第十一章綜合實(shí)例：網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)11.1系統(tǒng)需求描述11.2系統(tǒng)的用例建模11.3活動(dòng)建模11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模11.5動(dòng)態(tài)行為建模（交互建模）11.6包設(shè)計(jì)11.7協(xié)作設(shè)計(jì)下一頁(yè)第十一章綜合實(shí)例：網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)11.8建立物理模型11.9用戶界面設(shè)計(jì)11.10數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)11.11系統(tǒng)實(shí)施情況、測(cè)試和升級(jí)上一頁(yè)11.1系統(tǒng)需求描述

隨著信息技術(shù)，多媒體技術(shù)和互連網(wǎng)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為課堂教學(xué)的新手段，正在改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式?；ヂ?lián)網(wǎng)在成為連接世界的國(guó)際信息網(wǎng)絡(luò)同時(shí)也進(jìn)入教育領(lǐng)域。許多教學(xué)系統(tǒng)在網(wǎng)上出現(xiàn)，帶來(lái)了網(wǎng)上教室、網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室、網(wǎng)上圖書(shū)館等新事物。我國(guó)的遠(yuǎn)程教育從以廣播電視為主體，以個(gè)人自學(xué)、集中輔導(dǎo)為主要學(xué)習(xí)方式，轉(zhuǎn)為以計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)字衛(wèi)星通訊技術(shù)為主體，以個(gè)人自主的個(gè)別化學(xué)習(xí)和交互式集體協(xié)同學(xué)習(xí)相結(jié)合為主要的學(xué)習(xí)方式。學(xué)習(xí)者可以按個(gè)人的意愿或需要選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)度、學(xué)習(xí)方式，形成了一種新的遠(yuǎn)程開(kāi)放學(xué)習(xí)模式?；ヂ?lián)網(wǎng)的出現(xiàn)使學(xué)生真正學(xué)會(huì)自主學(xué)習(xí)。下一頁(yè)返回11.1系統(tǒng)需求描述因此，建立一個(gè)良好的軟件系統(tǒng)己經(jīng)成為新型網(wǎng)絡(luò)化遠(yuǎn)程教育發(fā)展的關(guān)鍵。為了適應(yīng)我國(guó)遠(yuǎn)程教育發(fā)展的需要，我們?cè)O(shè)計(jì)并初步實(shí)現(xiàn)了一個(gè)網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)。下面主要介紹運(yùn)用UML(統(tǒng)一建模語(yǔ)言)對(duì)網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的建模過(guò)程。11.1.1系統(tǒng)的總體功能網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的用戶是學(xué)生和教師。教師使用系統(tǒng)可以進(jìn)行課件管理、課程管理、成績(jī)管理、作業(yè)管理、學(xué)生評(píng)估、資料管理等。學(xué)生可以通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行選課管理、作業(yè)提交、個(gè)人成績(jī)、學(xué)分統(tǒng)計(jì)、資料下載、教學(xué)評(píng)估等。11.1.2系統(tǒng)的功能細(xì)化上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1系統(tǒng)需求描述網(wǎng)上教學(xué)管理的工作內(nèi)容繁多，我們?cè)诖俗鳛橐粋€(gè)簡(jiǎn)單的示例，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)只處理教師的課件管理和學(xué)生的作業(yè)管理兩方面的服務(wù)。1、課件管理服務(wù)：可以提供課件信息管理、課件管理、課件瀏覽、身份驗(yàn)證、開(kāi)設(shè)課程驗(yàn)證等服務(wù)。(1)課件信息管理:教師可以進(jìn)行課件信息的檢查，并進(jìn)行相關(guān)信息的增加、修改和刪除等工作。(2)課件管理:教師可以進(jìn)行課件的上傳和下載。(4)課件瀏覽:教師可以瀏覽課件。(5)身份驗(yàn)證：教師在進(jìn)行課程選擇前要進(jìn)行身份驗(yàn)證。