第一篇：UML程序設計實驗指導書

《UML程序設計》

實驗指導教程

適合專業：計算機科學技術09

浙江樹人大學信息科技學院 2012.02

課程與實驗綜述

第一部分實驗綜述

一．課程簡介及實踐要求：

《UML程序設計》是以介紹面向對象的統一建模語言UML為主,使學生了解面向對象技術的基本概念,掌握UML的分析和設計方法,同時掌握在Rational Rose環境下用UML進行分析和設計的技術。本課程在教學內容方面著重基本理論、基本知識和基本方法，在培養實踐能力方面著重設計構思和設計技能的基本訓練，熟練的上機操作能力和分析能力。

實驗實踐訓練是UML程序設計教學的重要技能環節。通過實驗，使學生加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容，特別是通過設計和綜合實驗，發揮學生的想象力和創新能力。二．課程實驗目的要求：

通過UML的實驗,學生應該: 1．學會用UML進行面向對象的思想去分析和設計相關系統;2．學會用Rose建模工具進行軟件建模。三．課程實驗參考資料

1.(美)Joseph Schmuller著.UML基礎、案例與應用.人民郵電出版社,2004 2.(美)Hans-Erik Eriksson.UML 2工具箱.電子工業出版社,2004 3.吳際,金茂忠.UML面向對象分析.北京航空航天大學出版社,2002 4.趙從軍.UML設計及應用.機械工業出版社,2004 5.Grady Booch,James Rumbaugh,Ivar Jacobson.UML用戶指南.機械工業出版社,2001 6.吳建,鄭潮,汪杰.UML基礎與Rose建模案例.人民郵電出版社,2004 第二部分 實驗實踐指導

實驗一

構建用例圖

一、實驗目的

1.學會分析系統中的參與者和用例 2.掌握用例圖的繪制方法

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

1、分析ATM系統需求，按要求畫出用例圖;

2、建立一個學生管理信息系統的需求

3、建立設計一個學生管理信息系統的完整的用例圖

四、實驗步驟

（一）ATM系統的用例圖

1.分析

ATM自動取款機：客戶可以取錢，存錢，查詢余額，轉帳，修改密碼。通過分析可找出如下幾個參與者：(1)ATM（2）客戶

通過分析得到如下用例：

（1）存款

（2）取款（3）查詢余額

（4）轉帳（5）修改密碼

（6）打印收據

2．繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建用例圖的過程：

（1）在“Use Case View“中雙擊Main圖，或者右擊“Use Case View“，彈出在快捷菜單中選擇“New”－>“UseCase Diagram”，雙擊圖標，出現圖1.1，為編輯用例圖做好準備。

圖1.1 空用例圖

（2）在用例視圖中，從工具欄中選擇Actor圖標，在右邊的繪圖區中添加一個新元素，并取名客戶表明新增一個參與者，如圖1.2所示。

圖1.2（3）同樣的方法添加參與者“ATM”

(4)在工具欄上選擇用例的圖標，依次添加存款、取款、查詢余額、轉帳、修改密碼、打印收據，如圖1.4所示。

圖1.4（5）添加參與者和用例間的關聯關系，如圖1.5所示。

圖1.5（6）保存圖

完成用例圖后，保存該圖。

（二）建立設計一個學生管理信息系統的需求分析與完整的用例圖

（1）學生管理信息系統簡介

學生管理信息系統主要為學校的學生處設計：方便學校學生處與學院學生口管理員方便管理學生，學生成績由教務系統提供，教務系統提供相關的WEB service供學生管理信息系統調用。

? 通過分析可找出如下幾個參與者：

學生處管理員、學校領導（學校各種報表統計信息）、學院管理員、班主任（提供學生操行、查詢等）、學院領導（學院各種報表統計信息）、學生、后勤管理人員（衛生管理、保衛處異常情況處理）、財務人員、考勤管理員（由副班長提供考勤信息）等

? 通過分析得到如下一些大的用例：

學生基本信息管理、考勤管理、成績導入、學校各種報表信息（要求細化）、學院各種報表信息（要求細化）、個人成才規劃、新學期注冊，操行評定、學生任職信息系統、學生獎懲管理系統（要求細化，包括評優評獎等）、學生變動信息管理（培訓內容、助學貸款情況、學校還款情況、勤工助學情況，黨員管理），后勤衛生管理、保衛處的學生的異常情況處理、其它的具體由學生自己定。

2.建立設計一個學生管理信息系統的需求分析

分析學生管理信息系統，建立系統需求分析，并要求畫出系統功能框圖,如學生管理信息系統的功能模塊圖如下

系統模塊圖如后勤衛生查詢功能子系統模塊圖如下。

要求分析其它的子系統模塊

3．建立一個學生管理信息系統的完整的用例圖

完整的要求，就為每一類用戶分配一個用例模型，如一般學生查詢功能用例

要求分析其它參與者的用例模型

（4）建立用例的文字描述（要求學生寫出兩個）

1．“基本信息查詢”用例 用例編號：04010101（共有4層用例圖結構，每層用2位數字表示，采用8位編號。）用例名：

基本信息查詢

執行者: 學生自己、學生的班主任、輔導員及其它的特權用戶。目的: 查詢學生的基本信息，包括姓名、學號、家庭地址等信息。類

型： 端點、基本的 級

別： 二級 ? 過程描述：

(三）上傳ATM系統的用例圖與學生管理信息系統的完整的用例圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗二

構建類圖

一、實驗目的

1.理解類的基本概念 2.理解類間的關系 3.掌握類圖的繪制方法

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析學生管理系統中的選課子系統中類及關系，然后畫出它們的類圖。（2）分析學生管理系統的其它子系統，并畫出詳細的系統類圖

四、實驗步驟

（一）.選課子系統

1、選課子系統分析

? 分析學生管理系統中的選課子系統，通過分析可抽象出如下幾個類：

（1）學生類（2）管理員類（3）課程類

? 學生類和管理員類的屬性較容易分析，這里只列出課程類的屬性和方法：

（1）課程名稱（2）開課教室（3）課程號（4）授課教師（5）選課的學生（6）開課起始時間

（7）允許選課的學生人數（8）設置課程號（9）設置課程名稱（10）查詢課程號

（11）查詢允許選課的學生人數

2．繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建類和它們之間關系的過程：

（1）在“Logical View“中雙擊Main圖，或者右擊“Logical View“，彈出在快捷菜單中選擇“New”－>“Class Diagram”，雙擊圖標，出現圖2.1，為編輯類圖做好準備。

圖2.1（2）在邏輯視圖中，從工具欄中選擇class圖標，在右邊的繪圖區中添加一個新元素，并取名Student表明新增一個類，如圖2.2所示。

圖2.2（3）選擇新創建的元素，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Open Sepcification”,彈出圖2.3對話框。

（4）在對話框中，可以修改元素的名稱，這里新元素的名稱定為“Student”，如圖2.4所示。

圖2.3 9

圖2.4 5）點擊“Attributes”選項卡，添加屬性，如圖2.5所示。

圖2.5 6）點擊“operations”選項卡，添加方法如圖2.6所示。

圖2.6（（（7）同樣的方法添加Course類，如圖2.7所示。

圖2.7（8）創建兩個類之間的關系，通過分析得出：學生類和課程類之間為單向關聯。選擇圖標欄的“關聯”，由學生類指向課程類。如圖2.8所示。

圖2.8（9）創建關聯名。右擊關聯，選擇“open specification“，鍵入關聯名（select），如圖2.9所示。

圖2.9 11

（10）分別在“Role A Detail“和“Role B Detail“選項卡中鍵入名稱和多重性，如圖2.10所示。

圖2.10（11）重復（2）－（10）中的步驟完成選課系統整個類圖的創建。（12）如圖2.11轉換生成代碼，查看所生成的三個的代碼。

圖2.11

（二）分析學生管理系統的其它子系統，并畫出詳細的系統類圖

一般情況一個子系統至少有一個類，要求建立系統的詳細類圖，并建立類間的關聯

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗三

構建活動圖

一、實驗目的

1． 熟悉活動圖的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析圖書管理系統中管理員的活動狀態，畫出管理員的活動圖。（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的活動圖，并用活動圖細化用例圖

四、實驗步驟

（一）圖書管理系統活動圖

1.分析

? 在圖書管理系統中管理員的活動如下：

(1)處理還書(2)處理借書(3)處理罰款 ? 讀者的活動如下：

(1)登錄(2)找書(3)預約(4)瀏覽

2．繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建類和它們之間關系的過程：

（1）在“Logical View“中選擇“Activity Diagram ”菜單，雙擊圖標，出現圖3.1，為編輯活動圖做好準備。

圖 3.1

（2）在Rose2003中，繪制圖書管理員的活動圖，新建“Activity Diagram”，如圖3.2所示：

圖3.2

（3）創建讀者的活動圖如圖3.3所示：

圖3.3

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的活動圖，并用活動圖細化用例圖

（1）學生基本信息保存的活動圖

錄入基本信息、點擊保存、鏈接數據庫、判定學號是否已存在、判定錄入信息是否符合規范（日期信息、身份證號、郵編等信息）-保存。（2）學生基本信息查詢的活動圖

鏈接數據庫、查詢基本信息表、倒出數據內容、填入各字段信息到信息輸出框、根據學院代號查詢學院名稱、寫入學院信息到列表框、定位學院信列表框、根據班級代號查詢班級名稱、寫入班級信息、寫入班級信息到列表框、定位班級信列表框、。（3）至少分析建立其它3個活動圖

(4)根據活動圖重新分析用例圖并細化用例圖，審核類圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗四

構建順序圖

一、實驗目的

學會用順序圖實現用例

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析系統需求，畫出ATM取款的順序圖（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟(一)ATM取款的場景

