UML在信息系统中的研究

摘　要：标准建模语言UML是一种使用面向对象系统的可视化建模方法。本文利用统一建模语言UML，阐述面向对象分析和设计模式在信息系统中的应用，以油田指纹识别系统为研究对象，设计分析UML模型。

关键词：UML；面向对象；指纹识别
1 引言
　　随着计算机技术的日趋成熟，计算机应用在人们生活中的广泛普及，各种信息系统软件的需求量日益增多。而各类软件系统在开发中的模块更复杂，功能更完善，相对应的代码量就越大，传统的软件工程设计方法不能满足系统开发的要求，利用面向对象的建模方法则成为目前复杂软件系统设计的首选。
　　UML是面向对象建模技术的标准，适合于将复杂的系统设计问题简单化。它采用面向对象的方式对系统进行描述，支持从分析、设计到建模的全过程．使用UML建立信息系统模型，提高了系统的可重用性，可维护性和稳定性，有效地解决了软件开发人员与系统专业人员之间交流困难的问题。
2 UML概述
　　UML(Unified Modeling Language)是一种通用的可视化建模语言, 是说明、构造、记录一个软件集成系统的中间产品的可视化语言。描述在软件开发方法中用于表示设计的符号，它是被广泛使用的一种面向对象分析和设计的表示方式。UML适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域以及各种开发工具，是一种总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模方法。
　　作为一种建模语言,UML的定义包括UML语义和UML表示法两部分。其中UML语义描述了UML的精确原模型定义,使开发者能在语义上取得一致,消除因人而异的最佳表达方法所造成的影响。UML表示法定义了UML的表示方法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法进行系统建模提供了标准。
　　UML包括概念的语义、表示法和说明，提供了静态、动态、系统环境及组织结构的模型。可被交互的可视化建模工具所支持，这些工具提供了代码生成器和报表生成器。UML标准并没有定义一种标准的开发过程，但它适用于迭代式的开发过程，是为支持大部分现存的面向对象开发过程而设计的。
　　UML 具有可视化与表示能力强、独立于过程、独立于程序设计语言、易于掌握等特点。UML提供了用例图、类图、时序图、协作图和状态图等各种图形，通过这些图形，用户可以对软件系统进行面向对象的描述和建模，可以描述软件开发从需求分析直到实现和测试的全过程。UML融合了众多面向对象建模语言的长处,在系统的分析和设计中对项目开发、团队的交流起到非常重要的作用；使用UML 进行系统分析和设计，可以加速开发进程，提高代码质量，支持动态的业务需求，且UML 适用于各种规模的系统开发。
3 基于UML的指纹识别系统的设计
3.1需求分析阶段
　　指纹识别技术在现有的安保系统中发挥着重大作用，将其应用到各种需要身份验证的安保系统中会大大提高系统的安全性和便捷性．本文中，以某油田安保系统项目指纹识别系统
为模型进行需求分析和设计。它使用指纹识别技术来验证用户身份，并对门禁系统进行日常管理。
　　本系统中主要部件有：主机、指纹采集器、锁控器和电动锁，管理员从指纹采集器中获取用户指纹信息并将用户的指纹信息发送到主机，主机进行预处理和特征提取，根据指纹数据库中的存储信息判断用户是否具有开锁权限，从而控制自动锁的状态。在面向对象建模技术中，类和对象是面向对象技术中最基本的元素，本系统采用面向对象方法开发，经分析，系统中的类及类之间的关系用UML类图表示，图1所示为系统中的主要类图。

　　系统所具有的功能我们可以用UML的用例模型来描述，UML用例图就是软件产品外部特性描述的视图,他从用户的角度而不是开发者的角度来描述软件产品的需求,分析软件产品所需的功能和行为。经分析，本系统的用例图如图2所示。

3.2 详细设计
　　详细设计阶段是确定应该怎样具体地实现所要求的系统，需要对系统需求中的每个用例进行详细的分析，得到对目标系统的精确描述，从而在编码阶段可以把这个描述直接翻译成用某种程序设计语言书写的程序。通过需求分析阶段对系统功能的分析，本文以序列图来描述对象之间的交互过程，以便我们更清晰地了解系统统每个功能的具体实现过程。系统序列图如图3所示。

3.3 编码阶段
　　上述步骤建立的模型是本阶段的基础，本系统选择面向对象的编程语言Java来完成编码。
4 总结
　　 使用UML建模方法设计分析信息系统，是复杂问题简单化，逻辑关系更加明确。系统采用多层架构和模块化的设计方法，提高了信息系统的性能。在实际的指纹识别系统的应用中，能够很方便的采集信息，并将信息发反馈到主机，主机根据输入用户的信息和采集到的指纹信息进行信息比对，实行具体的操作。而在现实生活中，每一个人的指纹信息是不一样的，故提高了系统的安全性。
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