(6)開(kāi)設(shè)課程驗(yàn)證:驗(yàn)證該課程的相關(guān)信息。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.1系統(tǒng)需求描述2、作業(yè)管理服務(wù)：可以提供查看教師所布置的作業(yè)、寫(xiě)作業(yè)、修改己完成作業(yè)、查看作業(yè)評(píng)語(yǔ)、與教師聯(lián)系、選擇課程等服務(wù)。(1)察看作業(yè)：查看教師所布置的作業(yè):(2)寫(xiě)作業(yè):學(xué)生完成所選課程作業(yè)。(3)修改作業(yè)：修改己完成作業(yè):(4)查看評(píng)語(yǔ)：查看作業(yè)評(píng)語(yǔ):(5)與教師聯(lián)系：E_mail與教師聯(lián)系。(6)選擇課程:學(xué)生進(jìn)行所學(xué)課程選擇上一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模11.2.1識(shí)別參與者在網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)中，我們確定2個(gè)參與者：學(xué)生和教師。對(duì)于每一個(gè)參與者，應(yīng)當(dāng)明確其業(yè)務(wù)活動(dòng)的內(nèi)容、對(duì)系統(tǒng)的服務(wù)要求?！皩W(xué)生”參與者可以通過(guò)系統(tǒng)提供查看教師所布置的作業(yè)、寫(xiě)作業(yè)、修改己完成作業(yè)、查看作業(yè)評(píng)語(yǔ)、與教師聯(lián)系、選擇課程等?！敖處煛眳⑴c者作為教學(xué)管理系統(tǒng)的主要支持者，可以通過(guò)系統(tǒng)上傳課件、修改課件、瀏覽課件、開(kāi)設(shè)課程等。下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模11.2.2識(shí)別用例確定參與者后，應(yīng)當(dāng)根據(jù)系統(tǒng)需求，建立系統(tǒng)頂層的用例模型，在分析和設(shè)計(jì)階段將進(jìn)一步細(xì)化，劃分為更低層的詳細(xì)用例圖，以便深入分析系統(tǒng)的要求和目標(biāo)。頂層用例模型中的每一個(gè)用例都可以細(xì)化為若干個(gè)小的低一層次的用例。本系統(tǒng)的頂層用例模型只包含兩個(gè)用例：“作業(yè)管理”和“課件管理”，用例“課件管理”與2個(gè)參與者都存在交互，用例“作業(yè)管理”與參與者“學(xué)生”存在著交互。這兩個(gè)用例需要進(jìn)一步的細(xì)化為更小一些的用例，以便深入分析系統(tǒng)的要求和目標(biāo)。在這里我們以不同的參與者來(lái)細(xì)化用例:上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模(1)教師參與的用例細(xì)化教師參與的課件管理用例可以分解為以下一些用例:課件信息管理、課件管理、課件瀏覽、身份驗(yàn)證、開(kāi)設(shè)課程驗(yàn)證等。教師只有通過(guò)系統(tǒng)的身份驗(yàn)證以及所開(kāi)設(shè)課程的驗(yàn)證之后，才能管理其授權(quán)課程下屬的課件。細(xì)化的用例圖如圖11-2所示。（2）學(xué)生參與的用例細(xì)化學(xué)生參與的作業(yè)用例可以分解為以下幾個(gè)用例:查看教師所布置的作業(yè)、寫(xiě)作業(yè)、修改己完成作業(yè)、查看作業(yè)評(píng)語(yǔ)、與教師聯(lián)系、選擇課程等。學(xué)生只有通過(guò)系統(tǒng)的身份驗(yàn)證和選課驗(yàn)證之后，才能參與己授權(quán)課程的作業(yè)活動(dòng)。其細(xì)化用例圖如圖11-3所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模11.2.3系統(tǒng)用例圖系統(tǒng)用例分別如圖11-1、11-2、11-3所示。11.2.4為用例編寫(xiě)文檔繪制完以上用例圖之后，要對(duì)每一個(gè)進(jìn)行描述，編寫(xiě)用例的說(shuō)明文檔。下面對(duì)網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的兩個(gè)主要用例作簡(jiǎn)要的舉例說(shuō)明。1.課件信息管理（1）.前置條件在這個(gè)用例開(kāi)始前，教師必須登錄到系統(tǒng)中。1.2.后置條件上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模如果用例成功,教師可以增加、修改或刪除課件信息。否則，系統(tǒng)的狀態(tài)不變。1.3.擴(kuò)充點(diǎn)沒(méi)有。1.4.事件流1.4.1.