案例,描述了面向对象软件分析与设计的全过程,指出了基于UML建模方法所需输出的必要制品,讨论了OOVM集成的完整技术.3.学位论文 董爱美 基于UML的面向对象需求建模研究 2004 不断增长的复杂性、多样性和相互关联性是当今系统的共同特征.传统的面向功能开发方法,已逐渐不适应越来越复杂和

14、多变的需求,其成果不能很好地得到重用.用面向对象的建模技术能够有效地控制复杂性、适应多变性、具有灵活性、低风险性、可重用性,从而能提高系统开发的效率.UML(UnifiedModeling Language,统一建模语言)是一种面向对象系统进行可视化、详细描述、构造和文档化的标准建模语言.所以,从面向功能的开发方法转向使用UML的面向对象开发方法是信息系统开发的趋势.需求工程是随着计算机的发展而发展的,在计算机发展初期,软件规模不是很大的情况下,需求分析很少受到重视.随着软件系统规模的增大,需求分析与定义在整个软件开发过程中越发显出它的重要性,它贯穿于整个软件开发生命周期中.基于UML的面向对

15、象需求建模是该文的主要研究方向.首先,对需求工程的现状、研究内容进行综合描述,指出了在需求工程中需要解决的基本问题,并给出了解决方案.随后,分析了面向对象建模技术,提取其关键技术的指导思想.接下来,对UML做了简单介绍.最后,提出了基于UML的面向对象的需求建模方法.在此基础上,给出了一个开发实例.文章的最后对基于UML的面向对象需求建模技术进行了总结,并且对所存在的问题进行了讨论.4.学位论文 唐宇 UML技术在移动网站开发中的研究与应用 2008 在软件工程研究的发展中.面向功能的结构化方法和面向对象方法被广泛应用。传统软件开发方法的基本技术是结构分析和结构设计技术，它是围绕实现处理功能的

16、“过程”来构造系统，而其中数据流法把整个问题域看作一些数据流来加工，分析结果不能直接地映射为问题域，而是经过了不同程度的转化和重新组合.但用户需求的变化大部分是针对功能的，当需求发生变化时，用这种技术开发出来的软件，其稳定性、可修改性变得脆弱。在需求分析阶段使用的是面向对象的方法，而在数掘库设计阶段使用的是实体联系模型方法(ER模型)，这两个阶段在本质上是分离的，这就需要一种映射方法来解决对象模型到实体联系模型或关系模型间的转换。面向对象的思想非常适合构造复杂的软件系统，面向对象的软件开发方法为大规模复杂系统的开发提供了有效手段，UML融合了Booch，OMT和OOSE方法中的概念，集中在设计

17、通用的元模型和建立通用的表示法，它为使用者提供广泛采用的建模语言，适用于各种软件开发方法和软件生命周期的各个阶段。UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统，具有很宽的应用领域。其中最常用的是建立软件系统的模型，但它同样可以用于描述非软件领域的系统，如机械系统、企业机构或业务过程、以及信息系统、实时工业系统等。此外，UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。在需求分析阶段，可以用用例来捕获用户需求。通过用例建模，描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统(用例)的功能要求。分析阶段主要关心问题域中的主要概念(如抽象、类和对象等)和机制，需要识别这些类以及它们相互间

18、的关系，并用UML类图来描述。为了实现用例，各种类之间需要协作，这可以用UML动态模型来描述。在分析阶段，只对问题域的对象(现实世界的概念)建模，而不考虑定义软件系统中技术细节的类(如处理用户接口、数据库、通讯和并行性等问题的类)。这些技术细节将在设计阶段引入，因此设计阶段为构造阶段提供更详细的规格说明。UML模型可作为测试阶段的依据。系统通常需要经过单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。不同的测试小组使用不同的UML图作为测试依据：单元测试使用类图和类规格说明：集成测试使用组件图和协作图；系统测试使用用例图来验证系统的行为：验收测试由用户进行，以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段确定的需

19、求。总之，标准建模语言UML适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统，而且适用于系统开发的不同阶段，从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护本文所做的主要工作与创新点如下：1.研究UML的相关资料，阐述UML的发展历史，介绍UML的概念、主要特点、基本组成、使用UML的目的、UML的应用领域等，研究UML的视图、图、模型元素、通用机制等几个构成部分。2.研究UML在面向对象的软件分析与设计、面向对象的软件编程中的应用，软件开发经过了几十年的发展，从最初的汇编语言发展到高级编程语言，从结构化的编程语言发展到面向对象的编程语言，目前应用最为广泛的面向对象的编程语言不外乎JAVA、C+和Delphi

