【正文】 持和資助下， UML正在逐漸成為工業(yè)標準。有很多業(yè)界的領(lǐng)袖亦真誠地回應 OMG，幫助她建立一個業(yè)界標準。 UML 并沒有為描述用例定義書寫格式的標準，因此許多人誤認為這些圖形符號就是用例本身；然而，圖形符號只能給出最簡單的一個或一組用例的概要。但是，還有一些其它的可選擇的標準。每個用例提供了一個或多個場景，該場景說明了系統(tǒng)是如何和最終用戶或其它系統(tǒng)互動，也就是誰可以用系統(tǒng)做什么，從而獲得一個明確的業(yè)務目標。用例一般是由軟件開發(fā)者和最終用戶共同創(chuàng)作的。 Jacobson 的思想很有影響力，也很有發(fā)展力。 用例迅速成為獲取功能需求最常用的手段。但是它不止局限于面向?qū)ο笙到y(tǒng)，因為用例實質(zhì)上不是面向?qū)ο蟆Ｃ恳挥美脵E圓表示，放置在矩形框中；矩形框表示整個系統(tǒng)。參與者不一定是人，可以是其他軟件、硬件等等。 武漢理工大學 武漢理工大學 3 可行 性分析及總體設(shè)計 系統(tǒng)業(yè)務價值 系統(tǒng)設(shè)計工作應該自頂向下地進行。總體設(shè)計主要是指在系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，對整個系統(tǒng)的劃分（子系統(tǒng)）、機器設(shè)備（包括軟、硬設(shè)備）的配置、數(shù)據(jù)的存貯規(guī)律以及整個系統(tǒng)實現(xiàn)規(guī)劃等方面進行合理的安排。 系統(tǒng)設(shè)計是開發(fā)人員進行的工作，他們將系統(tǒng)設(shè)計階段得到的目標系統(tǒng)的邏輯模型轉(zhuǎn)換為目標系統(tǒng)的物理模型，該階段得到工作成果 ―― 系統(tǒng)設(shè)計說明書是下一個階段系統(tǒng)實施的工作依據(jù)。如果只靠人力來完成，這將會變成一項非常繁瑣、復雜的工作，而且還有可能出現(xiàn)很多意想不到的錯誤，給管理這些數(shù)據(jù)帶來了極大的不便，越來越不適合高校的發(fā)展需要。 本文采用結(jié)構(gòu)化分析的方法，詳細闡述了一個功能比較強大的教務管理系統(tǒng)的設(shè)計流程、操作流程于涉及的一些關(guān)鍵技術(shù)。該階段對本系統(tǒng)各個模塊的功能進行了詳細設(shè) 計，形成了本系統(tǒng)的功能模塊圖；數(shù)據(jù)庫設(shè)計時先進行了概念結(jié)構(gòu)設(shè)計，然后進行了邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計。 可行性分析 可行性分析也稱為可行性研究，是在調(diào)查的基礎(chǔ)上，針對新系統(tǒng)的開發(fā)是否具備必要性和可能性，對新系統(tǒng)的開發(fā)從技術(shù)、經(jīng)濟、社會等方面進行分析和研究，以避免投資失誤，保證新系統(tǒng)的開發(fā)成功。 （ 1）技術(shù)可行性： 通過 衡量 是否 具備 完成 該系統(tǒng)所需 要 的 技術(shù) ， 通?？梢园凑?硬 、軟件的性能 規(guī)格 要求、 運行 環(huán)境條件、 工作 人員 能力 水平和數(shù)量等 要素 去 分析 和 考慮 。 對于 硬件 來說 ，選擇 的 空間 還是 比較大 的 ， 因為 硬件配置越高 的 話， 網(wǎng)站 的運行 才可以 更 加 流暢。 武漢理工大學 武漢理工大學 在軟件方面，由于 QT 和 SQLite 是兩個非常成熟的開發(fā)工具，無論在安全性、可用性、可靠性方面都毫無置疑，因此軟件方面是可行的。此次所 開發(fā)的系統(tǒng) 就 是為 使用教務系統(tǒng)的人員節(jié)約 工作時間 ， 提 升工作效率， 保證 工作質(zhì)量，方便 管理和 操作而 設(shè)計 完成 的 。 該 軟件 的 開發(fā)工作不需要 花費 大量 的 財力和人力， 并且 是 由 個人獨立 地完成 設(shè)計， 不僅 可以節(jié)省許多費用，同時也可提高個人的實際動手能力。本系統(tǒng)對用戶的要求 ，除了需要具備在 Microsoft Windows 平臺上使用個人電腦的知識外，并不需要特別的技術(shù)能力。