1、ATM取款的場景分析：

（1）通過讀卡機，用戶插入ATM卡；

（2）ATM系統從卡上讀取銀行ID、帳號、加密密碼、并用主銀行系統驗證銀行ID和帳號；

（3）用戶輸入密碼，ATM系統根據上面讀出的卡上加密密碼，對密碼進行驗證；（4）用戶輸入取款數量；

（5）ATM系統通知主銀行系統，傳遞儲戶帳號和取款數量，并接收返回的確認信息；

（6）ATM系統輸出先進、ATM卡和顯示帳戶余額的收據；（7）ATM系統記錄事務到日志文件。尋找場景中的對象：ATM、客戶和帳戶。

2、繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建順序圖的過程：

（1）在“Logical View”中新建“Sequence Diagram“，雙擊圖標，出現圖4.1，為編輯順序圖做好準備。

圖4.1（2）在順序圖編輯窗口中，從工具欄中選擇Object圖標，在右邊的繪圖區中添加一個新元素，并取名Customer表明新增一個對象，如圖4.2所示。

圖4.2

（3）同樣的方法，添加ATM對象和Account對象，如圖4.3所示。

圖4.3（4）根據ATM取款的場景，獲得第一條消息為“客戶向ATM機提交取款需求”，向圖中添加消息，如圖4.4所示。

圖4.4

（5）同樣的方法添加其它消息，如圖4.5所示。

圖4.5

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

（1）如學生獎學金評定的順序圖：倒入成績、操行評定、計算綜合評分、獎學金評定（2）用戶登入的順序圖：

（3）新學期注冊順序圖：學生交費--向學院報到--判斷是否交費--（是否申請助學金、是否申請緩交）--注冊（4）建立黨員管理順序圖

（5）建立其它的一個以上順序圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗五

構建協作圖

一、實驗目的

1.學會協作圖的繪制方法

2.掌握順序圖和協作圖的相互轉換。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析系統需求，畫出ATM取款的協作圖。

（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟

（一）.ATM取款的場景

1、ATM取款的場景分析：

（1）通過讀卡機，用戶插入ATM卡；

（2）ATM系統從卡上讀取銀行ID、帳號、加密密碼、并用主銀行系統驗證銀行ID和帳號；（3）用戶輸入密碼，ATM系統根據上面讀出的卡上加密密碼，對密碼進行驗證；（4）用戶輸入取款數量；

（5）ATM系統通知主銀行系統，傳遞儲戶帳號和取款數量，并接收返回的確認信息；（6）ATM系統輸出先進、ATM卡和顯示帳戶余額的收據；（7）ATM系統記錄事務到日志文件。尋找場景中的對象：ATM、客戶和帳戶。

2、繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建順序圖的過程：

（1）在“Logical View”中新建“Collaboration Diagram“，雙擊圖標，出現圖5.1，為編輯順序圖做好準備。

圖5.1

（2）創建類節點

創建四個類節點分別為ATM，Branch，Consortium，User。

分別選擇其中的三個類節點ATM，Branch，Consortium 把它們拖動到CollaborationDiagram圖中，如圖5.2所示。

圖

4.2

選擇標記為 User 的類節點。將選定的類拖放到CollaborationDiagram圖編輯器中，使其位于 ATM 生命線元素的上方，如圖5.3所示。

圖5.3

（3）添加連接器鏈接（Object Link）

協作圖中的每個元素均可通過連接器鏈接與其他元素建立連接。您可以標識這些鏈

接，并在其中添加消息流。

從建模組件面板的“基本”類別中，選擇 “ Object Link ” 圖標。單擊標記為 User 的生命線元素，然后單擊 ATM。將在兩個元素之間繪制一條連接器鏈接。使用相同的步驟繪制以下鏈接：

從 ATM 至 Consortium 的鏈接

從 Consortium 至 Branch 的鏈接

從 ATM 至 Branch 的鏈接

注意：在創建從 ATM 至 Branch 的鏈接時，請從 ATM 生命線的右側水平繪制一條鏈接，并在到達 Branch 生命線的正上方時單擊鼠標左鍵。這樣便會在鏈接線上出現一個頂點，然后在頂點到 Branch 生命線之間垂直繪制一條鏈接。

此時，該圖應當圖5.4類似。

圖5.4

在圖編輯器中的任意位置單擊鼠標右鍵，選擇 “Edit” 的“delete from mode”菜單，可刪除模型，如圖5.5所示。

圖5.5

（4）顯示操作流

操作流將在圖中顯示為與鏈接平行的帶標記箭頭。此鏈接用于向目標元素傳輸消息或實現這種傳輸。在圖編輯器中，選擇 User 和 ATM 之間的連接器鏈接。右鍵單擊距 ATM 生命線最近的連接器鏈接部分。如圖4.6所示，從彈出式菜單中選擇“Open Specification”,彈出”Link Specification For Untile”對話框，在對話框中按右鍵，從彈出式菜單中選擇“Insert To: ATM”,在Message Name中輸入public void GetCashOnHand(), 如圖5.6所示。

圖5.6

在 ATM 和Consortium 之間的連接器鏈接上，右鍵單擊靠近Consortium生命線的鏈接部分。

添加消息 “ public void validateAccountInfo()”。Rose顯示 2: public void validateAccountInfo()。

在 ATM 和 Branch 之間的連接器鏈接上，右鍵單擊靠近Branch 生命線的鏈接部分。

添加消息 “public char getConnected”。Rose顯示3: public char getConnected()。

右鍵單擊 Consortium 和 Branch 之間靠近Branch 生命線元素的連接器鏈接。添加消息 “public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)”。Rose顯示 4: public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)。

完成的協作圖應當與圖5.7類似。

圖5.7

（5）模型檢查并保存

使用Tools工具的”Check Model”,進行模型檢查，查看是否有錯。

如無誤則在完成協作圖后，您可以保存該圖。在圖編輯器中，從菜單中選擇“保存”。

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的協作圖

（1）如學生獎學金評定的協作圖：倒入成績、操行評定、計算綜合評分、獎學金評定（2）助學貸款申請協作圖：學生申請—班主任批準—學院批準-學校領導批準（3）助學勤工儉學申請協作圖：（4）建立其它的一個以上協作圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗六

構建狀態圖

一、實驗目的

1． 熟悉狀態圖的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具繪制狀態圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析圖書管理系統中的書和借書證的狀態，畫出它們的狀態圖；

（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟

（一）圖書管理系統

1、分析

? 在圖書管理系統中，分析書的狀態如下：

（1）可借（2）被借（3）被預約（4）刪除

? 借書證的狀態如下：

（1）可用（2）不可用（3）刪除

2、繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建類和它們之間關系的過程：

（1）在“Logical View“中的“StateChart Diagram”菜單，雙擊圖標，出現圖6.1，為編輯狀態圖做好準備。

圖6.1（2）在工具欄中選擇“Start State”圖標添加到編輯窗口中，如圖6.2所示。

圖6.2（3）在工具欄中選擇“State”圖標，添加一個元素，命名為“New book”，如圖6.3所示。

圖6.3（4）同樣的方法添加其它狀態，如圖6.4所示。

圖6.4 5）書的各個狀態之間添加轉移及相應的事件，如圖6.5所示。（圖6.5（6）同樣的方法得借書證的狀態圖，如圖6.6所示。

圖6.6

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的狀態圖

（1）建立學生交款狀態圖：已交、未交、緩交、部分申請助學貸款（2）建立學生懲罰（記過以上）狀態圖：

（3）建立學生黨員申請狀態圖：（4）建立其它的一個以上狀態圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗七

構建組件圖和配置圖

一、實驗目的

1.掌握UML中組件圖和配置圖的建立方法； 2.掌握使用Rose繪制組件圖和配置圖；

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析學校網上選課系統的組件圖，畫出系統組件圖。（2）分析學校網上選課系統的配置圖，畫出系統配置圖。（3）分析學生管理系統，并畫出詳細的組件圖與配置圖

四、實驗步驟

（一）網上選課系統

1.分析

設計學校網上選課系統的組件圖和配置圖，需求如下： 某學校的網上選課系統主要包括如下功能：

管理員通過系統管理界面進入，建立本學期要開的課程、將課程信息保存在數據庫中并可以對課程進行改動和刪除。

學生通過客戶機瀏覽器根據學號和密碼進入選課界面，在這里學生可以進行三種操作：查詢已選課程、選課以及付費。

對于以上操作，可通過業務層，并將這些操作結果存入數據庫中。

2．繪圖步驟：

（1）繪制組件圖的步驟如下：

? 確定組件；(系統管理系統, 課程管理系統，選課系統，查詢系統，人員信息管理，注冊系統，業務操作，備份系統，付費系統)? 給組件加上必要的構造型； ? 確定組件的聯系； ? 繪制組件圖。

下面介紹在Rose2003中創建組件圖的過程：

（a）在“Component View“中的 “New”的 “Component Diagram”中,出現圖7.1，為編輯組件圖做好準備，31

圖7.1（b）創建組件圖（根據要求創建）。

（2）繪制配置圖的步驟如下： ? 確定節點；（數據庫服務器，應用服務器，打印機，客戶端（n個，連接為局域網））

? 加上構造型； ? 確定節點的聯系； ? 繪制配置圖。

下面介紹在Rose2003中創建配置圖的過程：

（a）在“Deployment View“中,出現圖7.2，為編輯配置圖做好準備，圖7.2

圖7.3 系統配置圖

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的組件圖與配置圖

(1)系統組件圖 ? 分析系統接口

如建立查詢一個學生基本信息的接口，返回一個學生基本信息的類（類中有姓名、學號等屬性）

? 搜索系統用戶界面

搜索系統用戶界面，作為系統一種特殊的接口，用戶與系統的接口，建立單獨的包Web InterFace保存用戶界面，如學生基本信息操作的用戶界面定義如下(從View繼承過來的一個類，這里只考慮界面，類只考慮程序，可有部分重復)：

為用戶界面考慮接口，并關聯不同的類

(2)系統配置圖

假設有以下的子系統：學生管理系統用到財務子系統、成績管理子系統，并各自有數據庫。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗八

Rose逆向工程

一、實驗目的

1.掌握Rose中逆向工程的建立方法； 2.掌握根據逆向工程畫出類圖；

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析Java程序，實現ROSE逆向工程。（2）根據逆向工程所得類，畫出對應類圖。

