UML在WEB网站的应用与研究.docx
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UML在WEB网站的应用与研究
UML在WEB网站的应用与研究
摘 要:
用UML方法分析设计了WEB应用程序,根据WEB应用程序的特点分析UML如何高效地应用于WEB应用程序。
本文以构建一个B/S模式的网站信息发布系统为例,介绍了UML的基本概念、建模过程,应用UML建立了网站信息发布系统的各种模型,详细描述了UML在网站信息发布系统中从需求分析到系统实现整个软件开发过程的应用,对基于UML的软件项目开发具有一定指导意义。
关键词:
UML;建模;WEB;信息发布系统;
ApplicationofUMLtoWEBandItsResearc
Abstrac:
Inthisarticle,UMLisusedtoanalyzeanddesigntheWEBapplicationprogram.Accordingtoitscharacteristic,thearticlemakesananalysisofhowtheUMLshouldbeefficientlyappliedtotheWEBapplicationprogram.ThisarticleintroducesthebasicconceptandmodelingprocessofUML,byconstructingainformationpromulgationsystemofwebsiteinB/Smode,developesvariousmodelsofinformationpromulgationsystemofwebsitebyUML,describestheapplicationofUMLininformationpromulgationsystemofwebsitefromneedanalysetoimplementationofthewholesystemindetail,hassomeguidemeaninginsoftewaredevelopmentbyUML.
Keyword:
UML;modeling;WEB,InformationPromulgationSystem
1.引言
随着计算机和Internet的迅速普及,很多企事业单位都相继建立了自己的网站,为使网站能及时准确地反映最新情况,网站必须随时更新,若每一个部分的更新都是手工制作网页(或编写程序),那必将耗费许多人力和财力,而且时间效率极低,所以对于许多需要经常更新的内容和版面必须做成动态发布与管理,根据发布的信息动态自动生成网页,快速有效地构建动态网站,以减轻更新网站信息的维护工作和提高更新效率。
本文采用UML的分析和设计方法,对网站信息发布系统进行了全程的建模实现。
2.UML简介
UML(UnifiedModelingLanguage),是一种面向对象的图形化的建模语言,用来建模和开发软件系统,它的主要作用是帮助软件开发人员对软件系统进行面向对象的描述和建模,它提供了各个阶段的可视化建模支持,贯穿从需求分析到系统实现和测试的全过程。
UML提供了整套描述软件系统模型的概念和图形表示法,可从不同的视觉为系统建模。
采用UML和可视化建模工具的目的在于能够通过图形化的表示使开发者捕捉到与系统相关的重要细节,需求分析是否能被真正理解,解决方案是否得到有效执行等。
作为一种支持面向对象的分析与设计的建模语言,UML不仅可以表达各种基本功能块的概念,还提供了若干方式来表示各基本功能块之间复杂的相互关系,这种相互关系蕴涵在UML的丰富的图表之中。
UML是一种总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模方法。
UML包括概念的语义、表示法和说明,提供了静态、动态、系统环境及组织结构的模型。
3 UML开发WEB流程
许多组织都把UML作为框架设计的通用语言,并在各种不同类型的开发流程中使用UML的图表。
UML不依赖特定的开发流程方法,定义标准的开发流程并不是UML开发的计划。
但是否存在一个严格定义、管理方便的工作流程是区别项目水平高低的关键。
项目的流程在本质上要满足不同组织、不同风格、不同应用领域的需要。
在某些情况(例如错综繁绕的软件的开发)下有效的开发流程方法很可能在其他情况(如严格实时的系统开发)下效果并不是很好。
应用领域、实现技术和开发小组的技能在很大程度上决定了工作流程的选择。
UML可以支持大部分的开发流程方法,流程标准化的问题还没有引起足够的重视,但选择某种开发流程的框架,并在这个框架的基础上规划自己的工作流程已被普遍认同。
虽然UML没有强制使用特定的开发流程,但更提倡从用例驱动到以体系结构为中心最后反复改进、不断添加的软件开发过程。
4 WEB应用程序特点
由于HTTP协议的无状态、无记忆性,需要用专门的手段来维护每个来访客户的信息。
WEB页面是天然的模块、功能划分,页面设计是WEB应用程序所特有的。
性能平衡是设计WEB应用程序时必须要考虑的方面,由于WEB应用程序通过广域网交换数据,因而能否减少并平衡网络和服务器之间负载是WEB应用程序能否很好运行的重要因素。
在传统的GUI设计中,可以把菜单或按钮变灰,使得用户不能使用某些功能,而在WEB的界面设计中,只能动态地创建页面,不能使某些菜单或按钮变灰来达到同样的目的,因此,WEB界面设计要比传统的GUI设计复杂。
5.UML的建模过程
5.1需求获取(用例模型)建立一个用例模型,它是用于描述一个系统应该做什么的建模技术,用例驱动是使用UML的基本特征之一。
5.2静态建模根据需求建立系统的静态模型,包括建立包图、类图、对象图以构造系统的结构。
5.3动态建模根据静态模型进行动态建模,通过消息来完成对象之间的交互,使用状态图、活动图、时序图、协作图来表达系统的行为。
5.4体系结构建模系统的体系结构用来描述系统各部分的结构、接口以及它们用于通信的机制,分为逻辑体系结构和物理体系结构,在UML中可用包图、用例图、类图、状态图、活动图、协作图和时序图来描述逻辑体系结构,用构件图和部署图来描述物理体系结构。
