基于RSA的中考志愿填报和录取管理系统
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摘 要： 介绍UML及其建模工具RSA，详细阐述使用RSA对中考志愿填报和录取管理系统的需求分析和模型设计全过程，最后利用RSA正向工程实现该系统。有效地弱化系统的复杂性和缩短开发周期。同时，也提高系统的可维护性，极大地降低系统开发的风险，对类似系统的开发有一定的参考意义。
关键词： RSA；UML；正向工程；系统建模
21世纪的今天，随着计算机科学技术和通讯技术的飞速发展，网络正改变着我们的工作方式和生活方式。通过网络应用系统进行信息传递、业务处理，极大地提高了办公效率。如何在信息化条件下提高中考志愿填报和招生录取工作效率，方便考生志愿填报和变更管理等业务，保证考生志愿填报人性化、招生录取便捷性和公平性是教育部门亟待解决的问题。本文针对上述问题，以提高中考志愿填报和招生录取工作的效率为研究目标，在深入研究软件工程相关理论及实现技术的基础上，根据志愿填报和招生录取实际情况，对工作流程进行全程分析，形成科学合理的用户需求分析报告，采用UML2.1和RSA7.5对该系统的模型设计与实现进行了探索性研究，最后采用J2EE技术结合SSH2框架技术实现了该系统。
1 UML及RSA介绍
1.1 UML简介
UML（Unified Modeling Language）统一建模语言或标准建模语言，始于1997年一个OMG标准，它是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的标准的建模语[1]。支持从需求分析到软件开发的所有阶段的模型化和可视化。可有效弱化软件系统的复杂性、缩短软件系统的开发周期、提高系统的可维护性，从而达到降低软件开发风险的目的。
1.2 RSA功能简介
RSA（Rational Software Architect）是IBM公司Rational Software部门开发的一款面向对象的可视化建模工具，支持双向工程（Round—Trip Engineering）。其构建在Eclipse开源框架之上，具备可视化建模和模型驱动开发的能力，无论是普通的分布式应用还是Web Service，这个工具都适用[2]。RSA通过建立模型使开发人员能够精确把握程序开发的方向，准确完成需求报告规定的业务功能，可与多种开发环境无缝集成，支持Java，VB，C++等多种开发语言。
1.3 RSA与其它建模工具的比较
目前，软件工程领域建模工具较多，常用的有PowerDesig
ner、Visio和RSA。
PowerDesigner是为数据库建模而发展起来的CASE工具，直到7.0版以后才具备支持面向对象的开发技术，引入对UML的支持，所以对UML建模的支持比较滞后。
Visio最初仅是一种画图工具，能够用来描述各种图形，到Visio2000才开始引进软件分析设计功能、代码生成功能，它是目前最能够用图形方式来表达各种商业图形用途的工具，对软件开发中的UML支持仅仅是其中很少的一部分[3]。
RSA是IBM Rational Rose的升级版，而Rational Rose直接从UML发展而来，它的出现是为了支持UML建模，是UML的主流开发工具。支持开发过程中的各种语义、模块、对象以及流程、状态等的描述，能够对应用软件多维分析和设计，使软件的开发蓝图更明晰，内部结构更加科学合理。其对系统的代码框架生成有很好的支持，而且RSA还支持数据库建模的功能，可快速实现数据建模、数据库和数据表的生成等业务。
2 中考志愿填报和录取管理系统的分析与设计
2.1 需求捕获与分析
目前的考生志愿填报流程是教育部门制定好中考机读志愿卡，下发各中学，考生查询完中考分数，根据自己的中考成绩填写志愿卡，最后各学校收集学生志愿卡并统一汇总到市（州）教育局。由于时间和空间限制，这就产生了如下几个问题：
1）志愿信息变更困难：受填报期和填报方式的限制，部分考生没有充分考虑好志愿抉择，上交机读志愿卡后，无法再变更志愿信息。
2）志愿信息汇总费时费力：教育主管部门收到来自各校的志愿卡后，需投入大量的人力物力来手工分类统计志愿信息，为高中段学校招生工作做准备。
3）教育部门政务信息公开滞后：由于没有信息化办公的支持，前期招生准备工作缓慢、招生过程工作量大、流程复杂，直接导致后期政务信息公开滞后。
政府信息化办公既是国家的要求，也是未来教育发展的必然趋势。教育部门作为教育发展的主管部门，有义务和责任对中考相关信息及时公开，满足考生、家长和社会的实际需求。因此，急需有一人性化、科技化、智能化且可行性高的解决方案来解决以上问题。而在科技高度发达的今天，网络已经覆盖每个乡镇，信息高速公路已经开通，为考生网上填报、修改志愿、查询录取情况等业务奠定了基础。
2.2 系统模型设计
2.2.1 系统用例图
根据前述需求分析，可以确定如下几点：
1）考生可以查看自己的个人信息、高中段学校信息、填报和修改志愿信息、查询自己的录取情况等业务。
2）招生教师可以查询考生成绩信息、录取某考生、预投档、查看本校录取进度、退档、报表打印等业务。
3）系统管理员可以维护数据库。