基流當(dāng)教師想維護(hù)課件信息時(shí)，用例啟動(dòng)，系統(tǒng)要求教師選擇所要執(zhí)行的活動(dòng)（增加、修改或刪除課件信息）如果所選的活動(dòng)是“增加課件信息”，則執(zhí)行分支流：增加課件信息上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模如果所選的活動(dòng)是“修改課件信息”，則執(zhí)行分支流：修改課件信息如果所選的活動(dòng)是“刪除課件信息”，則執(zhí)行分支流：刪除課件信息1.4.2.分支流（1）增加課件信息提供課件信息，如課件相關(guān)課程的名稱、課件的主要內(nèi)容等系統(tǒng)上傳并存儲(chǔ)課件信息（2）修改課件信息提供課件名稱上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模查詢并顯示課件的相關(guān)信息修改課件的信息（3）刪除課件信息提供課件名稱查詢并顯示課件的相關(guān)信息從系統(tǒng)中刪除課件的信息1.4.3替代流（1）分支流（增加課件信息）的替代流若增加的課件已存在，系統(tǒng)顯示提示信息，用例終止。（2）分支流（修改課件信息）的替代流若存在課件，系統(tǒng)顯示提示信息，用例終止。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模（3）分支流（刪除課件信息）的替代流若查詢不到課件，系統(tǒng)顯示提示信息，用例終止。如果用戶輸入無(wú)效的用戶名和/或密碼，系統(tǒng)顯示錯(cuò)誤信息。用戶可以選擇返回基流的起始點(diǎn),重新輸入正確的用戶名和/或密碼；或者取消登錄，用例結(jié)束。2.寫(xiě)作業(yè)2.1.前置條件在這個(gè)用例開(kāi)始前，學(xué)生必須登錄到系統(tǒng)中。2.2.后置條件如果這個(gè)用例成功,學(xué)生可以選課寫(xiě)作業(yè)，否則，系統(tǒng)的狀態(tài)沒(méi)有變化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.2系統(tǒng)的用例建模2.3.擴(kuò)充點(diǎn)沒(méi)有2.4.事件流2.4.1基流(Basicflow)當(dāng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)生寫(xiě)作業(yè)時(shí)，用例啟動(dòng)。(1)選擇課程(2)做所選課程作業(yè)2.4.2.分支流若作業(yè)需要修改，可以執(zhí)行修改作業(yè)。2.4.2.替換流若所選課程沒(méi)有作業(yè)，系統(tǒng)顯示提示信息，用例終止。上一頁(yè)返回11.3活動(dòng)建模網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)可以建立多個(gè)不用的活動(dòng)圖，下面僅舉例介紹幾個(gè)有代表性的活動(dòng)圖。1.登錄系統(tǒng)的活動(dòng)圖圖11-4是登錄系統(tǒng)的活動(dòng)圖，其中動(dòng)作有輸入網(wǎng)站的URL,顯示網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的主業(yè)、輸入登錄信息、點(diǎn)擊“OK”按鈕、登錄信息認(rèn)證和顯示登錄成功界面。用戶登錄系統(tǒng)時(shí)，首先要輸入登錄網(wǎng)站的URL,然后從首頁(yè)的登錄窗口中輸入登錄信息，如用戶名和密碼，點(diǎn)擊頁(yè)面上的登錄按鈕。用戶輸入的信息會(huì)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息對(duì)比驗(yàn)證，如果驗(yàn)證成功，返回登錄成功界面，如果失敗，返回登錄失敗頁(yè)面。下一頁(yè)返回11.3活動(dòng)建模2.教師上傳課件的活動(dòng)圖圖11-5是教師上傳課件的活動(dòng)圖，其中動(dòng)作有申請(qǐng)課件上傳、驗(yàn)證課件的大小和其他信息、課件存儲(chǔ)、系統(tǒng)管理員認(rèn)證、更新頁(yè)面。教師要上傳課件，首先要進(jìn)入課件上傳頁(yè)面，然后驗(yàn)證上傳課件的大小和其他信息是否符合要求。驗(yàn)證成功后將課件存儲(chǔ)，當(dāng)系統(tǒng)管理員認(rèn)證通過(guò)，更新頁(yè)面，如果認(rèn)證不通過(guò)則刪除課件。上一頁(yè)返回11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模11.4.1定義實(shí)體類對(duì)于我們所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)可以抽象出以下一些主要的類。在人員信息方面有“學(xué)生”類，“教師”類和“系統(tǒng)管理員”類。在教學(xué)管理方面有課程類、學(xué)生選課登記類、教師授課登記類、課件類、學(xué)生成績(jī)類、作業(yè)類、試題類、學(xué)分統(tǒng)計(jì)類。11.4.2定義類屬性在人員信息方面有“學(xué)生”類，“教師”類和“系統(tǒng)管理員”類。學(xué)生類的屬性有學(xué)生編號(hào)、姓名、年齡、性別、專業(yè)、入學(xué)年份、聯(lián)系電話、Email地址等；教師類的屬性有教師下一頁(yè)返回11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模