四、實驗步驟

1.分析

Rose功能十分強大，從項目需求分析、開發、測試，整個項目過程都可使用rose，特別是在做需求分析與項目系統架構時建模的能力巨強。但是每個人不是在項目一開始就能參與到初期當中來的，有時候整個項目一期完工了，進行二期開發時，這個時候參與進項目，為了能夠快速了解整個項目的框架，使用Rose的逆向工程的功能極為有用。

2．繪圖步驟：

（1）分析J2EE源代碼，了解其結構

（2）新建一個ROSE工程，選擇J2EE模板,.如圖8.1

圖8.1 3.在出現的界面中，CLASSPATH中加入源代碼的目錄，加入支持的包，點擊'ADD RECURSIVE'點 ‘SELECT ALL‘

點擊REVERSE，完成后沒任何提示,點'DONE'結束。選擇ListS.java作為源代碼，如下圖8.2所示。

圖8.2 點擊Reverse，逆向工程完成。逆向工程以后不會自動生成類圖，但在logical

view

和component view 里面按照你的java包結構會自動生成相應的包和類，要按照自己的要求建立類圖。下面我們將所選包下的所有類顯示在新建類圖中：

ROSE里新建CLASS DIAGRAM，然后把類Env，EnvList和ListS包一個個拖到右側圖中，（或點菜單上的'QUERY'下的'ADD CLASS'，確定）。如圖8.3所示：

圖8.3

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

第二篇：UML程序設計實驗指導書

《UML程序設計》

實驗指導教程

適合專業：計算機類專業

浙江樹人大學信息科技學院 2016.02

課程與實驗綜述

第一部分實驗綜述

一．課程簡介及實踐要求：

《UML程序設計》是以介紹面向對象的統一建模語言UML為主,使學生了解面向對象技術的基本概念,掌握UML的分析和設計方法,同時掌握在Enterprise Architect環境下用UML進行分析和設計的技術。本課程在教學內容方面著重基本理論、基本知識和基本方法，在培養實踐能力方面著重設計構思和設計技能的基本訓練，熟練的上機操作能力和分析能力。

實驗實踐訓練是UML程序設計教學的重要技能環節。通過實驗，使學生加深理解、驗證、鞏固課堂教學內容，特別是通過設計和綜合實驗，發揮學生的想象力和創新能力。二．課程實驗目的要求：

通過UML的實驗,學生應該: 1．學會用UML進行面向對象的思想去分析和設計相關系統;2．學會用Rose建模工具進行軟件建模。三．課程實驗參考資料

1.(美)Joseph Schmuller著.UML基礎、案例與應用.人民郵電出版社,2004 2.(美)Hans-Erik Eriksson.UML 2工具箱.電子工業出版社,2004 3.吳際,金茂忠.UML面向對象分析.北京航空航天大學出版社,2002 4.趙從軍.UML設計及應用.機械工業出版社,2004 5.Grady Booch,James Rumbaugh,Ivar Jacobson.UML用戶指南.機械工業出版社,2001 6.吳建,鄭潮,汪杰.UML基礎與Rose建模案例.人民郵電出版社,2004 第二部分 實驗實踐指導

實驗一

構建用例圖

一、實驗目的

1.學會分析系統中的參與者和用例 2.掌握用例圖的繪制方法

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

1、分析ATM系統需求，按要求畫出用例圖;

2、建立一個學生管理信息系統的需求

3、建立設計一個學生管理信息系統的完整的用例圖

四、實驗步驟

（一）ATM系統的用例圖

1.分析

ATM自動取款機：客戶可以取錢，存錢，查詢余額，轉帳，修改密碼。通過分析可找出如下幾個參與者：(1)ATM（2）客戶

通過分析得到如下用例：

（1）存款

（2）取款（3）查詢余額

（4）轉帳（5）修改密碼

（6）打印收據

2．繪圖步驟：

下面介紹在Enterprise Architect中創建用例圖的過程：

Enterprise Architect主界面如下圖所示：

1、建立項目：

如下圖在文件菜單選擇新建項目：

如下圖

選擇文件夾，輸入項目名：

如圖,選擇所需要的選項：

2、建立用例圖

在合適的文件平夾下，右鍵

在UML Behavioral 下選擇Use Case,圖名處輸入用例名如ATM 如下圖，比雙擊ATM

在編輯界面下右鍵，如下圖

3、添加用例

選擇Use Case 依次添加存款、取款、查詢余額、轉帳、修改密碼、打印收據，如圖1.4所示。

4、添加Actor 在編輯界面下右鍵,選擇Actor，5、添加邊界（ATM取款系統）

如下圖

6、添加參與者和用例間的關聯關系，右鍵客戶，如上圖，選擇小箭頭，添加關聯，同理添加ATM的關聯

添加Common中的Note,內容為***制，如上圖

7、保存圖

完成用例圖后，保存該圖。

8、選擇所有的內容，拷貝，粘貼到實驗報告中，如下圖

uc ATMATM取款系統存款金智勇制取款查詢余額客戶ATM修改密碼打印收據轉帳

（二）建立設計一個學生管理信息系統的需求分析與完整的用例圖

（1）學生管理信息系統簡介

學生管理信息系統主要為學校的學生處設計：方便學校學生處與學院學生口管理員方便管理學生，學生成績由教務系統提供，教務系統提供相關的WEB service供學生管理信息系統調用。

? 通過分析可找出如下幾個參與者：

學生處管理員、學校領導（學校各種報表統計信息）、學院管理員、班主任（提供學生操行、查詢等）、學院領導（學院各種報表統計信息）、學生、后勤管理人員（衛生管理、保衛處異常情況處理）、財務人員、考勤管理員（由副班長提供考勤信息）等

? 通過分析得到如下一些大的用例：

學生基本信息管理、考勤管理、成績導入、學校各種報表信息（要求細化）、學院各種報表信息（要求細化）、個人成才規劃、新學期注冊，操行評定、學生任職信息系統、學生獎懲管理系統（要求細化，包括評優評獎等）、學生變動信息管理（培訓內容、助學貸款情況、學校還款情況、勤工助學情況，黨員管理），后勤衛生管理、保衛處的學生的異常情況處理、其它的具體由學生自己定。

2.建立設計一個學生管理信息系統的需求分析

分析學生管理信息系統，建立系統需求分析，并要求畫出系統功能框圖,如學生管理信息系統的功能模塊圖如下

系統模塊圖如后勤衛生查詢功能子系統模塊圖如下。

要求分析其它的子系統模塊

3．建立一個學生管理信息系統的完整的用例圖

完整的要求，就為每一類用戶分配一個用例模型，如一般學生查詢功能用例

要求分析其它參與者的用例模型

（4）建立用例的文字描述（要求學生寫出兩個）

1．“基本信息查詢”用例 用例編號：04010101（共有4層用例圖結構，每層用2位數字表示，采用8位編號。）用例名：

基本信息查詢

執行者: 學生自己、學生的班主任、輔導員及其它的特權用戶。目的: 查詢學生的基本信息，包括姓名、學號、家庭地址等信息。類

型： 端點、基本的 級

別： 二級 ? 過程描述：

(三）上傳ATM系統的用例圖與學生管理信息系統的完整的用例圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗二

構建類圖

一、實驗目的

1.理解類的基本概念 2.理解類間的關系

3.掌握類圖的繪制方法

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析學生管理系統中的選課子系統中類及關系，然后畫出它們的類圖。（2）分析學生管理系統的其它子系統，并畫出詳細的系統類圖

四、實驗步驟

（一）.選課子系統

1、選課子系統分析

? 分析學生管理系統中的選課子系統，通過分析可抽象出如下幾個類：

（1）學生類（student）（2）選課類(SelectCource)（3）課程類(Cource)

? 學生類、選課類和課程類屬性和方法

課程類的屬性和方法：

屬性包括

（1）課程名稱(CourceName)（2）開課教室(Room)（3）課程號(CourceID)（4）授課教師(Teacher)（5）學年(academic year)（6）學期(Term)（7）允許選課的學生人數(SelectNoUp)方法包括

（1）設置課程號(SetCourceID)（2）設置課程名稱(SetCourceName)（3）查詢課程號(SeekCourceID)（4）查詢允許選課的學生人數(SeekSelectNoUp)

選課類的屬性和方法：

屬性包括

（1）ID號(ID)（2）課程號(CourceID)（3）學號(SNo)（4）成績(score)方法包括

1)選課(SelectCoure)2)退選(CancelSelected)3)查詢選課情況(SeekSelected)

2．繪圖步驟：

下面介紹在Enterprise Architect中創建類和它們之間關系的過程：

（1）在上圖的合適文件夾下選擇添加類圖，類圖名為選課系統類，如下圖。

（2）在選課系統類圖中，從工具欄中新建元素，選擇Class并取名Student表明新增一個類，,同理添加選課類(SelectCource)，課程類(Cource)，如下圖

（2）右鍵Studen，選擇功能與屬性---屬性，如下圖

（7）同樣的方法添加Course類與SelectCource類，（8）創建兩個類之間的關系，通過分析得出：Course類與SelectCource類之間為單向關聯。選擇圖標欄的“關聯”，由Course類指向electCource類。如圖所示。

（10）分別在Course類與SelectCource類選項卡中鍵入名稱和多重性，圖2.10（11）重復（2）－（10）中的步驟完成選課系統整個類圖的創建。（12）如圖2.11轉換生成代碼，查看所生成的三個的代碼。

選擇對應的類的文件名，生成代碼

查看代碼

（二）分析學生管理系統的其它子系統，并畫出詳細的系統類圖

一般情況一個子系統至少有一個類，要求建立系統的詳細類圖，并建立類間的關聯

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗三

構建活動圖

一、實驗目的

1． 熟悉活動圖的基本功能和使用方法。

2． 掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析圖書管理系統中管理員的活動狀態，畫出管理員的活動圖。（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的活動圖，并用活動圖細化用例圖