4）利用查分系统（外部系统）导入考生个人信息、中考成绩等数据。
基于以上分析，系统参与者主要有4类：考生、招生教师、系统管理员和外部系统。部分系统用例图如图1所示。
2.2.2 系统的活动图
活动图本质上是一种流程图，它描述了系统的活动、判定点和分支等。对于较复杂的业务而言，用例图只能说明系统应该做什么，而使用活动图则能说明用例实现的具体步骤。
招生录取的过程可分为如下几步；第一步，系统对所有考生的中考总分降序排列，得到考生名次；第二步，读取第k名考生的数据；第三步，读取第k名考生的第i志愿学校数据（计划数、分数线、已录取考生数等信息）；第四步，判断第i志愿学校招生计划数是否已录满。若未录满，则录取该考生，并标记考生状态为已录取，学校已录考生数加1，同时判定是否正好达到该校计划数。若是，则可划定该校录取分数线，第k名考生录取结束，进入第k+1名考生录取流程；若没有达到计划数，则直接进入k+1名考生录取过程；若已录满，则判定该考生分数是否达到该校录取分数线，若达到，则录取该生，进入第k+1名考生录取过程；否则，读取第k名考生的第i+1志愿学校信息，依次循环。第五步：当遍历完所有考生志愿信息，所有考生录取结束，程序终止。录取考生的活动图如图2所示。
2.2.3 系统的类图
类图的设计是系统的核心部分，明确基本类及基本类之间的相互关系有助于开发人员的后续工作。中考志愿填报和招生管理系统的简化类图如图3所示。
2.3 系统数据模型图
rsa对数据库建模有很好的支持，使用RSA可以快速创建数据模型。其支持关系型数据库逻辑模型的生成，包括Oracle、DB2、Sybase等。更可方便地从数据模型中导出数据库或者DDL定义语言的脚本，而不必要专门在数据库软件中创建数据库和数据表。招生管理系统的数据模型图如图4所示。
3.1 SSH框架技术
S（Struts）是Apache软件基金会赞助的一个开源项目，它采用了JavaServlet和JSP技术，实现了基于Java EE Web应用MVC设计模式的应用框架。运用Struts框架来实现中考志愿填报和录取管理系统，首先把应用分解为模型、视图和控制器，实现将业务逻辑层和表现层分离，增强软件可扩展性和良好的逻辑性。然后，运用struts—config.xml配置文件将三者组装起来，协调它们完成相应的业务功能。
H（Hibernate）是时下非常流行的一款持久化方案，帮助基于普通的Java对象模型的持久对象的创建，从而允许持久对象拥有复杂的结构。Hibernate在该管理系统中承担持久化工作，通过使用HQL语句将复杂的关系算法用对象的方式描述，极大地简化了对数据的操作，加快了开发的效率。
S（Spring）是一个开源框架，为了解决企业应用开发的复杂性而创建的。使用基本的JavaBean来完成以前只可能由EJB完成的事情。其最大功能是IoC/DI，在配置文件中将类与类的依赖关系进行格式化的书写，依赖的类在程序运行时被动态地加载，从而，类与类之间的耦合度大大的降低[4]。使用Spring框架进行招生管理系统的开发有方便解耦、简化开发的功效，同时简化了代码测试的这种昂贵的操作。
3.2 利用RSA正向工程实现中考志愿填报和录取管理系统
正向工程（Forward Engineering）是指从模型直接产生代码框架的过程。为开发者节约许多用于编写类、属性、方法代码这样琐碎工作的时间。一般情况下，开发人员将系统设计细化到一定的级别，然后应用正向工程。因此，可利用RSA进行从UML模型到Java代码框架的转换，但在转换之前需创建一个转换配置，转换配置包括转换用来生成用户期望输出的信息，也包括特殊类型的特定信息等。系统最后采用Struts2.2.3+spring2.5.6+hibernate3.6.8的框架搭建。
3.3 系统部署图
系统由5个节点构成，应用服务器负责整个系统的总体协调工作；数据库应用服务器负责数据库管理；考生可以通过终端志愿填报；教师可以完成招生工作；管理员则可以维护考生志愿、录取进度等信息。系统的部署图如图5所示。
4 结束语
本文依据中考志愿填报和招生录取实际情况，对工作流程进行详细分析，采用UML和RSA对系统的模型设计与实现进行了探索性研究。最后应用J2EE技术结合SSH2框架技术实现了该系统，可极大地弱化软件系统的复杂性、缩短开发周期、有效降低软件开发的风险，使学生填报志愿信息更加人性化，同时也大大的提高了中考录取的工作效率与公平性。经试用能够充分满足用户的需求及系统的扩展性需求。
参考文献：
[1]边顺锋、夏均忠、白云川等，基于Rational Rose实现汽车修配管理系统的建模设计[J].电脑知识与技术，2008，3（4）：589—591.
[2]曹衍龙、汪杰，UML 2.0基础与RSA建模实例教程[M].北京：人民邮电出版社，2011：8—9.
[3]高素春、徐惠红，基于Rational Rose的数据建模[J].辽东学院学报，17（4）：303—304.
[4]韩宝强，SSH框架原理剖析与学习使用技巧研究[J].软件导刊，2012，11（5）.
作者简介：
张辉（1985—），男，汉族，贵州铜仁人，硕士生，现从事软件工程、工程计算研究。