編號(hào)、姓名、性別、職稱、系別、聯(lián)系地址等，管理員類的屬性有編號(hào)、姓名、聯(lián)系電話、Email地址等。對(duì)這些類的操作有查詢、添加、修改、刪除。在教學(xué)管理方面有課程類、學(xué)生選課登記類、教師授課登記類、課件類、學(xué)生成績(jī)類、作業(yè)類、試題類、學(xué)分統(tǒng)計(jì)類。課程類的屬性有課程名、課程編號(hào)、學(xué)分、先修課程等，其操作有查詢、修改、添加、刪除等；學(xué)生選課登記類的屬性有學(xué)生編號(hào)、開(kāi)課時(shí)間、課程編號(hào)等，其操作有查詢、登記課程、修改登記、刪除登記、打印、統(tǒng)計(jì)等；教師授課登記類的屬性有教師編號(hào)、課程編號(hào)、開(kāi)課學(xué)期、開(kāi)課專業(yè)等，其操作有查詢、登記課程、審核登記等；課件類的屬性有課上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模

件名、課件編號(hào)、所屬課程、關(guān)鍵詞、課件類型等，其操作包括查詢、修改、添加和刪除；學(xué)生成績(jī)類的屬性有學(xué)生編號(hào)、課程編號(hào)、平時(shí)成績(jī)、總評(píng)成績(jī)等，其操作有查詢、修改、添加、刪除、統(tǒng)計(jì)等；作業(yè)類的屬性有課程編號(hào)、作業(yè)內(nèi)容、所在學(xué)期等，其操作有修改、查詢等；試題類的屬性有課程編號(hào)、試題類型、難度值、試題內(nèi)容、試題答案等，其操作有增加、修改、查詢、打印、統(tǒng)計(jì)等；學(xué)分統(tǒng)計(jì)類的屬性有學(xué)生編號(hào)、己修學(xué)分、總計(jì)學(xué)分等，其操作有統(tǒng)計(jì)、查詢、打印等。11.4.3確定類之間的關(guān)系上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模在定義了類之后，需要進(jìn)一步分析類之間的聯(lián)系。類之間的聯(lián)系有關(guān)聯(lián),聚集、繼承、依賴等多種類型。關(guān)聯(lián)表示兩個(gè)類之間存在某種語(yǔ)義上的聯(lián)系，例如教師授課登記類和教師類之間的授課關(guān)聯(lián)、學(xué)生選課登記類和學(xué)生之間的選課關(guān)聯(lián)、學(xué)生選課登記類和學(xué)生類之間。聚集表示類之間的關(guān)系是整體與部分的關(guān)系，例如系統(tǒng)中的課程類和教師授課登記類、學(xué)生選課登記類、課件類、試題類之間的聚集關(guān)系。繼承是指類之間的一般和特殊的關(guān)系，例如系統(tǒng)中的人員類和學(xué)生類、教師類、系統(tǒng)管理員類之間是繼承關(guān)系。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.4靜態(tài)結(jié)構(gòu)建模依賴是指一個(gè)類的變化將到另一個(gè)類，例如系統(tǒng)中的學(xué)生選課登記類和學(xué)生成績(jī)類之間，學(xué)生成績(jī)和學(xué)分統(tǒng)計(jì)、成績(jī)管理是依賴關(guān)系。11.4.4建立類圖在分析了網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的類、對(duì)象和關(guān)聯(lián)之后，可以得出其類圖如圖11-6所示。為了簡(jiǎn)化系統(tǒng)的類圖，圖中只畫(huà)出了主要的實(shí)體類、對(duì)圖中的類只標(biāo)示了其主要操作和屬性。上一頁(yè)返回11.5動(dòng)態(tài)行為建模（交互建模）11.5.1建立順序圖繪制順序圖，首先要對(duì)每個(gè)用例編寫(xiě)交互活動(dòng)劇本，然后確定參與交互的活動(dòng)者、對(duì)象以及交互事件。下面舉例說(shuō)明網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的一些重要的順序圖。1.“教師申請(qǐng)課程”的順序圖對(duì)于用例場(chǎng)景“教師申請(qǐng)課程”是在參與者“教師”和主界面對(duì)象之間發(fā)生的交互，可以繪制的順序圖，如圖11-7所示，其中的交互事件有登錄、驗(yàn)證教師身份、打開(kāi)申請(qǐng)課程表單、選擇開(kāi)課專業(yè)、瀏覽課程、選擇要申請(qǐng)的課程、驗(yàn)證申請(qǐng)的有效性、加入申請(qǐng)、顯示結(jié)果。下一頁(yè)返回11.5動(dòng)態(tài)行為建模（交互建模）2.“學(xué)生完成作業(yè)”的順序圖“學(xué)生完成作業(yè)”的順序圖如圖11-8，是在參與者“學(xué)生”和主界面對(duì)象之間發(fā)生的交互，可以繪制的順序圖，如圖所示，其中的交互事件有登錄、驗(yàn)證身份、打開(kāi)作業(yè)表單、選擇課程、瀏覽教師布置的作業(yè)情況、選擇作業(yè)、檢查作業(yè)是否已批閱，若有則查看教師批語(yǔ)，若無(wú)則完成作業(yè)或者修改己完成的作業(yè)。