ЛЕКЦИЯ 5. Пример применение языка UML к проектированию Системы регистрации учебных курсов

Разделы Лекции 4: 4.1 Два вида систем регистрации курсов, 4.2. Система регистрации платных курсов Университета Истерн

Язык UML может быть использован для проектированию практически любой компьютерной системы и ее программного обеспечения. Программная архитектура компьютерных систем многомерна и состоит из нескольких взглядов на нее, изображения которых называются представлениями взглядов на систему. Эти одновременно развивающиеся в процессе проектирования компьютерной системы представления о ней показаны на Рис.5.1

Далее мы рассмотрим применение языка UML к проектированию автоматизированной системы регистрации учебных курсов Университета Истерн. В одной лекции невозможно описать весь процесс проектирования с помощью языка UML столь сложной АИС. Поэтому мы ограничимся рассмотрением лишь отдельных фрагментов процесса ее проектирования.

5.1 Диаграмма (модель) прецедентов

Проектирование любой АИС лучше всего начинать с построения диаграммы прецендентов, описывающей внешнюю границу АИС. Такая диаграмма называется главной диаграммой прецендентов. Для АИС Системы регистрации курсов Университета Истерн главная диаграмма прецендентов показана на Рис.5.2 РИС.5.2

Рассмотрим эту диаграмму подробнее. Она описывает внешнюю границу системы регистрации курсов. Как видите, внешняя граница АИС состоит из четырех актеров и семи прецендентов (use cases). Актеры имеют имена Преподаватель, Студент, Регистратор, Система оплаты. Следует помнить, что имена Преподаватель и Студент обозначают всех преподавателей и всех студентов Университета. Система оплаты - это бухгалтерия. Имена прецедентов обозначены рядом с их пиктограммами. Физически прецеденты реализуются как внешние рабочие места АИС, оснащенные дисплеями и средствами печати. Чтобы быстро и качественно нарисовать диаграмму прецедентов можно воспользоваться программой Rational Rose.

После построения главной диаграммы прецедентов разработчики системы должны последовательно описать потоки событий для каждого прецендента и связанного с ним актера. Такие описания называются спецификациями прецендентов.

Рассмотрим описание потока событий для прецендента "выбор курсов для преподавателя" (см. Рис.5.2). При этом мы приведем описания не всех событий потока, а только нескольких начальных.

Главный поток

Прецедент начинает выполняться, когда преподаватель подключится к системе регистрации и введет в нее свой пароль. Система проверяет правильность пароля (код операции Е-1) и просит преподавателя выбрать текущий или следующий учебный семестр (Е-2). Преподаватель вводит нужный семестр. Система предлагает выбрать требуемую операцию: добавить (Add), удалить (Delite), просмотреть (Review), напечатать (Print) или выйти (Quit). Если выбрана операция добавить (Add), S-1: выполняется поток добавить учебный курс (Add a Course Offering).
Если выбрана операция удалить (Delete), S-2: выполняется поток удалить учебный курс (Delete a Course Offering).
Если выбрана операция просмотреть (Review), S-3: выполняется поток просмотреть расписание (Review Schedule).
Если выбрана операция напечатать (Print), S-4: выполняется поток напечатать расписание (Print Schedule).
Если выбрана операция выйти (Out): прецендент завершается.

Под-потоки S-1: добавить учебный курс (Add a Course Offering)

Система отображает окно, содержащее поле для ввода названия и номера предмета. Преподаватель вводит название и номер предмета (Е-3). Система отображает список учебных курсов для указанного предмета (E-4). Преподаватель выбирает учебный курс. Система закрепляет за преподавателем выбранный учебный курс (E-5).

Далее для прецедента описываются под-потоки S-2, S-3, S-4. После этого описываются альтернативные потоки, которые определяют операции, выполняемые после ошибочных действий преподавателя, например после того как преподаватель ошибется и неправильно введет свой идентификационный номер.
Описания потоков событий составляются для всех прецендентов, показанных на Рис.5.2.
После описания внешней границы АИС обычно составляются диаграммы действий. Одна из диаграмм действий для АИС Истерн была показана в Лекции 3 на Рис.3.11.

5.2 Проектирование базы данных

Очевидно, что для компьютерной системы Истерн целесообразно использовать реляционную (табличную) базу данных. Проектирование базы данных обычно начинается с построения ее концептуальной схемы, на которой реляционные таблицы представлены в виде классов (сущностей), а логические соединения между таблицами изображены линиями, имитирующими двунаправленные или однонаправленные отношения между сущностями. На Рис.5.3 показан один из фрагментов обширной концептуальной схемы базы данных компьютерной системы Истерн.

Этот фрагмент концептуальной схемы базы данных может быть построен в виде диаграммы классов с помощью программы Retional Roose, основанной на языке UML. Линии, заканчивающиеся стрелкой показывают иерархию наследования для класса "пользователь". Правая линия без стрелки с числовыми метками изображает двунаправленное отношение между классами Учебный курс и Студент. Метки 0..4 и 3..10 означают, что в данном семестре конкретный студент может посещать от 0 до 4-х учебных курсов, а данный курс может читаться нескольким студентам - от 3-х до 10-ти. Если мы обратимся к модели архитектуры компьютерной системы, показанной на Рис.5.1, то диаграмме классов Рис.5.3 надо рассматривать как часть логической схемы компьютерной системы.

5.3 Другие диаграммы компьютерной системы Истерн