1 引言
统一建模语言(UM)是面向对象建模的国际标准，它通过统一的、标准的各种视图如用例图、类图、交互图、活动图等模型来描述复杂系统的全貌及其部件之间的联系，它不仅支持面向对象的分析和设计，还支持面向对象开发过程。UML提供丰富的图符体系，代表了可视化建模的发展方向，有利于用户和项目的有关人员之间的通信，解决了领域专家、软件设计人员和客户之间交流困难的难题，从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。UML适用于从需求分析到系统实现的软件开发的全过程，在系统开发的不同阶段，可以灵活运用UML视图，构建目标系统的需求模型。统一建模语言可以拓展所研制与开发的软件系统的适用范围，并大大提高其灵活程度。
UML按面向对象软件开发的理念，其建模过程大致可以分成三个阶段：用例建模、静态建模和动态建模。它从不同的角度为系统的架构建模，形成系统的不同视图，一类为静态图，包括用例图、类图、对象图、构件图和配置图。另一类图为动态图，包括状态图、活动图、顺序图和协作图。—个良好的铸造企业生产管理系统必须提供一个合理的、方便和高效的生产管理平台，全面的事务流程，把复杂烦琐的营销部门管理、生产加工过程管理、库存管理和财务管理融为—个整体，使之变的简洁明了，以减少可能出现的管理漏洞。
本文以作者实际开发的一个在实际铸造企业中应用的生产管理系统例子，讨论了如何使用UML辅助完成系统的用例建模、静态建模和动态建模。本系统的最大优点是对数据进行了规范和扩充，统一了数据交换标准。系统权限分明，界面友好，交互性强，可以灵活定制，支持用户个性化设置。
2 系统需求分析及结构的分析设计
经过到铸造工厂的现场调研结合用户提出的要求，知系统的使用者主要是生产部工作人员、营销部工作人员、库存部门工作人员、财务部门工作人员及系统管理员。本文中主要从系统的系统设置、营销部、生产部等三个所要实现的功能出发，需要的执行者有生产部工作人员、营销部工作人员及系统管理员，对应着执行其中的三大模块。这样整个系统的执行者与各自的模块直接对应，增加了程序的模块化程度和可读性。
(1)系统管理模块：用户管理(包括用户设置和用户权限)、设置数据库连接、注销用户、备份数据库、修改密码、基本信息维护(包括产品信息、工人信息等10项基本信息)等。
(2)营销部模块：营销部模块实现订单的添加、更新、删除。
(3)生产部模块：定单产品信息、生产调度、日铁水量、日工资和生产产品信息维护。
系统管理员登陆后能对系统进行管理和维护，可以添加、删除和修改用户名和对应的权限。同时系统管理员对系统的基本信息进行设置，如工人信息、产品信息的编码。而营销部工作人员和生产部工作人员对系统的基本信息只能进行浏览，但其可以对本部门的信息进行对应的添加、删除和修改。在仔细的分析了系统的需求分析后，确定了以上三个执行者，并设计出了如图1的用例图，从该图可以明确的了解该系统的需求。
3 静态结构的分析设计
传统的数据库设计和信息管理系统在数据模型、系统结构、用户接口等方面都虚拟实现对这些数字化信息资源的管理和操作，使用UML对铸造企业生产管理系统进行面向对象的分析和设计，可以从开发的第一步开始，从系统的底层就把握住铸造企业生产管理系统的特征，为下一步实现打下良好基础。在铸造企业生产管理系统时，要涉及到大量的模型元素，如接口、组件等。
静态建模的结果是建立逻辑视图，主要包括类图和对象图等。对象图是类图的变体，两者之间的差别在于对象图表示的是类的对象的实例。它及时具体的反映了系统执行到某处时，系统的工作状况。发现和定义对象的方法与00A的其它活动一样，研究问题域和系统责任以明确各个对象应该设立哪些方法及如何定义这些方法。图2是铸造企业生产管理系统中的定单类，是整个系统的核心类之一，包括产品类的属性和方法，其中checkinput为定单信息的审核，其入口参数为产品的数量等相关信息。
4 动态结构的分析与设计
动态阶段建模的主要任务是在前两个阶段的基础上，分析系统中各种行为发生的时序状态和交互关系，各种实体的状态变化过程，从而动态的描述系统的行为，反应系统内部对象之间的动态关系，建立并发视图，包括顺序图，协作图，状态图和活动图，通常只选取其中的一两种图来说明问题。顺序图和协作图适合描述多个对象的协作行为。而状态图适合描述一个对象穿越多个用例的行为。状态图和用例图的区别是：状态图描述的是对象类响应外部事件的行为；活动图描述的是响应内部处理的对象类的行为。一个顺序图，分析人员可以从中看到处理流程，开发人员看到需要开发的对象和这些对象的操作，质量工程师可以看到过程的细节，并根据这个过程开发测试案例，也就是说它对项目个各方面的人员都有用。铸造企业生产管理系统所提供的每一种服务都可以看做是—个事件流，由若干相关的对象交互合作来完成。对于这种内部的协作关系和过程行为，可以通过绘制顺序图和协作图来帮助观察和理解。图3是系统管理员登陆的顺序图。系统管理员要进入这个铸造企业生产管理系统必须对其用户和密码进行验证，如用户和密码有误则返回；若正确则进入系统。
5 建立物理模型
系统实现的源代码、二进制代码、可执行代码可以按照模块化的思想，用组件技术分别组织起来，明确系统各部分的功能职责和软件结构。铸造企业生产管理系统的运行软件可以用如图4所示的组件来表示。
6 小结
本文以铸造企业生产管理系统为例，说明UML在实际应用系统中的可视化建模机制，从不同的层面给出了系统的需求分析、系统设计的过程，建立富有扩充性的可视化开发模型。经过系统分析和设计后，就可以根据设计模型在具体的环境中实现系统，生成系统的源代码、可执行程序和相应的软件文档，建立一个可执行的系统，然后再对系统进行测试和调试，解决系统在正式使用前可能存在的问题。目前此系统已经在某铸造企业中得到了实际的应用。从上面可以看出，UML面向对象思想以及丰富的标准视图，为大型软件的开发提供了强有力地支持，有利于提高软件开发的质量和效率。
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本文标题：基于UML的铸造企业生产管理系统设计
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