3.“教師管理學(xué)生成績(jī)”的順序圖“教師管理學(xué)生成績(jī)”的順序圖如圖11-9，是在參與者“教師”和主界面對(duì)象對(duì)象之間發(fā)生的交互，可以繪制的順序圖，如圖所示，其中的交互事件有登錄、驗(yàn)證教師身份、打開(kāi)上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.5動(dòng)態(tài)行為建模（交互建模）學(xué)生成績(jī)管理表單、選擇要管理成績(jī)的課程、顯示選修該課程的學(xué)生和學(xué)生的成績(jī)、修改、添加或刪除學(xué)生成績(jī)、驗(yàn)證成績(jī)的有效性、更新學(xué)生成績(jī)。由于篇幅關(guān)系，其他用例的順序圖不再累述。11.5.2建立狀態(tài)圖狀態(tài)圖表現(xiàn)一個(gè)對(duì)象（類）的生命史。對(duì)于一些實(shí)現(xiàn)重要行為動(dòng)作的對(duì)象應(yīng)當(dāng)繪制狀態(tài)圖。繪制狀態(tài)圖需要確定一個(gè)對(duì)象的生命期可能出鄉(xiāng)的全部狀態(tài)，即哪些事件將引起狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，將會(huì)發(fā)生哪些動(dòng)作。1.教師登記開(kāi)設(shè)課程的狀態(tài)圖上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.5動(dòng)態(tài)行為建模（交互建模）對(duì)于網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的教師登記開(kāi)設(shè)課程，可能有的狀態(tài)、時(shí)間和動(dòng)作如圖11-10圖11-10是教師登記開(kāi)設(shè)課程的狀態(tài)圖，有新登記課程、授權(quán)開(kāi)設(shè)課程、無(wú)權(quán)開(kāi)設(shè)課程、開(kāi)課、閉課、課程取消、課程待取消處理和課程完成幾個(gè)狀態(tài)，其中前五種狀態(tài)組成組合狀態(tài)。此外，學(xué)生選課登記的狀態(tài)圖如圖11-11所示。圖11-11是學(xué)生選課登記的狀態(tài)圖，有初始化、選擇主修課程、選擇選修課程、選課完成、提交選課結(jié)果待處理、暫停選課幾個(gè)狀態(tài)，其中選擇主修課程和選擇選修課程組成組合狀態(tài)。上一頁(yè)返回11.6包設(shè)計(jì)對(duì)于網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)，需要把系統(tǒng)的對(duì)象類組織承包，以便清楚地了解系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的包如圖11-12所示，可以分為“教學(xué)管理”包、“系統(tǒng)管理”包、“數(shù)據(jù)庫(kù)”包和“用戶接口”包。用戶接口包：其中包括前文所述的全部接口類對(duì)象；教學(xué)管理包：其中包含了為實(shí)現(xiàn)教學(xué)教務(wù)管理領(lǐng)域任務(wù)的類:教師類、學(xué)生類、課程類、課件類、學(xué)生成績(jī)類、作業(yè)類、試題類、教師授課登記類、學(xué)生選課登記類等。數(shù)據(jù)庫(kù)包：其中包含了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)功能的全部類。系統(tǒng)管理包:其中包含了實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)維護(hù)和管理的全部類。返回11.7協(xié)作設(shè)計(jì)協(xié)作圖用于描述相互協(xié)作的對(duì)象間的交互關(guān)系和鏈接關(guān)系。網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的協(xié)作圖較多，下面僅介紹比較有代表性的：學(xué)生完成作業(yè)協(xié)作圖、教師管理學(xué)生成績(jī)和教師申請(qǐng)課程協(xié)作圖。圖11-13是學(xué)生完成作業(yè)的協(xié)作圖，圖11-14是教師管理學(xué)生成績(jī)的協(xié)作圖，圖11-15是教師申請(qǐng)課程的協(xié)作圖。返回11.8建立物理模型本部分主要對(duì)系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，應(yīng)該定義系統(tǒng)的物理模型，包括構(gòu)件圖和配置圖，用來(lái)顯示系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)時(shí)的一些特性，包括源代碼的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和運(yùn)行時(shí)刻的實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)。