四、實驗步驟

（一）圖書管理系統活動圖

1.分析

? 在圖書管理系統中管理員的活動如下：

(1)處理還書(2)處理借書(3)處理罰款 ? 讀者的活動如下：

(1)登錄(2)找書(3)預約(4)瀏覽

2．繪圖步驟：

下面介紹在Enterprise Architect中活動圖的過程：（1）在的合適文件夾下選擇添加活動圖（Activity），如下圖，在圖名中輸入在圖書管理系統管理員活動圖如下圖所示

（2）添加活動及其它元素，如下圖

圖 3.1

（2）繪制圖書管理員的活動圖，如圖3.2所示：

圖3.2

（3）創建讀者的活動圖如圖3.3所示：

圖3.3

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的活動圖，并用活動圖細化用例圖

（1）學生基本信息保存的活動圖

錄入基本信息、點擊保存、鏈接數據庫、判定學號是否已存在、判定錄入信息是否符合規范（日期信息、身份證號、郵編等信息）-保存。（2）學生基本信息查詢的活動圖

鏈接數據庫、查詢基本信息表、倒出數據內容、填入各字段信息到信息輸出框、根據學院代號查詢學院名稱、寫入學院信息到列表框、定位學院信列表框、根據班級代號查詢班級名稱、寫入班級信息、寫入班級信息到列表框、定位班級信列表框、。（3）至少分析建立其它3個活動圖

(4)根據活動圖重新分析用例圖并細化用例圖，審核類圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗四

構建順序圖

一、實驗目的

學會用順序圖實現用例

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析系統需求，畫出ATM取款的順序圖（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟(一)ATM取款的場景

1、ATM取款的場景分析：

（1）通過讀卡機，用戶插入ATM卡；

（2）ATM系統從卡上讀取銀行ID、帳號、加密密碼、并用主銀行系統驗證銀行ID和帳號；

（3）用戶輸入密碼，ATM系統根據上面讀出的卡上加密密碼，對密碼進行驗證；（4）用戶輸入取款數量；

（5）ATM系統通知主銀行系統，傳遞儲戶帳號和取款數量，并接收返回的確認信息；

（6）ATM系統輸出先進、ATM卡和顯示帳戶余額的收據；（7）ATM系統記錄事務到日志文件。尋找場景中的對象：ATM、客戶和帳戶。

2、繪圖步驟：

下面介紹在Enterprise Architect中創建順序圖的過程：

(1)在的合適文件夾下選擇添加活動圖（Activity），如下圖，21

在工具菜單中選擇選項如下圖

選擇圖—順序，如下圖，選擇“顯示順序編號”

（2）在順序圖前，為保證對象的可行性，可先在類圖中創建Customer、ATM、和Account類。也可新建元素LifeLine。如下圖，分別創建Customer、ATM、和Account.（4）根據ATM取款的場景，獲得第一條消息為“客戶向ATM機提交取款需求”，向圖中添加消息。

在圖中，點擊Customer，選擇小箭頭，指向ATM，在消息特征編輯窗口中，輸入Request。

圖4.4

（5）同樣的方法添加其它消息，如圖4.5所示。

圖4.5

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

（1）如學生獎學金評定的順序圖：倒入成績、操行評定、計算綜合評分、獎學金評定（2）用戶登入的順序圖：

（3）新學期注冊順序圖：學生交費--向學院報到--判斷是否交費--（是否申請助學金、是否申請緩交）--注冊（4）建立黨員管理順序圖

（5）建立其它的一個以上順序圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗五

構建協作圖

一、實驗目的

1.學會協作圖的繪制方法

2.掌握順序圖和協作圖的相互轉換。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析系統需求，畫出ATM取款的協作圖。

（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟

（一）.ATM取款的場景

1、ATM取款的場景分析：

（1）通過讀卡機，用戶插入ATM卡；

（2）ATM系統從卡上讀取銀行ID、帳號、加密密碼、并用主銀行系統驗證銀行ID和帳號；（3）用戶輸入密碼，ATM系統根據上面讀出的卡上加密密碼，對密碼進行驗證；（4）用戶輸入取款數量；

（5）ATM系統通知主銀行系統，傳遞儲戶帳號和取款數量，并接收返回的確認信息；（6）ATM系統輸出先進、ATM卡和顯示帳戶余額的收據；（7）ATM系統記錄事務到日志文件。尋找場景中的對象：ATM、客戶和帳戶。

2、繪圖步驟：

下面介紹在Enterprise Architect中創建協作圖的過程：

（1）在“Logical View”中新建“Collaboration Diagram“，雙擊圖標，出現圖5.1，為編輯順序圖做好準備。

圖5.1

（2）創建類節點

創建四個類節點分別為ATM，Branch，Consortium，User。

分別選擇其中的三個類節點ATM，Branch，Consortium 把它們拖動到CollaborationDiagram圖中，如圖5.2所示。

圖

4.2

選擇標記為 User 的類節點。將選定的類拖放到CollaborationDiagram圖編輯器中，使其位于 ATM 生命線元素的上方，如圖5.3所示。

圖5.3

（3）添加連接器鏈接（Object Link）

協作圖中的每個元素均可通過連接器鏈接與其他元素建立連接。您可以標識這些鏈

接，并在其中添加消息流。

從建模組件面板的“基本”類別中，選擇 “ Object Link ” 圖標。單擊標記為 User 的生命線元素，然后單擊 ATM。將在兩個元素之間繪制一條連接器鏈接。使用相同的步驟繪制以下鏈接：

從 ATM 至 Consortium 的鏈接

從 Consortium 至 Branch 的鏈接

從 ATM 至 Branch 的鏈接

注意：在創建從 ATM 至 Branch 的鏈接時，請從 ATM 生命線的右側水平繪制一條鏈接，并在到達 Branch 生命線的正上方時單擊鼠標左鍵。這樣便會在鏈接線上出現一個頂點，然后在頂點到 Branch 生命線之間垂直繪制一條鏈接。

此時，該圖應當圖5.4類似。

圖5.4

在圖編輯器中的任意位置單擊鼠標右鍵，選擇 “Edit” 的“delete from mode”菜單，可刪除模型，如圖5.5所示。

圖5.5

（4）顯示操作流

操作流將在圖中顯示為與鏈接平行的帶標記箭頭。此鏈接用于向目標元素傳輸消息或實現這種傳輸。在圖編輯器中，選擇 User 和 ATM 之間的連接器鏈接。右鍵單擊距 ATM 生命線最近的連接器鏈接部分。如圖4.6所示，從彈出式菜單中選擇“Open Specification”,彈出”Link Specification For Untile”對話框，在對話框中按右鍵，從彈出式菜單中選擇“Insert To: ATM”,在Message Name中輸入public void GetCashOnHand(), 如圖5.6所示。

圖5.6

在 ATM 和Consortium 之間的連接器鏈接上，右鍵單擊靠近Consortium生命線的鏈接部分。

添加消息 “ public void validateAccountInfo()”。Rose顯示 2: public void validateAccountInfo()。

在 ATM 和 Branch 之間的連接器鏈接上，右鍵單擊靠近Branch 生命線的鏈接部分。

添加消息 “public char getConnected”。Rose顯示3: public char getConnected()。

右鍵單擊 Consortium 和 Branch 之間靠近Branch 生命線元素的連接器鏈接。添加消息 “public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)”。Rose顯示 4: public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)。

完成的協作圖應當與圖5.7類似。

圖5.7

（5）模型檢查并保存

使用Tools工具的”Check Model”,進行模型檢查，查看是否有錯。

如無誤則在完成協作圖后，您可以保存該圖。在圖編輯器中，從菜單中選擇“保存”。

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的協作圖

（1）如學生獎學金評定的協作圖：倒入成績、操行評定、計算綜合評分、獎學金評定（2）助學貸款申請協作圖：學生申請—班主任批準—學院批準-學校領導批準（3）助學勤工儉學申請協作圖：（4）建立其它的一個以上協作圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗六

構建狀態圖

一、實驗目的

1． 熟悉狀態圖的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具繪制狀態圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析圖書管理系統中的書和借書證的狀態，畫出它們的狀態圖；

（2）分析學生管理系統，并畫出詳細的順序圖

四、實驗步驟

（一）圖書管理系統

1、分析

? 在圖書管理系統中，分析書的狀態如下：

（1）可借（2）被借（3）被預約（4）刪除

? 借書證的狀態如下：

（1）可用（2）不可用（3）刪除

2、繪圖步驟：

下面介紹在Rose2003中創建類和它們之間關系的過程：

（1）在“Logical View“中的“StateChart Diagram”菜單，雙擊圖標，出現圖6.1，為編輯狀態圖做好準備。

圖6.1（2）在工具欄中選擇“Start State”圖標添加到編輯窗口中，如圖6.2所示。

圖6.2（3）在工具欄中選擇“State”圖標，添加一個元素，命名為“New book”，如圖6.3所示。

圖6.3（4）同樣的方法添加其它狀態，如圖6.4所示。

圖6.4 5）書的各個狀態之間添加轉移及相應的事件，如圖6.5所示。

32（圖6.5（6）同樣的方法得借書證的狀態圖，如圖6.6所示。

圖6.6

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的狀態圖

（1）建立學生交款狀態圖：已交、未交、緩交、部分申請助學貸款（2）建立學生懲罰（記過以上）狀態圖：

（3）建立學生黨員申請狀態圖：（4）建立其它的一個以上狀態圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗七

構建組件圖和配置圖

一、實驗目的

1.掌握UML中組件圖和配置圖的建立方法；

2.掌握使用Enterprise Architect繪制組件圖和配置圖；

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析學校網上選課系統的組件圖，畫出系統組件圖。（2）分析學校網上選課系統的配置圖，畫出系統配置圖。（3）分析學生管理系統，并畫出詳細的組件圖與配置圖