其主要設(shè)計原則有： （ 1）簡易性：在實現(xiàn)系統(tǒng)的功能的同時，盡量讓系統(tǒng)操作簡單易懂，符合大多數(shù)操作員習慣的用戶界面這對于一個系統(tǒng)來說是非常重要的。 （ 3）實用性：要求本系統(tǒng)能夠滿足高?；?本的教務管理的管理人員、學生的需要、老師的需要，因此具有良好的實用性。 （ 5）先進性：作為新型的教務管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用 Qt 開發(fā)技術(shù)、 Sqlite 等被廣泛采用系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫，因此本設(shè)計具有良好的先進性，具體表現(xiàn)在其具有良好的可擴展性，可開發(fā)性。可以說，在軟件工程當中的 “需求分析 ”就是確定要計算機 “做什么 ”，要達到什么樣的效果。 功能需求主要是為了明確所開發(fā)的軟件必須具備的功能。 學生的需求是查詢所有跟自己相關(guān)的信息，包括自己的個人信息、老師的一些基本信息，還有班級信息與自己的學籍信息。對于自己在校期間的一些獎罰也可以通過這個系統(tǒng)來查看。這些操作對管理員來說也是可以操作的，但這些操作同樣也是區(qū)別與學生權(quán)限的一些操作。 系統(tǒng)管理人員是負責系統(tǒng)的管理和維護，更新系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫端的各種文件，系統(tǒng)管理武漢理工大學 武漢理工大學 人員應該注重數(shù)據(jù)的安全性和保密性。所以系統(tǒng)管理人員需要嚴格控制帳號與密碼，否則，會造成系統(tǒng)使用混亂。系統(tǒng)管理員還可以進行用戶的信息管理與學生獎罰信息的管理。 教 務 管 理 系 統(tǒng)教 師 模 塊 管 理 員 模 塊通 用 模 塊 學 生 模 塊 圖 31 功能模塊劃分示意圖 。 ，添加成績和刪除成 績以及修改成績。 ，對班級信息的管理、教師信息的管理、學生學籍檔案信息以及學生的獎罰信息的管理。管理員可以查看所有老師，可以添加班級信息與修改學生檔案，也可以通過獎罰模塊來更新某個學校的獎罰信息。 ? 查看個人信息。 ? 查看教師信息。 ? 查看個人獎罰信息。 ? 修改學生某科成績。 ? 查看所有學生成績或某一個學生的成績。 ? 查看班級信息。 ? 對教師信息的管理，包括添加、刪除、修改等。 ? 對學生學籍信息的管理，包括添加、刪 除、修改等。 ? 修改所有用戶的登錄密碼。 ? 對獎罰信息進行管理。 ? 修改登錄到系統(tǒng)中用戶的登錄密碼 .。它設(shè)計的好壞直接影響著整個系統(tǒng)的質(zhì)量。 在數(shù)據(jù)庫設(shè) 計過程中，需要遵循的一般原則是： 1)數(shù)據(jù)庫各表的設(shè)計要反應現(xiàn)實中的事物。 2）較少數(shù)據(jù)庫的榮譽和數(shù)據(jù)的不一致性。 3）要有助于提高數(shù)據(jù)處理速度。 4）要包成數(shù)據(jù)庫的安全。 邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 數(shù)據(jù)庫是信息管理的基礎(chǔ)，數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)直接關(guān)系到各種功能的實現(xiàn)和程序運行的效率，所以有必要設(shè)計一個完整性良好的數(shù)據(jù)庫。要么是寫代碼開發(fā)過程中才發(fā)現(xiàn)問題，要么就是系統(tǒng)上線運轉(zhuǎn)后沒多久就出現(xiàn)問題，還有可能給后期維護增加了很多工作量。 武漢理工大學 武漢理工大學 數(shù)據(jù)庫是整個軟件應用的根基，是軟件設(shè)計的起點，它起著決定性的質(zhì)變作用，因此我們必須對數(shù)據(jù)庫設(shè)計高度重視起來，培養(yǎng)設(shè)計良好數(shù)據(jù)庫的習慣，是一個優(yōu)秀的軟件設(shè)計師所必須具備的基本素質(zhì)條件 。 