其中構(gòu)件圖顯示代碼本身的結(jié)構(gòu)，配置圖顯示系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的結(jié)構(gòu)。11.8.1建立系統(tǒng)組件圖系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的源代碼、二進(jìn)制碼、執(zhí)行碼可以按照模塊化的思想，用組件分別組織起來(lái)，明確系統(tǒng)各部分的功能職責(zé)和軟件結(jié)構(gòu)。組件圖顯示編譯、鏈接或執(zhí)行時(shí)組件之間的依賴關(guān)系，有助于我們分析和理解組件之間的相互影響程度。一般來(lái)說(shuō)，軟件組件就是一個(gè)實(shí)際文件，可以是源代碼文件、二進(jìn)制代碼文件和可執(zhí)行文件等.下一頁(yè)返回11.8建立物理模型圖11-16是網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的構(gòu)件圖，其中教師、學(xué)生方面的應(yīng)用程序構(gòu)件有各自的模板和公共的庫(kù)文件，PHP庫(kù)文件則負(fù)責(zé)對(duì)教師和學(xué)生方應(yīng)用程序的解析，為其提供數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)件的數(shù)據(jù)服務(wù)。系統(tǒng)管理員方的可執(zhí)行程序構(gòu)件則直接依賴于數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)件。11.8.2建立配置圖配置圖描述系統(tǒng)硬件的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)以及在此結(jié)構(gòu)上執(zhí)行的軟件，常常用于幫助理解分布式系統(tǒng)。配置圖可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備(用結(jié)點(diǎn)表示)以及它們之間的連接關(guān)系，也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性，還可以顯示網(wǎng)絡(luò)之間的通信路徑。在結(jié)點(diǎn)內(nèi)部，可以放置可執(zhí)行部件和對(duì)象以上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.8建立物理模型

顯示結(jié)點(diǎn)跟可執(zhí)行軟件單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系。配置圖中的結(jié)點(diǎn)代表一個(gè)物理設(shè)備以及其上運(yùn)行的軟件系統(tǒng)，結(jié)點(diǎn)之間的連線表示系統(tǒng)之間進(jìn)行交互的通信路徑，在UML中被稱為連接。圖11-17是網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)的配置圖，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器配置在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上，用戶計(jì)算機(jī)則配置在不同的節(jié)點(diǎn)上，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器向應(yīng)用服務(wù)器提供數(shù)據(jù)服務(wù)，用戶(教師、學(xué)生)通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)應(yīng)用服務(wù)器獲得教學(xué)應(yīng)用服務(wù)，系統(tǒng)管理員則使用客戶端應(yīng)用程序訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理和維護(hù)。教師和學(xué)生端采用的是B/S結(jié)構(gòu)，能充分利用服務(wù)器資源，提供一個(gè)跨平臺(tái)的簡(jiǎn)單一致的應(yīng)用環(huán)境，實(shí)現(xiàn)了開(kāi)發(fā)環(huán)境和應(yīng)用環(huán)境的分離，具有易于上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.8建立物理模型