四、實驗步驟

（一）網上選課系統

1.分析

設計學校網上選課系統的組件圖和配置圖，需求如下： 某學校的網上選課系統主要包括如下功能：

管理員通過系統管理界面進入，建立本學期要開的課程、將課程信息保存在數據庫中并可以對課程進行改動和刪除。

學生通過客戶機瀏覽器根據學號和密碼進入選課界面，在這里學生可以進行三種操作：查詢已選課程、選課以及付費。

對于以上操作，可通過業務層，并將這些操作結果存入數據庫中。

2．繪圖步驟：

（1）繪制組件圖的步驟如下：

? 確定組件；(系統管理系統, 課程管理系統，選課系統，查詢系統，人員信息管理，注冊系統，業務操作，備份系統，付費系統)? 給組件加上必要的構造型； ? 確定組件的聯系； ? 繪制組件圖。

下面介紹在Rose2003中創建組件圖的過程：

（a）在“Component View“中的 “New”的 “Component Diagram”中,出現圖7.1，為編輯組件圖做好準備，35

圖7.1（b）創建組件圖（根據要求創建）。

（2）繪制配置圖的步驟如下： ? 確定節點；（數據庫服務器，應用服務器，打印機，客戶端（n個，連接為局域網））

? 加上構造型；

? 確定節點的聯系； ? 繪制配置圖。

下面介紹在Rose2003中創建配置圖的過程：

（a）在“Deployment View“中,出現圖7.2，為編輯配置圖做好準備，圖7.2

圖7.3 系統配置圖

（二）分析學生管理系統，并畫出詳細的組件圖與配置圖

(1)系統組件圖 ? 分析系統接口

如建立查詢一個學生基本信息的接口，返回一個學生基本信息的類（類中有姓名、學號等屬性）

? 搜索系統用戶界面

搜索系統用戶界面，作為系統一種特殊的接口，用戶與系統的接口，建立單獨的包Web InterFace保存用戶界面，如學生基本信息操作的用戶界面定義如下(從View繼承過來的一個類，這里只考慮界面，類只考慮程序，可有部分重復)：

為用戶界面考慮接口，并關聯不同的類

(2)系統配置圖

假設有以下的子系統：學生管理系統用到財務子系統、成績管理子系統，并各自有數據庫。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

實驗八

Enterprise Architect逆向工程

一、實驗目的

1.掌握Enterprise Architect中逆向工程的建立方法； 2.掌握根據逆向工程畫出類圖；

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Enterprise Architect 工具軟件；

三、實驗內容

（1）分析Java程序，實現EA逆向工程。（2）根據逆向工程所得類，畫出對應類圖。

四、實驗步驟

1.分析

Enterprise Architect功能十分強大，從項目需求分析、開發、測試，整個項目過程都可使用Enterprise Architect，特別是在做需求分析與項目系統架構時建模的能力巨強。但是每個人不是在項目一開始就能參與到初期當中來的，有時候整個項目一期完工了，進行二期開發時，這個時候參與進項目，為了能夠快速了解整個項目的框架，使用Enterprise Architect的逆向工程的功能極為有用。

2．繪圖步驟：

（1）分析J2EE源代碼，了解其結構

（2）新建一個Enterprise Architect工程，選擇合適的文件夾，如下圖選擇包---代碼工程—導入---源程序目錄

選擇根包，原類型為Java

點擊確定即在對應的包下生成三個類Env，EnvList和ListS，新建視圖，添加Env，EnvList和ListS到視圖中，具體如圖所示：

圖8.3

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。

2． 小結實驗心得體會。

第三篇：UML實驗指導書

UML實驗指導書

前言

UML技術是一門實踐性很強的課程，必須十分重視加強實驗教學。UML技術實驗課的目的是進一步鞏固和加強理論知識，培養基本應用和建模工具操作技能，提高解決實際問題的能力。

為了達到上述目的，根據我系UML技術的教學大綱及實際情況編寫了該實驗指導書。全書共分7個實驗，每個實驗包括有：實驗目的、實驗器材、實驗內容和步驟、實驗報告要求

等項目。

１

UML實驗指導書

目錄

實驗一 用例圖...............................................................................................................................３ 實驗二 交互圖...............................................................................................................................４ 實驗三 類圖...................................................................................................................................５ 實驗四 數據建模...........................................................................................................................６ 實驗五 活動圖...............................................................................................................................７ 實驗六 狀態圖...............................................................................................................................８ 實驗七 組件圖和部署圖...............................................................................................................９

２

UML實驗指導書

實驗一 用例圖

一、實驗目的

1． 熟悉用例圖的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具繪制用例圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據以下需求設計一個圖書館管理系統的用例圖。基本功能要求：

圖書管理：新書登記，圖書查詢，圖書注銷； 借閱管理：借書，還書，查詢今日到期讀者；

讀者管理：增加讀者、刪除讀者、查詢讀者、讀者類別管理（可以設置不同類的讀者，并使不同類讀者對應不同類的圖書流通參數，如可借冊數，可借天數，可續借次數，可續借天數等）；

報表管理：包括圖書借閱統計報表，被注銷圖書統計報表等；報表可以有多種格式可供選擇；可以把報表輸出到文件中，可以預覽報表、打印報表等。

系統管理：系統管理員使用，包括用戶權限管理（增加用戶，刪除用戶，密碼修改等），數據管理（提供數據修改、備份、恢復等多種數據維護工具），系統運行日志，系統設置等功能。

四、實驗步驟

詳細分析系統需求，使用Rose工具完成系統用例圖。（1）分析系統活動者（2）分析系統活動者的用例

（3）分析活動者之間、用例之間的關系（5）繪制用例圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

３

UML實驗指導書

實驗二 交互圖

一、實驗目的

1．理解順序圖的基本概念； 2.理解協作圖的基本概念；

3.掌握在Rational Rose中繪制交互圖的操作方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據圖書館管理系統的需求分析和用例圖，完成系統的交互圖，對用例進行動態建模。

四、實驗步驟

1.分析：根據圖書館管理系統的需求分析和用例圖，對系統中的用例進行動態建模。2.請根據教材中示例部分在Rational Rose中繪制上述的交互圖。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

４

UML實驗指導書

實驗三 類圖

一、實驗目的

1．理解類的基本概念；

2.掌握如何從需求分析中抽象出類的方法； 3.掌握在Rational Rose中繪制類的操作方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據圖書館管理系統需求分析、用例圖、交互圖，對系統進行靜態建模，尋找和發現類，分析類之間的關系。

四、實驗步驟

1．打開前面初步構建的UML模型文件;2．打開Rose中的邏輯視圖（Logical View），選擇分析模型（analysis model）目錄。并在其下創建一個子目錄并命名為：“圖書館業務功能”。

3．用鼠標右擊“圖書館業務功能”在彈出來的菜單中選擇“New→Class diagram”項，創建類圖。

4．雙擊新建的類圖，并點右邊控件集中選中的類并用鼠標在圖中分別拖出上述類圖。5．設定上述抽象出來各類的屬性和操作。6．分析、設定以上各類之間的關系。

7．請根據教材中示例部分在Rational Rose中繪制類間的關系。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

５

UML實驗指導書

實驗四 數據建模

一、實驗目的

1．數據建模的基本概念

2．掌握在Rational Rose中進行數據建模。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據圖書館管理系統需求分析、類圖系統進行數據建模。

四、實驗步驟

1.創建 Database，Database建模元素在component view中創建。2.創建 Schema，在logical view中創建schema，并選定目標數據庫。

3.創建 Domain Package和Domain，在logical view中創建，先創建Domain Package，再創建Domain。

4.創建 Data Model Diagram，在schema下創建。5.創建 Table，在Data Model Diagram中建表。6.創建 Column，在表上建立列。

7.創建 Relationship，在表與表之間建立關系,，有兩種關系，即non-identifying(非確定性)關系和 identifying(確定性)關系

8.Normalizing the Data Model，創建了數據模型后，還要將模型規范化，如轉換為3NF。

9.Optimizing the Data Model，如創建索引，視圖，存儲過程，denormalization，使用domain等。

10.Implementing the Data Model，利用Rose產生DDL或直接在數據庫中建立表。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

６

UML實驗指導書

實驗五 活動圖

一、實驗目的

1． 熟悉活動圖的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據圖書館管理需求分析、用例圖、類圖等，應針對每個用例進行業務分析，說明其具體的業務流程，完成系統活動圖活動圖。

四、實驗步驟

以“刪除讀者信息”用例為例，說明繪制活動圖的步驟。1．管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；

2．“業務邏輯”組件在數據庫中，查找待刪除的讀者名；

3．如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續； 4．“業務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；

5．如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續； 6．在數據庫中，刪除相關信息； 7．顯示刪除成功信息； 8．結束。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

７

UML實驗指導書

實驗六 狀態圖

一、實驗目的

1．理解什么狀態和狀態圖； 2.學會使用UML繪制狀態圖；

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

根據圖書館管理系統的需求分析、用例圖和相應的活動圖，從對象的動態行為的角度去描述系統的業務活動，完成系統的狀態圖。

四、實驗步驟

1.業務分析：由前面章節對圖書館管理系統中的還書業務的描述和分析可知，還書業務的動態行為是由：空閑（idle）、圖書查找（finding）、還書（reversion）、失敗（Failure）、歸還成功（Success）5種狀態及激活相互轉換的事件。

2.繪制狀態圖：請您根據分析運用UML繪制還書用例的狀態圖。

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。

2．小結實驗心得體會。

８

UML實驗指導書

實驗七 組件圖和部署圖

一、實驗目的

1.理解組件圖的基本概念 2.理解組件圖的應用：邏輯部署 3.理解部署圖的基本概念 4.理解部署圖的應用：物理部署 5.掌握組件圖和部署圖繪制的方法

二、實驗器材

1.計算機一臺；

2.Rational Rose 工具軟件；

三、實驗內容

1． 根據圖書館管理系統的分析和設計，已完成類圖和交互圖的分析與設計，完成系統的組件圖和部署圖。

四、實驗步驟

1.繪制組件圖 分析：

在圖書館管理系統中，通過分析可以發現類圖中的類應分為4個部分：

1．用戶接口模塊（UI），主要負責系統和用戶的交互，包括Frame類，Dialog類等。2．業務對象模塊（BO），主要負責處理系統中的業務計算，如借書，還書等功能的具體操作。

