基于UML的面向对象建模方法及其在血站管理系统中的应用研究

摘要

面向对象建模是软件开发领域的一个重要研究方向。统一建模语言UML是一种定义良好、易于表达、功能较强的面向对象建模语言。在软件开发领域,基于UML的面向对象建模方法正得到日益广泛应用,但是,UML只是一种建模语言,不是建模方法,利用UML建模最终只能生成系统软件框架代码,不便于通过模型的执行来进行系统测试,而且UML模型之间的一致性也很难保证。我们需要一个能最终生成可执行模型,并保证模型之间一致性的建模环境。
　　 本文在江苏省经济信息中心的血站综合管理信息系统项目资助下,对基于UML的面向对象建模方法进行了深入研究,对其建模环境进行扩展,并应用于南京市红十字血液中心的血站管理系统。具体而言,首先,对传统的基于UML的面向对象建模方法进行了改进,引入控制流图CFG扩展了UML的建模环境,使得UML建模跨越软件开发的所有阶段,最终的模型可以执行；其次,引入对象过程图OPD,给出OPD和UML模型的转换方法,利用OPD的单一模型保证UML模型的一致性；接着,我们阐述从UML模型到面向对象代码的转换方法,并分析元描述MSF机制,给出一个代码转换器的原型；最后,以南京市红十字血液中心血站管理系统为例,利用基于UML的面向对象建模方法建立起该系统的多种模型,并实现相应的应用软件框架,从而研究UML建模方法在血站管理中的应用,并验证本文提出的改进方法。实践证明,利用控制流图和对象过程图扩展UML建模环境,可方便地进行系统需求分析、总体设计和详细设计,大大提高效率,缩短开发进程。

目录

文摘

英文文摘

第一章 引言

1.1 课题背景

1.2 UML与面向对象建模方法

1.3 本文研究内容

1.4 论文结构

第二章 基于UML的面向对象建模的研究

2.1 面向对象建模方法

2.2 UML面向对象建模机制

2.2.1 UML架构

2.2.2 UML静态建模机制

2.2.3 UML动态建模机制

2.3 UML的扩展机制

2.3.1 约束

2.3.2 标记值

2.3.3 构造型

2.4 本章小结

第三章 应用CFG和OPD扩展UML建模环境

3.1 UML面向对象建模的局限性

3.1.1 UML的软件颗粒度

3.1.2 UML的模型的一致性问题

3.2 应用控制流图CFG扩展UML

3.2.1 控制流图CFG的定义

3.2.2 UML/CFG建模系统设计

3.3 应用对象过程图OPD扩展UML

3.3.1 OPD方法

3.3.2 OPD基本概念

3.3.3 一个简单的OPD模型

3.3.4 UML模型与OPD模型的相互转换

3.4.本章小结

第四章 UML模型剑面向对象代码转换的研究

4.1 研究现状

4.2 UML类图到面向对象代码的转换

4.2.1 属性和方法的映射

4.2.2 泛化/特化关系的映射

4.2.3 关联关系的映射

4.2.4 受限关联关系的映射

4.2.5 聚合关系和组合关系的映射

4.2.6 包的映射

4.3 UML其它模型图到面向对象代码的转换

4.4 CFG向面向对象代码的转换

4.5 代码生成系统的构造

4.5.1 元描述形式化机制

4.5.2 构造抽象表达树

4.5.3 由语义表达树生成代码

4.6 本章小结

第五章 血站管理系统的设计及实现

5.1 血站管理系统概述

5.2 需求分析

5.2.1 系统功能分析

5.2.2 获取参与者

5.2.3 获取系统刚例

5.2.4 参与者与用例之间的关系

5.3 总体设计

5.3.1 CRC卡

5.3.2 系统类图

5.3.2 主要用例描述

5.4 详细设计

5.4.1 类图

5.4.2 用CFG细化类的方法

5.4.3 包图

5.5 系统实现

5.5.1 系统的三层体系结构

5.5.2 系统配置图和组件图

5.5.3 系统运行的部分界面

第六章 总结与展望

6.1 研究总结

6.2 今后的工作

致谢

参考文献