維護(hù)、信息共享度高、擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)管理員端采用的是C/S結(jié)構(gòu)，安全性和效率更高，容易實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯和管理機(jī)制。上一頁(yè)返回11.9用戶界面設(shè)計(jì)用戶界面設(shè)計(jì)要綜合考慮易用性設(shè)計(jì)、藝術(shù)設(shè)計(jì)和技術(shù)實(shí)現(xiàn)，是很有挑戰(zhàn)性的工作。我們將本系統(tǒng)的用戶定義為：對(duì)應(yīng)用程序或計(jì)算機(jī)的一般用法有一定了解，用戶希望界面符合WINDOWS視窗特別是OFFICE風(fēng)格，對(duì)易用性、簡(jiǎn)潔性有比較高的要求，對(duì)界面快速交互沒(méi)有很強(qiáng)的要求。

因此，本系統(tǒng)用戶界面設(shè)計(jì)堅(jiān)持圖形用戶界面（GUI）設(shè)計(jì)原則，界面直觀、對(duì)用戶透明：用戶接觸網(wǎng)上界面上對(duì)應(yīng)的功能一目了然、不需要多少培訓(xùn)就可以方便使用本應(yīng)用系統(tǒng)。

在界面設(shè)計(jì)中保持各界面的一致性，包括使用標(biāo)準(zhǔn)的控件,字體、標(biāo)簽風(fēng)格、顏色、術(shù)語(yǔ)、顯示錯(cuò)誤信息等方面確保一致。此外，由于采用B/S體系結(jié)構(gòu)，用戶響應(yīng)時(shí)間應(yīng)該適中，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，用戶就會(huì)感到不安和沮喪，而下一頁(yè)返回11.9用戶界面設(shè)計(jì)

響應(yīng)時(shí)間過(guò)短有時(shí)會(huì)造成用戶加快工作節(jié)奏，從而導(dǎo)致錯(cuò)誤。因此在系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間上要綜合考慮響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)度和界面現(xiàn)實(shí)和操作設(shè)計(jì)，例如等待時(shí)的一些圖標(biāo)提示信息等。上一頁(yè)返回11.10數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)

網(wǎng)上教學(xué)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)過(guò)程，也就是將UML的類映射到數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程。UML建立的類圖模型中的每一個(gè)實(shí)體類要明確存取數(shù)據(jù)的方式，并將其映射到數(shù)據(jù)庫(kù)上。由于我們選擇的RDBMS以二維表為基本管理單元，所以分析設(shè)計(jì)階段得到的類圖模型最終由數(shù)據(jù)庫(kù)中二維表及表間關(guān)系描述，有關(guān)的變換規(guī)則歸納如下:實(shí)現(xiàn)實(shí)體類向數(shù)據(jù)庫(kù)類的完全映射，數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯模型直接模擬現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體關(guān)系。一個(gè)對(duì)象類可映射為一個(gè)以上的表，當(dāng)類間有一對(duì)多的關(guān)系時(shí)，一個(gè)表也可以對(duì)應(yīng)多個(gè)類。下一頁(yè)返回11.10數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)關(guān)系(一對(duì)一、一對(duì)多、多對(duì)多)的映射可能有多種情況，但一般映射為一個(gè)表，也可在類表間定義相應(yīng)的外鍵。單一繼承的泛化關(guān)系可以對(duì)父類和子類分別映射為表；可不定義父類表而讓子類表?yè)碛懈割悓傩?，也可以不定義子類表而讓父類表?yè)碛凶宇惾繉傩浴?duì)多重繼承的父類和子類分別映射為表，對(duì)多次多重繼承的泛化關(guān)系也映射到一個(gè)表。對(duì)映射后的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行冗余控制調(diào)整，使其達(dá)到合理的關(guān)系范式，同時(shí)也可以保留適當(dāng)冗余，減少數(shù)據(jù)庫(kù)冗余的設(shè)計(jì)思路產(chǎn)生于70年代，曾是DBMS進(jìn)步的重要?jiǎng)恿χ?。