1 引言
統一建模語言(UM)是面向對象建模的國際標準，它通過統一的、標準的各種視圖如用例圖、類圖、交互圖、活動圖等模型來描述復雜系統的全貌及其部件之間的聯系，它不僅支持面向對象的分析和設計，還支持面向對象開發過程。UML提供豐富的圖符體系，代表了可視化建模的發展方向，有利于用戶和項目的有關人員之間的通信，解決了領域專家、軟件設計人員和客戶之間交流困難的難題，從而使用戶和開發人員對問題的描述達到相同的理解，以減少語義差異，保障分析的正確性。UML適用于從需求分析到系統實現的軟件開發的全過程，在系統開發的不同階段，可以靈活運用UML視圖，構建目標系統的需求模型。統一建模語言可以拓展所研制與開發的軟件系統的適用范圍，并大大提高其靈活程度。
UML按面向對象軟件開發的理念，其建模過程大致可以分成三個階段：用例建模、靜態建模和動態建模。它從不同的角度為系統的架構建模，形成系統的不同視圖，一類為靜態圖，包括用例圖、類圖、對象圖、構件圖和配置圖。另一類圖為動態圖，包括狀態圖、活動圖、順序圖和協作圖。—個良好的鑄造企業生產管理系統必須提供一個合理的、方便和高效的生產管理平臺，全面的事務流程，把復雜煩瑣的營銷部門管理、生產加工過程管理、庫存管理和財務管理融為—個整體，使之變的簡潔明了，以減少可能出現的管理漏洞。
本文以作者實際開發的一個在實際鑄造企業中應用的生產管理系統例子，討論了如何使用UML輔助完成系統的用例建模、靜態建模和動態建模。本系統的最大優點是對數據進行了規范和擴充，統一了數據交換標準。系統權限分明，界面友好，交互性強，可以靈活定制，支持用戶個性化設置。
2 系統需求分析及結構的分析設計
經過到鑄造工廠的現場調研結合用戶提出的要求，知系統的使用者主要是生產部工作人員、營銷部工作人員、庫存部門工作人員、財務部門工作人員及系統管理員。本文中主要從系統的系統設置、營銷部、生產部等三個所要實現的功能出發，需要的執行者有生產部工作人員、營銷部工作人員及系統管理員，對應著執行其中的三大模塊。這樣整個系統的執行者與各自的模塊直接對應，增加了程序的模塊化程度和可讀性。
(1)系統管理模塊：用戶管理(包括用戶設置和用戶權限)、設置數據庫連接、注銷用戶、備份數據庫、修改密碼、基本信息維護(包括產品信息、工人信息等10項基本信息)等。
(2)營銷部模塊：營銷部模塊實現訂單的添加、更新、刪除。
(3)生產部模塊：定單產品信息、生產調度、日鐵水量、日工資和生產產品信息維護。
系統管理員登陸后能對系統進行管理和維護，可以添加、刪除和修改用戶名和對應的權限。同時系統管理員對系統的基本信息進行設置，如工人信息、產品信息的編碼。而營銷部工作人員和生產部工作人員對系統的基本信息只能進行瀏覽，但其可以對本部門的信息進行對應的添加、刪除和修改。在仔細的分析了系統的需求分析后，確定了以上三個執行者，并設計出了如圖1的用例圖，從該圖可以明確的了解該系統的需求。
3 靜態結構的分析設計
傳統的數據庫設計和信息管理系統在數據模型、系統結構、用戶接口等方面都虛擬實現對這些數字化信息資源的管理和操作，使用UML對鑄造企業生產管理系統進行面向對象的分析和設計，可以從開發的第一步開始，從系統的底層就把握住鑄造企業生產管理系統的特征，為下一步實現打下良好基礎。在鑄造企業生產管理系統時，要涉及到大量的模型元素，如接口、組件等。
靜態建模的結果是建立邏輯視圖，主要包括類圖和對象圖等。對象圖是類圖的變體，兩者之間的差別在于對象圖表示的是類的對象的實例。它及時具體的反映了系統執行到某處時，系統的工作狀況。發現和定義對象的方法與00A的其它活動一樣，研究問題域和系統責任以明確各個對象應該設立哪些方法及如何定義這些方法。圖2是鑄造企業生產管理系統中的定單類，是整個系統的核心類之一，包括產品類的屬性和方法，其中checkinput為定單信息的審核，其入口參數為產品的數量等相關信息。
4 動態結構的分析與設計
動態階段建模的主要任務是在前兩個階段的基礎上，分析系統中各種行為發生的時序狀態和交互關系，各種實體的狀態變化過程，從而動態的描述系統的行為，反應系統內部對象之間的動態關系，建立并發視圖，包括順序圖，協作圖，狀態圖和活動圖，通常只選取其中的一兩種圖來說明問題。順序圖和協作圖適合描述多個對象的協作行為。而狀態圖適合描述一個對象穿越多個用例的行為。狀態圖和用例圖的區別是：狀態圖描述的是對象類響應外部事件的行為；活動圖描述的是響應內部處理的對象類的行為。一個順序圖，分析人員可以從中看到處理流程，開發人員看到需要開發的對象和這些對象的操作，質量工程師可以看到過程的細節，并根據這個過程開發測試案例，也就是說它對項目個各方面的人員都有用。鑄造企業生產管理系統所提供的每一種服務都可以看做是—個事件流，由若干相關的對象交互合作來完成。對于這種內部的協作關系和過程行為，可以通過繪制順序圖和協作圖來幫助觀察和理解。圖3是系統管理員登陸的順序圖。系統管理員要進入這個鑄造企業生產管理系統必須對其用戶和密碼進行驗證，如用戶和密碼有誤則返回；若正確則進入系統。
5 建立物理模型
系統實現的源代碼、二進制代碼、可執行代碼可以按照模塊化的思想，用組件技術分別組織起來，明確系統各部分的功能職責和軟件結構。鑄造企業生產管理系統的運行軟件可以用如圖4所示的組件來表示。
6 小結
本文以鑄造企業生產管理系統為例，說明UML在實際應用系統中的可視化建模機制，從不同的層面給出了系統的需求分析、系統設計的過程，建立富有擴充性的可視化開發模型。經過系統分析和設計后，就可以根據設計模型在具體的環境中實現系統，生成系統的源代碼、可執行程序和相應的軟件文檔，建立一個可執行的系統，然后再對系統進行測試和調試，解決系統在正式使用前可能存在的問題。目前此系統已經在某鑄造企業中得到了實際的應用。從上面可以看出，UML面向對象思想以及豐富的標準視圖，為大型軟件的開發提供了強有力地支持，有利于提高軟件開發的質量和效率。
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本文標題：基于UML的鑄造企業生產管理系統設計
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