在本系統(tǒng)中使用的是 Sqlite 數(shù)據(jù)庫。 ? score 表：記錄學生成績信息。 ? classtable 表：記錄班級信息。 ? reward 表：記錄學生獎懲信息。 表 31 用戶表 字段名 類型 長度 可否為空 說明 type text 否 id NUMBERIC 10 否 主鍵 passwd text 否 學生成績表如表 32 所示，其中學生的 成績單中學生學號 Sid 子段設(shè)置為學生成績表的主鍵、 id 子段代表學生學號、 schoolyear 代表了學年、 term 代表學期、 stuscore 代表成績。 武漢理工大學 武漢理工大學 表 33 學生信息表 字段名 類型 長度 可否為空 說明 Id NUMBERIC 10 否 主鍵 name Text 是 Sex Text 是 Age NUMBERIC 是 classsname NUMBERIC 是 telnum NUMBERIC 是 address Text 是 remark Text 是 班級信息表 如表 34 所示，其中班級號 id 為班級信息表的主鍵， classname 代表班級名、 grade 代表班級年級、 schoolsystem 代表了班級信息中的學制、 major 代表專業(yè)、boss 代表班主任、 remark 代表備注。 表 35 獎懲信息表 字段名 類型 長度 可否為空 說明 id NUMBERIC 10 否 主鍵 type Text 否 content Text 否 武漢理工大學 武漢理工大學 教師信息表如表 36 所示，其中教師編號 id 為教師信息表的主鍵，字段名 teachjob代表的是教師職稱、 teachage 代表教師年齡、 teachsex 代表教師性別、 teachname 代表教師姓名、 teachtelnum 代表教師聯(lián)系電話。但在實際過程中，需要列出這些表之間相互 的關(guān)系，這樣他們就可以根據(jù)主鍵或者外鍵進行聯(lián)系，創(chuàng)建連接視圖，從而進行修改數(shù)據(jù)。 一般來說，在系統(tǒng)分析階段往往有很多需要關(guān)注的方面，系統(tǒng)各種功能性、可用性、可靠性、安全性需要求往往吸引了我們大部分的注意力，但是，還需要注意的是，性能也是很重要的非功能性需求，必須根據(jù)系統(tǒng)的特點確定其實時性需求、響應時間的需求、硬件的配置等。 設(shè)計階段可以說是以后系統(tǒng)性能的關(guān)鍵階段，在這個階段，有一個關(guān)系到以后幾乎所有性能調(diào)優(yōu)的過程，那就是數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。 在數(shù)據(jù)庫的設(shè)計開發(fā)過程中，將數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)設(shè)計的嚴密而有邏輯性是非常必要的，如果將一些數(shù)據(jù)只是單純的存放到這里并沒有太多的實際意義，只有將這些數(shù)據(jù)相互聯(lián)系起來，然后在進行二次開發(fā)處理這樣就簡單合理的多了，所以這些數(shù)據(jù)屬性的開發(fā)在后期需要再加以潤色， 使他們更加符合邏輯結(jié)構(gòu)，這樣對數(shù)據(jù)庫的安全性考慮也是有好處的。 增量模型融合了瀑布模型的基本成分（重復應用）和原型實現(xiàn)的迭代特征，該模型采用隨著日程時間的進展而交錯的線性序列，每一個線性序列產(chǎn)生軟件的一個可發(fā)布的“增量 ”?？蛻魧γ恳粋€增量的使用和評估都作為下一個武漢理工大學 武漢理工大學 增量發(fā)布的新特征和功能，這個過程在每一個 增量發(fā)布后不斷重復，直到產(chǎn)生了最終的完善產(chǎn)品。 如圖 32 所示為系統(tǒng)開發(fā)模型圖，在系統(tǒng)實現(xiàn)了基本功能后將系統(tǒng)所需要的功能逐步添加到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，到最后一個增量添加完畢后系統(tǒng)基本開發(fā)完畢，后期進行系統(tǒng)的基本測試來完善系統(tǒng)。