基于UML的关系数据库设计与实现

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基于

UML的

关系数据库设计与实现

程晓广李会刚姜清超

(河北软件职业技术学院河北保定071000)

【籀要】介绍使用u札进行数据库设计的方法。通过应用实例，构造u虬模型，根据淀的方法使I加模型转化为所需的关系型数据库。

[关键词]UML关系型数据库实例中圈分类号：TP3

文献标识码：A

文章编号：1671—7597(2008)0620045一掣

u扎和统一建模方法是在综合3种具有代表性的面向对象方法Booch，OMT和OOSE的基础上提出的。日前已在软件工程领域得到广泛使用．统一建模方法是面向系统全局的，一方面可以完成软件系统的分析设计，另一方面又可以利用各种类型的UWL图捕获用户需求、描述需求配置以完成数据库设计，把这两个过程统一在整个软件分析设计的全过程中，通过可视化设计模型，实现软件开发周期中的业务分析、软件开发、数据库开发组之间的需求统一。

基于u札系统分析的关系数据库设计是一个用例驱动的开发过程，其工作流程由业务建模、数据库系统分析与设计、数据库转换等几个步骤组成，每一步骤均为上一步骤基础的深化，呈增量递进式发展。本文通过在线考试系统为例讨论基于UML系统分析的关系数据库设计流程并转化为SQLserver数据库的方法。

一、薹于UML的在媛考试系铳■求分析(一)系统总体功能的需求分析

在线考试系统的基本功能是利用计算机和网络来组织考试。考试前，教师建立相关考试题型的题库；考试时。计算机按照教师的要求从题库中随机抽题自动生成试卷，学生在线答题；考试后，学牛可以通过网络查询成绩，系统能对考试情况进行统计与分析，对试卷的难度和信度进行评估。为了实现这一目标，使本系统能够充分实现考试功能，顺利地完成每一次考试的流程，本系统至少应该具有以下功能：

1．系统能够对学生、教师、管理员的基本信息进行管理，以便在登录在线考试系统时，验证用户的身份和为考生形成完整的考试信息档案。

2．试题库中应包含多种类型的题型，考试时系统能够实现在试题库中随机抽取试题组成试卷。

3．考生答题没有顺序，交卷之前可对答案进行修改。

4．考试完后，系统能够自动对考生的客观题部分进行评分，主观题部分则由阅卷教师阅卷后将其成绩手工输入，最后计算机生成每个考生的成绩，并将结果存入考生成绩数据库。

5．系统能够实现对考生成绩进行统计和提供对成绩，和试卷进行查询的功能。

(--)基于哪L的系统需求分析

UML是一种标准的图形化的建模语言，是第三代用来为面向对象的开发系统的产品进行说明、可视化和编制文档的方法。使用UML进行系统分析，就是使用面向对象的方法来分析系统，以此建立面向对象的系统模型。此处主要采用UML的用例图对在线考试系统的需求进行分析，并建立用例模型，首先需要确定系统的参与者。参与者是代表与系统交互的人、硬件设备或另r一系统。参与者并不足软件系统的组成部分，它存在于系统的外部。通过对在线考试系统的需求分析，其主要功能有用户管理、题库管理、在线考试、成绩查询等，因此，可以确定系统主要有3个参与者：学生、教师、系统管理员。每个参与者都用／f；l司的功能模块。

=、基于UML的在线考试系统数据摩的分析设计(一)在线考试系统数据库的需求分析

根据对系统功能设计的要求以及功能模块的划分情况的仔细分析，设计出如下所示的数据项和数据结构：

教师用户信息：用户名、密码、真实姓名、用户身份、出题科目权限、阅卷科目权限。

考生信息：考生考号、考生姓名、密码、出生年月日、考生相片、考生所在院系、考生所在年级。

考生考试过程的监控信息：编号、考号、考生登录IP地址、登录时间、退出时间、下载试题时间、提交时间、下载试卷的名称。

考生成绩信息：成绩表编号、考生考号、所考试卷编号、考生平时成绩、主观题得分、客观题得分、总成绩。

院系信息：院系编号、院系名称。

班级信息：班级编号、院系编号、班级名称。题型信息：题型编号、题型名称、题型描述。

题库信息：题目编号、知识点编号、题目题型编号、题目难度、题目题干描述、选择题选项、题目标准答案、该题被做次数、该题正确次数、该题在本次组卷中是否被抽取、该题目图片的文件名、题目类型、该题所得实际分数的总分。

知识点表：知识点编号、知识点名称、知识点区分度。

试卷信息总表：试卷总表编号、试卷名称、套题数目、考试时间长度、考试年度、卷面总分、试卷题目类型。

试卷表：该题目在本试卷中的编号、该题目在题库中的编号、该题应得分数、该题在本份试卷中的正确次数、考生答卷、考生答案表编号、考生考号、考生所考试卷名称、考生答案、该题型是否被批改过。

考生答案信息：考生答案表编号、考生考号，考生所考试卷名称，考生答案、该题型是否被批改过。

(二)数据库的概念结构设计

根据对数据项和数据结构的分析，可以设计出能够满足用户需求的各种实体，以及它们之间的关系，为后面的逻辑结构设计打下基础。根据设计规划出的实体主要自．：教师管理员、学生、题库。

(三)数据库的逻辑结构设计和数据库结构的实现

在线考试系统用户信息、试题、考试成绩、试卷及其相关信息都是系统访问处理的对象，它们都存放在相应的数据库表中，再将生成的SQL脚本在MicrosoftSOLServer中的查询分析器中执行即可创建数据库中相应的表。

三、小结

uML是基于面向对象的分析和设计的，本文以在线考试系统为例通过使用UML模型转化为关系型数据库。使生成的数据库具有相当的扩展性和健壮性，同时能够发挥UML的优点，采用面向对象的成熟技术和双向工程的技巧，提高数据库及其软件开发的效率，保证数据库及其软件开发的质量和可维护性。

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