20、等等。与此同时软件开发的方法也由过去的结构化的编程发展到了面向对象的软件分析与设计、面向对象的软件编程。今天面向对象的思想和方法已经渗透到了软件开发生命周期的各个阶段。统一建模语言(UML)的诞生和发展，更加推动了面向对象方法在软件开发中的应用。3.研究软件工程开发方法学，并阐述UML在软件开发过程中的应用，UML是一种建模语言而不是方法，这是因为UML中没有过程的概念，过程正是方法的一个重要组成部分。UML本身独立于过程，这意味着用户在使用UML进行建模时，可以选用任何适合的软件开发过程。4.深入研究在软件系统开发中需求的捕获，软件开发通常使用典型场景(scenarios)来理解一个系统需要

21、的是什么和系统是怎样工作的。但是这样做的同时，却很少用有效的形式将它归档。UML中的用例(UseCases)就是将这些场景获取规范化的技术。基于用例进行需求获取和建模，克服了以往没有统一的格式、缺乏描述的规范化、随意性较大等缺点。UML对需求工程化的支持主要体现在它对用例的支持，用来理解并传递功能性的要求。使用UML对需求建模，并结合用例驱动的开发过程，便于跟踪从需求到设计这一过程。5.研究IBMWebSphere应用服务器，IBMWebSphereApplicationServer是建立在开放标准基础上的主要应用于JavaTM2EnterpriseEdition(J2EE)和基于Web服务的

22、应用程序服务器，旨在帮助您部署和管理从简单网站到强大的随需应变解决方案的应用程序。WebSphereApplicationServer提供一个丰富的应用程序部署环境，其中具有全套的应用程序服务，包括用于事务管理、安全性、群集、性能、可用性、连接性和可伸缩性的功能。它与J2EE兼容，并为可与数据库交互并提供动态Web内容的Java组件、XML和Web服务提供了可移植的Web部署平台。6.研究移动门户网站规范所制定的当前目标和中远期目标，以利于在整个系统的设计中利用UML设计出符合最大限度扩展的系统模型，通过逐步完善网站支撑系统，整合网站信息资源，完善网站的运营机制，实现网站对线下客户服务和市场营

23、销的支持，最大程度的资源共享，并逐步在网站上实现互动社区、电子商务等功能。5.期刊论文 徐景秀.XU Jing-xiu 基于UML的面向对象系统分析与设计-电脑知识与技术2008,4(36)该文描述了面向对象方法的思想及主要的几种设计方法.探讨了基于UML进行面向对象的系统分析及设计思想,提出了一种实用的基于UML的分析设计过程.并论述了UML的应用及基于UML的Rational KOSE面向对象设计过程.6.学位论文 谢丽丽 基于UML的面向对象软件测试方法的研究 2007 随着面向对象软件开发方法的广泛应用，面向对象软件测试方法也得到了人们的广泛重视。由于面向对象自身的特征，传统的测试方法

24、已不再适用于面向对象的软件测试，因此，必须找出一种适合于面向对象软件的测试方法，这便给测试增加了难度。本文以面向对象软件的特点为依据，讨论了面向对象软件测试层次划分和测试方法等问题，并提出了一种测试用例生成的具体解决方法。统一建模语言UML具有定义良好、易于表达，功能强大的特点，同时还提供了非常强大的图例模型。它不仅支持面向对象的分析和设计，而且支持从需求分析开始的软件开发的整个过程，这就为UML引入到面向软件测试中提供了可能。测试用例生成是软件测试的核心问题之一，所以将测试用例设计作为本文研究的重点。本文将UML与统一软件开发过程(RUP)有效结合起来，针对面向对象软件测试的各个阶段特点，在

25、RUP迭代的基础上，采用不同的UML图来讨论测试各个阶段中测试用例的生成方法。其中重点讨论了类簇级测试阶段的测试用例生成方法，该方法以分析、设计阶段的顺序图为基础；然后结合顺序图中交互的类的状态图合并成组合状态图；最后对组合状态图进行优化，在优化后的状态图的基础上生成测试用例。该方法完全基于UML利用分析、设计阶段的图例，摆脱了由于编码阶段引入的错误而导致测试用例错误的情况。7.期刊论文 陈炽文 浅谈面向对象软件技术和UML-数据通信2002,(2)本文讨论了面向对象技术的基本概念、UML建模语言和使用UML进行软件开发的主要技术及开发过程。8.学位论文 邱晓康 UML行为图驱动的面向对象程序

26、运行时验证 2007 软件质量作为软件工程中的一个重要课题，受到大量的关注和广泛的研究。目前保障软件质量的方法可分为测试和验证两大类。软件测试通过定义各种测试充分性，可以提高我们对被测软件质量的信心，但无法回答系统一定没有错误这样一类问题，因而无法从根本上确保系统的可靠性。而软件验证则可以从某一个角度回答系统一定没有错误这样一类问题，提高我们对系统可靠性的信心，往往被应用于一些关键领域的软件系统。运行时验证简单地说可以看作软件测试和形式化验证的结合。它是一种保证程序可靠性的轻量化方法，其基本思想是收集程序运行中的相关信息并得到与程序相关的测试或操作中的某些性质。对于一个给定的程序执行轨迹，我们