這樣一來，用戶可以先試用最小版本的同時，提出更多明確的需求，這有助于下一階段的開發(fā)，大大減少了開發(fā)的風險。而使用增量模型 可以保證系統(tǒng)的可擴充性。所以中間留有一些增量模型模塊，用以完善和更新功能模塊。 ? 產(chǎn)品和文檔的使用率很高。 可行性 研究進一步探討了該系統(tǒng)進行開發(fā)的可行性 。 然后 根據(jù) 系統(tǒng)的這個 邏輯模型 設(shè)想各種可能的物理模型，并且從技術(shù)上，經(jīng)濟上 和 運行 上 分析系統(tǒng)的可行性。 可行性分析的任務是明確應用項目開發(fā)的必要性和可行性。通過經(jīng)濟可行性、技術(shù)可行性、運行可行性等方面的分析說明本工程的技術(shù)成熟、完備，測試手段可靠，具有良好的市場拓展，它追求的是簡單、易學、易懂、易用，因此，本系統(tǒng)具有一定的開發(fā)前景，具有開發(fā)的價值。 2. 由于時間關(guān)系，系統(tǒng)功能實現(xiàn)不夠完善，使用可能存在一些不方便。 4 系統(tǒng)詳細設(shè)計 開發(fā)環(huán)境及過程簡介 軟件開發(fā)流程即軟件設(shè)計思路和方法的一般過程，包括設(shè)計軟件的功能和實現(xiàn)的算武漢理工大學 武漢理工大學 法和方法、軟件的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計和模塊設(shè)計、編程和調(diào)試、程序聯(lián)調(diào)和測試以及編寫、提交程序。 詳細設(shè)計的主要任務是設(shè)計每個模塊的實現(xiàn)算法、所需的局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 詳細設(shè)計的主要任務有： 1．為每個模塊確定采用的算法，選擇某種適當?shù)墓ぞ弑磉_算法的過程，寫出模塊的詳細過程性描述。 3．確定模塊接口的細節(jié)，包括對系統(tǒng)外部的接口和用戶界面，對系統(tǒng)內(nèi)部模塊的接口，以及模塊輸入 數(shù)據(jù)、輸出數(shù)據(jù)及局部數(shù)據(jù)的全部細節(jié)。交付給下一階段（編碼階段）的工作依據(jù)。 概要設(shè)計是詳細設(shè)計的基礎(chǔ)，必須在詳細設(shè)計之前完成，概要設(shè)計經(jīng)復查確認后才可以開始詳細設(shè)計。每個模塊的設(shè)計 文檔都應該獨立成冊。詳細設(shè)計方案的更改，不得影響到概要設(shè)計方案；如果需要更改概要設(shè)計，必須經(jīng)過項目經(jīng)理的同意。和概要設(shè)計一樣，每個模塊的詳細設(shè)計文檔都應該獨立成冊。詳細設(shè)計里的數(shù)據(jù)庫設(shè)計就應該是一份完善的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)文檔，就是一個包括類型、命名、精度、字段說 明、表說明等內(nèi)容的數(shù)據(jù)字典。詳細設(shè)計則是重點在描述系統(tǒng)的實現(xiàn)方式，各模塊詳細說明實現(xiàn)功能所需的類及具體的方法函數(shù)，包括涉及到的 sql 語句等。 主要功能模塊設(shè)計 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖使用結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法，采用類似于結(jié)構(gòu)化分析的“由大到小”、“自頂向下，逐層分解”的基本思想描述系統(tǒng)。在導出系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)圖的過程中，以獨立性、低耦合性、高內(nèi)聚性、公共模塊作為模塊劃分的原則。 武漢理工大學 武漢理工大學 教 務 管 理 系 統(tǒng)管 理 員 管 理學 生 信 息 管 理通 用 功 能 模 塊教 師 信 息 管 理查看學籍信息查看成績信息查看班級信息教師信息操作賞罰管理學生信息操作添加用戶教師相關(guān)信息查詢班級信息查詢學生相關(guān)信息查詢學生成績信息操作查看幫助信息修改當前用戶密碼學生信息查詢學生信息修