3．數據存儲模塊（DB），主要負責處理對數據的存儲。4．通用工具模塊（UTIL），包括系統中通用函數。

通過一個主程序StartClass來啟動。由于系統中的類較多，這里以業務對象模塊（BO）為例來講解如何創建組件圖，BO模塊中包括

Item類：書目類，表示一本實際存在的書籍或雜志

Loan類：借書業務類，將借閱者和圖書館關聯起來，一個Loan對象表示借出的一本書 BorrowerInfomation類：借閱者信息類，表示一個借閱者。

Title類：表示一種書或一種雜志。如《C++編程思想》就是一種書，用1個title表示，如果有2本這樣的書，則需要用2個Item表示。

Reservation類：預定信息類，表示一個預定信息。

Item類和Loan類之間互相依賴，Loan類和BorrowerInfomation類之間互相依賴，９

UML實驗指導書

BorrowerInfomation類和Reservation類之間互相依賴，Reservation類和Title之間互相依賴，Title和Item類之間互相依賴。繪圖步驟：

（1）在組件視圖中雙擊Main圖，出現圖7.1，為編輯組件圖做好準備，這時繪圖工具欄中的圖標如圖中橢圓所示，其中具體含義可參看本節“補充圖標”一段的介紹。

圖7.1（2）在組件視圖中，從工具欄中選擇MainProgram圖標，在右邊的繪圖區中添加一個新組件，并取名StartClass.java表明新增一個主程序。

圖7.2（3）選擇新創建的組件，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Open Sepcification”,彈出圖7.3對話框。

１０

UML實驗指導書

（4）在對話框中，可以修改組件的名稱，設置組件的類型，指定實現的語言。這里新組件的名稱定為“StartClass.java”，組件構型為Main Program（Rose中提供了多種構型，大部分在補充圖標一段中均有簡單的介紹），實現語言為JAVA（Rose中默認的是分析語言Analysis），修改結果如圖7.4所示。

圖7.3

圖7.4（5）組件圖描述的是系統的實現視圖，因此要指定實現組件功能的文件。點擊File

１１

UML實驗指導書

選項卡，在列表框中點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Insert File”，彈出文件對話框。在對話框中，鍵入StartClass.java，點擊“打開”按鍵，這時對話框如圖7.5所示。

圖7.5（6）雙擊StartClass.java，彈出是否創建對話框，詢問是否創建文件，選擇“YES”,彈出記事本，這時可輸入相應的源程序（注意：如果這里選擇的文件已經存在，則不會彈出創建文件對話框，而是直接顯示相應文件內容）。

（7）創建相應的包。選擇包圖標，在右圖中創建。這里同樣需要對每個組件打開“Open Specification”對話框，設置具體的屬性，對“包”組件來說需要在Files選項卡中指明與其對應的目錄。創建完畢的組件圖如圖7.6所示。

圖7.6（8）選擇業務對象包（BO），雙擊，打開業務對象包的詳細組件圖，這里根據分析的結

１２

UML實驗指導書

果分別創建Title.java,Item.java，Loan.java，BorrowerInfomation.java，Reservation.java組件，并設置好每個組件的構型和對應的文件。創建好的BO包組件圖如圖7.7。

圖7.7（9）創建依賴關系。在本節“關系”一段中，已經描述過依賴關系使用虛線表示，因此根據分析中的結果，在圖中將相互依賴的組件連接即可。完成后的組件圖如圖7.8。

圖7.8 2.繪制部署圖 分析：

HNS的圖書管理系統目前開發的是一個單機版系統，其中所有的運算均在一臺機器上完

１３

UML實驗指導書

成，但是由于打印報表的需要，系統還應配備一臺打印機。因此得出系統中存在2個節點：

① 一臺主機，其類型是Processor。② 一臺打印機，其類型是Device。繪圖步驟：

（1）瀏覽窗口中選擇“Deployment View”,彈出如圖7.9所示窗口：

圖7.9（2）在圖中添加分別添加一個Processer和Device，并分別命名為“computer with java support”和“Printer”，添加完畢后，其結果如圖7.10所示：

１４

UML實驗指導書

圖7.10（3）為節點添加連接關系。全圖如圖7.11。

圖7.11

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

１５

第四篇：UML開發實驗指導書

前言

前 言

《UML開發》課程是計算機科學與技術本科專業的一門重要的專業課.通過本課程的學習，使學生在已有的計算機軟，硬件基礎知識，程序設計知識，數據庫和網絡通信知識的基礎上系統掌握面向對象系統分析與設計的基本方法和技術，并具有針對特定環境下的應用問題進行信息系統開發(包括系統分析，設計與實現)的能力。通過學習本課程學生可以理解和掌握面向對象系統的分析和設計的方法和分步過程、掌握面向對象系統分析和設計的建模標準UML語言，能夠利用Rational Rose（或Microsoft Visio）軟件以某一信息系統為例進行系統分析和設計。

本課程主要介紹UML的基本概念、面向對象分析和面向對象設計的方法、面向對象分析和設計的UML建模標準等內容。

通過本課程的學習，學生掌握的知識、內容及掌握的程度要求為：

1.使學生理解面向對象的信息系統的開發過程、系統分析和設計的原則和方法； 2.使學生掌握UML語言的基礎知識，以及UML在面向對象的軟件系統分析和設計中的應用，并能使用UML工具建立系統模型；

3.使學生掌握在UML系統模型下應用高級語言建立應用系統的方法； 4.通過案例教學和實驗，提高學生在應用面向對象技術開發軟件方面的動手能力和解決問題的能力，并鼓勵創新。

本實驗所要求的建模工具為Rational Rose 2003。本課程通過對LSTC圖書館管理系統進行建模設計開發。

實

驗

要

求

實 驗 要 求

計算機軟件建模技術現在越來越廣泛的應用于軟件工程中。《UML開發》課程實驗的目的是為了使學生在課程理論學習的同時，通過在一個實踐的環境下，實際學習軟件統一建模語言，對軟件建模技術有一個初步的了解及認識。通過本指導書中的各個實驗，學習掌握對一般面向對象系統建模的方法與技術。總之，通過上述實驗環節，使學生加深了解和更好地掌握《UML開發》課程教學大綱要求的內容。

在《UML開發》的課程實驗過程中，要求學生做到：

（1）預習實驗指導書有關部分，認真做好實驗內容的準備，就實驗可能出現的情況提前作出思考和分析。

（2）仔細觀察上機時出現的各種現象，記錄主要情況，作出必要說明和分析。（3）認真書寫實驗報告。實驗報告包括實驗目的和要求，實驗情況及其分析。對需編程的實驗，寫出程序設計說明，給出源程序框圖和清單。

（4）遵守機房紀律，服從輔導教師指揮，愛護實驗設備。

（5）實驗課程不遲到、不早退、不缺席。如有事不能出席，需出示系上假條。實驗的驗收將分為兩個部分。第一部分是上機操作，包括檢查模型質量和即時提問。第二部分是提交書面的實驗報告。此外，針對以前教學中出現的問題，本實驗將采用階段檢查方式，每個實驗都應當在規定的時間內完成并檢查通過，過期視為未完成該實驗，不計成績。以避免期末集中檢查方式產生的諸多不良問題，希望同學們抓緊時間，合理安排，認真完成。

目

錄

目 錄

《UML開發》實驗指導書..............................................................................錯誤！未定義書簽。前 言...............................................................................................................................................1 實 驗 要 求...............................................................................................................................2 目 錄.............................................................................................................................................3 實驗一 Rational Rose基本操作..................................................................................................4 實驗二 用例圖.................................................................................................................................7 實驗三 活動圖...............................................................................................................................13 實驗四 狀態圖...............................................................................................................................22 實驗五 類.......................................................................................................................................29 實驗六 類的關系...........................................................................................................................37 實驗七 交互圖...............................................................................................................................42 實驗八 對象圖和包.......................................................................................................................51 實驗九 組件圖和部署圖...............................................................................................................53 實驗十 正向工程...........................................................................................................................60

實驗一 Rational Rose基本操作

實驗一 Rational Rose基本操作

一、實驗目的

1．熟悉Rose的工作環境。2．掌握Rose的基本操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

Rational Rose工具簡介。

Rational Rose 2003企業版的安裝。Rose應用程序界面。Rose基本操作

四、實驗步驟

1．Rose工具的基本功能：面向對象建模；用例分析；支持UML、COM、OMT和Booch’93；語義檢查；支持可控的迭代開發；雙向工程；支持多用戶并行開發；可以與數據建模工具集成；OLE鏈接、自動化；多平臺可用性。

2．Rose安裝：安裝向導（引導安裝），安裝主程序，配置許可協議。3．Rose應用程序界面：

? 應用程序窗口：顯示載體。

? 瀏覽器窗口：模型圖超出屏幕顯示范圍時用于選擇觀察區域。? 文檔窗口：記錄用戶操作和模型元素信息的輔助提示窗口。? 模型圖窗口：用于建立和修改當前模型的圖形化視圖。? 規范窗口：用于查看或設置各種模型元素的屬性和關系。

實驗一 Rational Rose基本操作

4．Rose基本操作

（1）創建Rose模型（File?New）：框架向導（Framework Wizard插件）。框架是一系列預定義的模型元素，可以定義某種系統的體系結構，也可以提供一系列可重用構件。

（2）保存Rose模型（File?Save）：在默認的情況下，Rose模型都以擴展名為.mdl的文件進行保存。*.ptl格式文件類似于模型文件（*.mdl），但是只是模型文件的一部分。模型文件*.mdl則保存完整的模型。以Rose的舊版本保存模型，可能會丟失某些模型元素和特性。

（3）Rose模型的導入導出（File?Import，File?Export）：略。

實驗一 Rational Rose基本操作

（4）Rose模型的網頁發布（Tools?Web Publisher）：略。（5）Rose全局選項設置（Tools?Options）：略。

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

實驗二 用例圖

實驗二 用例圖

一、實驗目的

1．熟悉用例圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制用例圖方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