27、可以验证该轨迹是否满足程序规约，如不满足，则报告存在的缺陷。本文提出了一种UML行为图驱动的运行时验证技术。它首先对被测程序进行插装，记录与UML动态行为规约相关的事件；然后根据被测程序的输入域模型，随机生成测试用例集合，并以此驱动插装后的待测程序运行，在运行过程中记录程序的运行轨迹。最后对运行轨迹和满足UML行为规约的事件序列进行自动比较，检查被测程序行为与给定的行为规约之间的一致性。该技术可以接受UML状态机图、顺序图、交互概观图描述的行为规约，对Java程序进行验证。UML是一种标准的可视化建模工具，被广泛运用于软件系统的描述、可视化、构建和建立文档。统一建模语言UML的提出是为了消除各

28、种面向对象建模方法之间的差异性，提供一个统一的标准。它的主要特点是与程序设计语言无关。UML状态机图用于对有限状态系统中的离散行为建模。UML顺序图是最常用的一种UML交互图，它通过描述消息交换的顺序以及相应的事件描述来描述一个交互场景。交互概观图是UML2.0中一种新的交互图，主要描述以各种交互场景作为节点的控制流。本文用UML交互概观图描述了五种动态行为规约：对象行为一致性规约、安全一致性规约、向前强制一致性规约、向后强制一致性规约和双向强制一致性规约。本文提出的自动化验证技术包括三个主要的步骤：随机测试用例生成、程序插装和一致性检查。用一种通用的技术或工具来为程序自动化地牛成随机输入是相

29、当困难的，因此该技术中的随机测试用例生成部分没有完全自动化，需 要在用户的交互下为简单的程序生成随机测试用例。待验证的程序经过插装，在运行时可以将动态的事件序列记录下来。记录的信息包括事件的类型、调用方法名、发送(接收)对象等。一致性检查是该技术中的核心步骤，它通过对程序运行轨迹和基于UML行为图的动态行为规约的比较，完成运行时验证。本文分别给出了检查对象行为一致性、安全一致性、向前/向后强制一致性和双向强制一致性的算法。本文根据这种运行时验证技术，我们实现了一个面向Java程序的运行时验证原型工具，并针对一些开源程序实例进行了研究。根据这些实例研究，对该技术的可用性和有效性进行了讨论。实验表

30、明，本文提出的UML行为图驱动的运行时验证技术不仅可以发现程序中对象交互中发生的错误，还可以对这类错误定位，为程序排错提供指导。9.学位论文 赖祥伟 基于UML的形式化面向对象软件测试用例辅助生成技术 2003 该文试图在现有技术条件下,在分析面向对象技术和UML技术在测试中的特点的基础上,把具有面向对象特征的形式化方法RAISE应用到面向对象软件测试中,针对使用UML技术开发的面向对象软件构造更加严格的测试方法和流程.使用形式化方法提取面向对象类的操作的前置条件、后置条件和相关条件等操作语义,并以此为基础构造了应用于UML静态模型测试用例辅助生成方法;利用面向对象的消息传递机制构造基于消息序

31、列的测试用例生成技术应用于UML动态模型的软件测试用例辅助生成,以提高面向对象软件测试用例的针对性和覆盖率.该文还讨论了形式化的软件测试技术与传统软件之间的关系,把形式化的软件测试技术融入传统软件测试流程中,构造了适应面向对象特点并且结合形式化方法优点的软件测试流程,使得形式化的软件测试方法能够确实应用到面向对象软件测试过程中.最后该文通过对于电梯问题的分析,体现了文中测试用例辅助生成方法和测试流程在具体问题中的实际运用.10.期刊论文 刘瑜.林报嘉.唐大仕 UML-G:针对地理信息应用的面向对象建模语言-北京大学学报(自然科学版)2004,40(2)在分析其他学者的针对GIS的建立的OO(Object-oriented)模型基础上,基于目前已经成为建模技术标准的UML,并利用其扩展机制,包括构造型、标记值和约束,对UML进行扩展,定义了针对地理信息应用的面向对象建模语言UML-G,描述了UML-G的元模型,并采用UML-G对空间对象和空间关系的模型表达进行了研究,包括简单空间对象、覆盖对象、复合空间对象、时态空间对象以及空间关系的表现.通过分析以及相关实例的表述,表明UML-G可以很好地在GIS开发过程中使用,从而使得模型更加简洁并具有更好的表现能力.最后指出了进一步的研究方面.本文链接：http:/