然而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，容易理解、應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作量少、維護(hù)簡(jiǎn)單成為衡量數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)合理性的最重要標(biāo)準(zhǔn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.10數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)通過(guò)以上規(guī)則的映射，可以從前文所述的系統(tǒng)類圖模型中得到數(shù)據(jù)庫(kù)所需的表格:課程表、課件表、試題表、教師授課登記表、學(xué)生選課登記表、學(xué)生成績(jī)表、學(xué)生信息表、教師信息表、管理員信息表、作業(yè)表、消息表、師生交流所用的留言表等。下面舉例說(shuō)明網(wǎng)上教學(xué)管理系統(tǒng)中的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)體關(guān)系圖，如圖11-18。上一頁(yè)返回11.11系統(tǒng)實(shí)施情況、測(cè)試和升級(jí)在B/S模式下，我們選擇了PHP作開(kāi)發(fā)工具，它與其他動(dòng)態(tài)訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)的技術(shù)如JSP,ASP等相比，具有以下的優(yōu)勢(shì):易學(xué)易用，開(kāi)發(fā)周期短，易于維護(hù)；跨平臺(tái)、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性高；擴(kuò)展性和超常的穩(wěn)定性，而且它開(kāi)放源碼，可以免費(fèi)使用；強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)支持；支持Internet的前沿技術(shù)等。在C/S模式下，我們選擇用PowerBuilder開(kāi)發(fā)客戶端程序，PowerBuilder是業(yè)界公認(rèn)的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用最優(yōu)開(kāi)發(fā)工具之一，它面向?qū)ο?，支持組件技術(shù)和多種流行的數(shù)據(jù)庫(kù)，利用其專利產(chǎn)品數(shù)據(jù)窗口可以大大簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)難度。用它開(kāi)發(fā)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理應(yīng)用功能完善而強(qiáng)大，可移植性高，可以方便的實(shí)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)圖表打印、異構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)間數(shù)據(jù)遷移等其它開(kāi)發(fā)工具較難實(shí)現(xiàn)的功能。下一頁(yè)返回11.11系統(tǒng)實(shí)施情況、測(cè)試和升級(jí)

基于網(wǎng)絡(luò)安全，運(yùn)行成本等方面的考慮，本系統(tǒng)選擇了目前非常流行的組合—PHP+MYSQL+APACHEonLinux，即Linux系統(tǒng)作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，Apache和MySQL分別作為應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。這種組合的最大優(yōu)勢(shì)在于快捷、穩(wěn)定而且免費(fèi)，在目前我國(guó)教育資金普遍不足的情況下是一個(gè)非常不錯(cuò)的選擇。Linux是基于Unix的多用戶、多任務(wù)、支持多進(jìn)程和多CPU的操作系統(tǒng)，具有成本低、性能高、穩(wěn)定性好和源代碼開(kāi)放等特點(diǎn)，內(nèi)核糟練而穩(wěn)定，具有很好的可擴(kuò)充性，而且自帶免費(fèi)的MYSQL數(shù)據(jù)庫(kù)，是全球使用最廣泛的操作系統(tǒng)之一。上一頁(yè)下一頁(yè)返回11.11系統(tǒng)實(shí)施情況、測(cè)試和升級(jí)ApacheWeb服務(wù)器可以說(shuō)是PHP的最佳結(jié)合，作為一種功能強(qiáng)大的免費(fèi)HTTP服務(wù)器，它可靠，高效，易于擴(kuò)展，并且所有源代碼公開(kāi)。Apache是最先使用HTTP協(xié)議的服務(wù)器之一，不僅提供簡(jiǎn)單而強(qiáng)有力的基于文件的配置，并且支持通用網(wǎng)關(guān)接口(CGI),虛擬主機(jī)和HTTP認(rèn)證。在Internet中的Web服務(wù)器領(lǐng)域內(nèi)，Apache占有無(wú)可爭(zhēng)議的領(lǐng)先地位。MySQL是一種多用戶、多線程的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，支持多種操作平臺(tái)，執(zhí)行速度很快，與PHP的配合非常的合適，而且除供商業(yè)用途需要收取少量的費(fèi)用以外，MySQL是免費(fèi)的，非