根據LSTC圖書館管理系統開發進度，在完成對系統的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業務分析，說明其具體的業務流程，現系統分析部指派您完成該項任務。要求：

1.對其中主要功能的用例書寫書面用例。

四、實驗步驟

書寫“刪除讀者信息”用例的書面用例。一般應包含以下信息：（1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；

（2）“業務邏輯”組件在數據庫中，查找待刪除的讀者名；

（3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續；（4）“業務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；

（5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續；（6）在數據庫中，刪除相關信息；（7）顯示刪除成功信息；（8）結束。分析: 在圖書館管理系統中,管理員首先登錄系統,系統驗證通過后,管理方可向系統查詢數據,在查詢后,系統會給出提示,有沒有找到相關的數據,管理員根據系統查詢的返回結果,進行下一步的操作,就是刪除讀者,在刪除的過程中,系統會對查詢得到的結果判斷該記錄是否可以刪除,若可以刪除,則給刪除提示,若不能刪除,也給相關的提示信息。

繪圖步驟:(1)在用例視圖上雙擊main,出現如圖1.1所示,為繪制用例圖做好準備。

實驗二 用例圖

圖1.1(2)在圖中的工具欄選取“Actor”圖標，在右邊的圖中添加一個Actor，并輸入名稱:administrator,如圖1.2所示。

圖1.2(3)在左邊的工具欄中，選取“Use Case”的圖標，在右邊的圖中畫出一個用例，并輸入用例的名稱：login。

實驗二 用例圖

圖1.3

（4）按照步驟（3），繪制出如圖1.4和圖1.5的兩個用例。

圖1.4

實驗二 用例圖

圖1.5（5）在繪出了用例后，接下來的是繪制參與者與用例實現，如圖1.6所示。

圖1.6

實驗二 用例圖

（6）根據步驟（5），同時完成如圖1.7和圖1.8。此時，“刪除讀者信息”用例圖就到此完成。其系統查詢讀者信息等其他的功能會在時序圖和活動圖中描繪。

圖1.7

圖1.8（7）根據分析情況，進一步添加或細化用例圖。

實驗二 用例圖

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1． 通過各種途徑（查閱圖書資料，網上搜索等），了解“LSTC圖書館管理系統”的需求，形成一份“圖書館管理系統軟件需求說明書”，格式可參見“計科學院主頁?畢業設計?文檔下載?軟件需求說明書（GB856T——88）”。

2． 在上述第1步的基礎之上，對“LSTC圖書館管理系統”進行用例建模，形成完整的用例模型。

3． 將第1步得到的需求說明書WORD文檔和第2步得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。（注：賬號和初始密碼均為學生學號。）

實驗三 活動圖

實驗三 活動圖

一、實驗目的

1．熟悉活動圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

根據LSTC圖書館管理系統開發進度，在完成對系統的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業務分析，說明其具體的業務流程，現系統分析部指派您完成該項任務。要求：

用活動圖來描述系統中已知用例的業務過程： 1．描述“刪除讀者信息”用例。

四、實驗步驟

繪制“刪除讀者信息”用例的活動圖。刪除讀者信息一般按照以下步驟進行：（1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；（2）“業務邏輯”組件在數據庫中查找待刪除的讀者名；

（3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續；（4）“業務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；

（5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續；（6）在數據庫中，刪除相關信息；（7）顯示刪除成功信息；（8）結束。繪圖步驟：

（1）在用例圖中，找到“刪除讀者信息”的用例，如圖2.1所示，在“刪除讀者信息”用例上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選“New”，Rose工具也會彈出一個菜單，選”Activity Diagram”，選中后單擊，便可以新建好一個活動圖。如圖2.2所示。

實驗三 活動圖

圖 2.1

圖2.2(2)新建好活動圖后，雙擊“刪除讀者信息”的活動圖，得到如圖2.3所示，然后在左邊的工具欄內點擊“Swimlane”，在右邊的圖添加一個泳道，如圖2.4所示，并命名為administrator.按照此步驟，再添加另一個泳道，并命名為SystemTool，得到圖2.5。

實驗三 活動圖

圖2.3

圖2.4

實驗三 活動圖

圖2.5（3）接著在左邊的工具上選取“Start State”，并在administrator的泳道上添加，如圖2.6所示；添加完開始結點后，再來為此活動圖添加活動，圖2.7所示，在左邊的工具欄上選中“Activity”這個圖標，在administrator這邊的泳道上添加一個活動，命名為登錄（login），再在開始結點和活動登錄（login）之間添加活動關系，如圖2.8所示。

圖2.6

實驗三 活動圖

圖2.7

圖2.8

（4）完成步驟（3）后，登錄輸入需要對輸入的信息進行驗證，則在圖中利用“Decision”圖標添加一個驗證框，如圖2.9所示：添加驗證框后，驗證的內容，如果通過，則允許管理員進行查詢操作，如圖2.10所示；如不能通過，則結束，如圖2.11所示。

實驗三 活動圖

圖2.9

圖2.10

實驗三 活動圖

圖2.11

（5）驗證后，下一步的操作是查詢需要刪除的記錄，添加一個活動，命名為delete，如圖2.12和圖2.13所示。

圖2.12

實驗三 活動圖

圖2.13（6）最后，在刪除后，系統會返回操作結果給操作者，圖2.14所示；刪除成功或刪除失敗系統都會有信息返回給操作者。

圖2.14（7）根據分析設計情況，進一步添加或細化活動圖。

五、實驗報告要求

實驗三 活動圖

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1． 在實驗二所得到的“LSTC圖書館管理系統”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立活動圖。

2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。

實驗四 狀態圖

實驗四 狀態圖

一、實驗目的

1．熟悉狀態圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制狀態圖方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過前面內容的學習，完成了對LSTC圖書館管理系統的需求的初步分析，得出系統的用例圖和相應的活動圖。通過這兩種圖我們可以初步了解系統的業務處理過程，但對業務處理過程的處理狀態間轉換了解仍不夠，這不利于設計人員對系統業務的進一步理解，而狀態圖能從對象的動態行為的角度去描述系統的業務活動。因此，指派你運用本節所學的狀態圖，完成如下任務：

1.完成圖書館業務模塊中“還書”用例的狀態圖。

四、實驗步驟

1．業務分析：由前面章節對圖書館管理系統中的還書主要業務的描述和分析可知，還書業務的動態行為是由：空閑（idle）、圖書查找（finding）、還書（reversion）、失敗（Failure）、歸還成功（Success）5種狀態及激活相互轉換的事件。

2．繪制狀態圖：請您根據業務分析，運用UML繪制“還書”用例的狀態圖。分析：

還書的主要業務都是由管理員來完成，首先管理員必須先登錄系統，并通過驗證后，便可以進行下一步的操作，查找該書的相關信息，如存在，則進行還書操作，如不存在該信息，則給出提示信息；

繪圖步驟：

（1）在用例圖中的還書（reversion）用例，單擊右鍵，如圖3.1所示，新建一個狀態圖，命名為reversion狀態圖，圖3.2所示。

實驗四 狀態圖

圖3.1

圖3.2（2）雙擊“reversion”狀態圖，展開后，在左邊的工具欄上選取一個“Start State”，此結點為開始結點，圖3.3所示；當還書的時候，操作者先要詢問系統的狀態，如果系統忙，操

實驗四 狀態圖

作者則必需等待，因此，得到系統的兩種狀態，如圖3.5所示。

圖3.3

圖3.4

實驗四 狀態圖

圖3.5（3）操作者在詢問系統和狀態后，得到的圖3.6所示兩種狀態，如果系統忙，操作者必需要等待、結束，如圖3.7和圖3.8所示，重返步驟（1）。

圖3.6

實驗四 狀態圖

圖3.7

圖3.8（4）如系統空閑，則進行對還書的信息進行查詢操作，圖3.9所示；查詢也有兩種結果，一是查詢得到該書的相關信息，二查詢不到該書的相關信息；則此時有兩種狀態，需要

實驗四 狀態圖

建立兩種狀態，如圖3.10所示。

圖3.9

圖3.10（5）最后，操作者進行了操作后，系統會給出操作的結果給操作者；操作成功或失敗，都會有提示信息給出。整個的還書的過程便完成；圖3.11所示。

實驗四 狀態圖

圖3.11（7）根據分析設計情況，進一步添加或細化狀態圖。

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1． 在實驗三所得到的“LSTC圖書館管理系統”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立狀態圖。

2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。

實驗五 類

實驗五 類

一、實驗目的

1．理解類的基本概念。

2．掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。3．掌握在Rational Rose中繪制類的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過前面內容的學習，完成了對LSTC圖書館管理系統的需求的初步分析，得出系統的用例圖和相應的活動圖、狀態圖。通過這三種圖我們可以初步了解系統的業務處理流程。現在需要對系統進行靜態建模，這就需要從系統的用例圖、活動圖和狀態圖去尋找和發現類。因此，指派你運用本節所學的有關如何抽象出類的知識，完成如下任務：

1． 尋找和抽象出書籍管理功能中的類。

四、實驗步驟

1．分析：由前面章節對圖書館管理系統中的書籍管理功能可知，該模塊是由書籍信息類、書目類、新增書籍界面類、修改書籍界面類、刪除書籍界面類和書籍管理類6個類組成。

2．繪制類的步驟：

（1）打開前面初步構建的UML模型文件;（2）打開Rose中的邏輯視圖（Logical View），用鼠標右擊邏輯視圖，在彈出來的菜單中選擇“New→Class diagram”項，創建“圖書館業務功能”類圖，如圖4.1所示。