5.5检查模型之间的一致性通常这个过程需要反复多次才能完整地描述系统。
[4]UML给出了面向对象建模的符号表示和规则,但并没有描述如何工作,即没有描述使用语言的过程或方法。
实际上,UML是为不同规模和目标的过程而设计的,尽管如此,要成功地使用UML仍需要一些过程。
使用UML的基本过程为:
用例驱动,以体系结构为中心,反复,渐增式。
6.系统建模
6.1系统需求及用例模型网站信息发布需实现方便、动态地更新网站各栏目版面网页信息能快速有效地为单位建设动态网站,实现网页信息方便快捷地更新和维护。
为使网站能高效即时地实现信息更新,对于需要经常更新的栏目版面,先做好网页框架页面,浏览时从后台数据库中动态取出相应信息,维护更新网页只需修改后台数据库即可。
为实现单位分级和分部门管理,需将用户划分不同的权限,分为网站系统总管理员(超级管理员)、栏目版面管理员和普通用户。
普通用户仅能浏览网页信息,无任何发布和管理权限;栏目管理员除拥有普通用户权限外,还有发布和维护本栏目版面信息的权限,并可方便地修改自己的密码;超级管理员除拥有栏目管理员权限外可以进行增删栏目管理员用户及权限分配操作。
各栏目版面管理员在进入发布和维护之前先做身份验证,验证通过后方可进行操作,且只能发布和维护相应权限栏目版面内的信息,不能越权操作。
用例驱动是基于UML开发的一大特点,用例图(UseCasDiagram)展示了各类外部行为者与系统所提供的用例之间的连接。
一个用例是系统所提供的一个功能(或者系统提供的某一特定用法)的描述,行为者是指那些可能使用这些用例的人或外部系统,行为者与用例的连接表示该行为者使用了哪个用例。
用例图给出了用户所感受到的系统行为,基于UML的面向对象需求分析克服了传统需求分析对问题领域受时效上的限制和对系统功能无法把握其精确程序等缺点,同时解决了数据流分析的层次复杂性,对信息模型的映射程度加强了。
这里使用Rose软件进行建模,用例图如图1所示。
6.2静态模型用例图给出了用户所感受到的系统行为,但不能描述系统如何实现该功能,因此建立了用例模型后还需建立静态模型。
静态模型主要包括包图、类图、对象图、构件图等。
网站信息发布系统功能框架包图如图2所示。
类图(ClassDiagram)技术是面向对象方法的核心技术,类图展示了系统的类的静态结构及相互之间的各种关系以及对象间的静态关系。
类之间有多种联系方式,如关联(相互连接)、依赖(一个类依赖或使用另一个类)、泛化(一个类是另一个类的特殊情况)或包(把若干个相关的类包装在一起作为一个单元,相当于一个子系统)等;对象图是类图的实例。
在用UML对系统建模时并不需要建立所有UML图,信息发布系统的部分类图如图3所示。
6.3动态模型建立了系统的静态模型后,为了表达系统的动态特征,还需要建立系统的动态模型,动态模型可用时序图、协作图、状态图和活动图表达。
时序图(SequenceDiagram)展示了几个对象之间的动态协作关系。
它主要是用来显示对象之间发送消息的顺序,它还显示了对象之间的交互,即系统执行的某一特定时间点所发生的事。
协作图(CollaborationDiagram)与时序图一样,也展示对象间的动态协作关系。
它除了说明消息的交互外,还显示对象及其间的关系。
通常可在时序图或协作图选择一个来表示协作关系。
如果强调时间和顺序,则使用时序图;如果强调周境,则选择协作图。
状态图(StateDiagram)通常是对类描述的补充,它说明该类的对所有可能的状态以及哪些事件将导致状态的改变。
一个事件可以是一个对象向它发送的一条消息,或者是满足了某些条件。
状态的改称为迁移。
一个状态迁移还可以有与这相关的动作,该动作指出状
态迁移时应该做什么。
并不是所有类都要画状态图,有些类有一些意义明确的状态,并且其行为受不同状态所影响和改变,这些类才需要画状态图。
活动图(ActivityDiagram)展示了连续的活动流,它通常用来描述完成一个操作所需要的活动,它由动作状态组成,包含完成一个动作的活动的规约。
当一个动作完成时,将离开该动作状态。
活动图中的动作部分还可以包括消息发送和接收的规约。
本系统的活动图如图4所示。
图4信息发布系统活动图
4.4数据库建模数据库建模是系统开发中的一个重要环节,在前面系统建模的基础上这里直接给出本系统的E-R简图,如图5所示;在实体关系图的基础上,给出系统数据库模型图,如图6所示。
图5E-R简图
图6网站信息发布系统数据库模型图
6.5体系结构建模系统的体系结构用来描述系统各部分的结构、接口以及它们用于通信的机制,系统体系结构可分为逻辑体系结构和物理体系结构。
逻辑体系结构涉及到系统的功能,把功能分配到系统的不同部分,并详细地指明解决方案是如何工作的;物理体系结构涉及到系统的详细描述,它显示了硬件的结构,包括不同的结点和这些结点之间如何连接,还图示了代码模块的物理结构和依赖关系,并展示了对进程、程序、构件等软件在运行时的物理分配。
部署图(DeloymentDiagram)展示了系统中硬件和软件的物理结构,描述了处理器、设备和软件构件运行时的体系结构。
计算机和设备用结点表示,图中显示它们间的相互连接以及连接的方式,在结点内部可分配可执行构件和对象,并表示这些构件和对象在这个结点上运行
7 结语
采用UML及支持它的工具来帮助理解用户需求以及进行系统设计,可以大大提高应用程序的开发效率。
本文采用UML对网站信息发布系统进行了全程的建模实现,通过UML在网站信息发布系统开发中的应用,阐述了基于UML信息系统的建模方法,可供其它软件项目开发借鉴。
本系统在某单位的实际应用中取得了较好的效果。
参考文献
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(2).
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人民邮电出版社,2001.
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- UML WEB 网站 应用 研究