（3）雙擊新建的“圖書館業務功能”類圖，并點右邊控件集中選中的“Class”圖標，并用鼠標在圖中拖出一個類圖，并命名為Book，如圖4.2所示。

實驗五 類

圖4.1

圖4.2（4）接下來的一步為設置Book類的屬性，在類圖中雙擊Book類，可以在打開的“Class Specification”對話框中設置Book類的屬性和方法等其他的信息，如圖4.3所示；然后點擊“Attributes”這個選項卡，此欄目為設置類的屬性的選項，在圖中間單擊右鍵，可以看到有一個“Insert”的選項，如圖4.4所示，選中這個選項，然后在出現的對話框中輸入相關信息如圖4.5所示，即書本的ISBN號，在“Type”這個方框內輸入此屬性的類型值，同時可以看到一欄可以設置此屬性的訪問權限，一般這些屬性都設置“Private”這個權限，如圖4.6所示。Book類的其他屬性也可以按照以上的做法設置，最后得到的結果是圖4.7所示。

實驗五 類

圖4.3

圖4.5

圖4.4

圖4.6

實驗五 類

圖4.7（5）設置好Book類的屬性，現在來設置Book類的方法（也是操作），雙擊Book類后在“Class Specification”對話框中選“operations”這個選項卡，可以看到圖4.8所示，在圖中的空白地方，單擊右鍵，在彈出的菜單中選“insert”這個選項，見圖4.9，接著輸入方法名，同時可以設置該方法的返回類型，也可以在Documentation的方框內填寫一些相關的方法說明，如圖4.12所示，設置好該方法的訪問權限，見圖4.13。Book類的其他方法也可以按上面來設置好，最后，得到Book類的其他方法見圖4.14。

圖4.8

實驗五 類

圖4.9

圖4.11

圖4.10

圖4.12

實驗五 類

圖4.13 圖4.14（6）至此，Book類的方法和屬性都設置好了，如圖4.15所示。

圖4.15（7）接下來為書目類（BookItem）設置，按照上面的步驟可以設置好BookItem類的屬性和方法，如圖4.16和圖4.17所示。

實驗五 類

圖4.16 圖4.17

（8）最后，繪制出由分析得出的各個類，如圖4.18所示，此時，“圖書館業務功能”類圖便完成。

圖4.18

實驗五 類

（9）根據分析情況，進一步細化添加相關的類。

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1． 在實驗四所得到的“LSTC圖書館管理系統”ROSE用例模型基礎之上進行靜態建模，抽象出該系統中的每個類，并建立對應的類圖。

2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。

實驗六 類的關系

實驗六 類的關系

一、實驗目的

1．理解類間關系的基本概念。2．掌握描繪類間關系的方法。

3．掌握在Rational Rose中繪制類關系的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過對前面內容的學習，使我們完成了LSTC圖書館管理系統的需求分析，并從業務對象中抽象出了類。我們知道類通常是不會單獨存在，而是由關聯、泛化、依賴等關系相互協作來靜態描述業務系的。因此，我們在找出系統中所存在的類的前提下，需要進一步對業務對象間如何聯系進行建模。現指派你運用本節所學的相關知識，完成如下任務：

1．對書籍管理功能中的類的關系建模。

四、實驗步驟

1．分析：由前面章節對圖書館管理系統中的書籍管理業務分析和對該業務抽象出來的類可知，圖書館的主要靜態模型類圖是由書籍管理類、書類、書目類、管理員類、用戶類和各種界面操作類組成。其中用戶類與管理員類是泛化的關系，而其它類之間均是關聯關系。

2．請根據你的靜態建模分析結果，在Rational Rose中繪制類間的關系。繪圖步驟：

（1）打開上面做好的類圖，添加管理員類，用戶類，界面類。首先，將實驗二 “Use Case View”中的administrator角色拖到類圖中，即添加了一個管理員類，圖5.1，并按照上面所說方法添加類的各種屬性和方法，見圖5.2、圖5.3。

實驗六 類的關系

圖5.1

圖5.2

實驗六 類的關系

圖5.3（2）可以依照上面的操作來添加其他的類，如：用戶類（Reader類）、界面類(ActionForm),添加完后結果如圖5.4 和圖5.5所示；

圖5.4

實驗六 類的關系

圖5.5（3）其他的類添加完后，就可以為各個類添加關系了，由關聯、泛化、依賴等關系相互協作來靜態描述業務系，所以，各個類的關系也由這幾個關系來完成。如圖5.6所示：Person類是administrator類和reader類兩個類的父類，他們之間為泛化關系，即administrator類和reader類是繼承自Person類。BoobItem類是繼承自Book類的，其他的類為一般的依賴關系，最后，連接完線條便得到圖5.6。

實驗六 類的關系

圖5.6（4）根據分析設計情況，進一步細化各類之間的關系。

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1． 在實驗五所得到的“LSTC圖書館管理系統”ROSE模型基礎之上進行靜態類間關系建模，挖掘出該系統的各個類之間的關系，并繪制對應的類圖。

2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。

實驗七 交互圖

實驗七 交互圖

一、實驗目的

1．理解時序圖的基本概念。2．理解協作圖的基本概念。

3．掌握在Rational Rose中繪制交互圖的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過對教學內容的學習，使我們完成了LSTC圖書館的管理系統的需求分析，并從業務對象中抽象出了類以及類間關系。現在需要對前面所給出的用例進行實現，而用例的實現主要由交互圖來描述系統的動態特性。現指派你運用本節所學的相關知識，完成如下任務：

1．對書籍管理功能中的用例進行動態建模。

四、實驗步驟

1．分析：根據圖書館業務功能模塊中的交互操作進行動態建模的操作步驟和方法，請你對書籍管理模塊中的交互操作進行動態建模。該模塊中主要存在“新增書籍”、“修改書籍信息”和“刪除書籍信息”三種交互操作。

2．請在Rational Rose中繪制上述的交互圖。繪圖步驟：

（1）在Rose的“Logical View”單擊右鍵，選擇“Sequence Diagram”新建一個時序圖，時序圖是交互圖一種表示，可以用時序來表示，如圖6.1；在此，先簡單介紹一下用法：圖中的直線箭頭是發送消息；虛線箭頭是返回消息；曲折線是對象自己給自己發送消息并調用。

（2）接下來的是添加類，系統中的類是其他的方法的邊界，在前面的實驗中做好的類可以直接拖拉到時序圖中，見圖6.2 和圖6.3所示。

實驗七 交互圖

圖6.1

圖6.2

實驗七 交互圖

圖6.3（3）添加類后，便可以添加方法了，開始時必須是外面的實體向系統發送消息，如圖6.4所示，是管理員登錄時向系統發送的消息；

圖6.4

實驗七 交互圖

（5）可以按上一步的方法來完成其他的方法，如validate（驗證）,返回驗證結果，當用戶收到結果后，可以正常登錄后便能進行增加圖書見圖6.5到圖6.9。最后得到的時序圖如圖6.10所示。

圖6.5 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate

圖6.6

實驗七 交互圖

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result圖6.7 : administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add圖6.8

實驗七 交互圖

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook

圖6.9

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook9: addruselt10: addresult

圖6.10

(6)完成了時序圖后，可以按F5鍵便得到“新增圖書”的協作圖，見圖6.11所示。

實驗七 交互圖

1: login6: add : administrator5: result10: addresult : ActionForm3: validate8: addbook4: result9: addruselt2: login7: addSystem

圖6.11

（7）剩下的“修改圖書信息”和“刪除圖書信息”的交互圖在此不再一一詳細的介紹，其繪圖方法跟繪制“新增圖書”的方法一樣，最后結果見圖6.12 到圖6.15 : administrator : ActionForm1: login2: loginupdate : System3: validate4: result5: result6: updatebook7: updatebook8: updatebook9: updateresult10: updateresult

圖6.12

實驗七 交互圖

1: login6: updatebook : administrator5: result : ActionForm10: updateresult4: result3: validate9: updateresult8: updatebook2: login7: updatebookupdate : System圖6.13

: : System : administratorActionForm1: login2: login3: viladate4: viladateresult5: viladateresult6: delete7: delete8: delete9: deleteresult10: deleteresult圖6.14

實驗七 交互圖

1: login6: delete : administrator5: viladateresult10: deleteresult : ActionForm3: viladate8: delete4: viladateresult9: deleteresult2: login7: delete : System

圖6.15

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

六、實驗作業

1．在實驗六所得到的“LSTC圖書館管理系統”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立時序圖和協作圖。

2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業提交”欄目完成作業上傳。

第五篇：uml實驗指導書rose實驗完成

目

錄

實驗一 用例圖及進度安排.............................................................................................................2 實驗二 活動圖.................................................................................................................................7 實驗三 狀態圖...............................................................................................................................15 實驗四 類.......................................................................................................................................27 實驗五 類的關系...........................................................................................................................37 實驗六、七 交互圖.......................................................................................................................43 實驗八、九 對象圖和包...............................................................................................................53 實驗十、十一 組件圖和部署圖...................................................................................................55 實驗十二 正向工程.......................................................................................................................62

實驗一 用例圖及進度安排

一、實驗目的

1．熟悉用例圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。3．學習使用Microsoft Project對題目進行進度安排。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

根據圖書管理系統開發要求，在完成對系統的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業務分析，說明其具體的業務流程，現系統分析部指派您完成該項任務。要求：

對其中主要功能的用例書寫書面用例。

四、實驗步驟

書寫“刪除讀者信息”用例的書面用例。一般應包含以下信息：（1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；

（2）“業務邏輯”組件在數據庫中，查找待刪除的讀者名；

（3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續；（4）“業務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；

（5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續；（6）在數據庫中，刪除相關信息；（7）顯示刪除成功信息；（8）結束。分析: 在圖書管理系統中,管理員首先登錄系統,系統驗證通過后,管理方可向系統查詢數據,在查詢后,系統會給出提示,有沒有找到相關的數據,管理員根據系統查詢的返回結果,進行下一步的操作,就是刪除讀者,在刪除的過程中,系統會對查詢得到的結果判斷該記錄是否可以刪除,若可以刪除,則給刪除提示,若不能刪除,也給相關的提示信息。

繪圖步驟:(1)在用例圖上雙擊main,出現如圖1.1所示,為繪制用例圖做好準備。

圖1.1(2)在圖中的工具欄選取Actor圖標，在右邊的圖中添加一個Actor，并輸入名稱:administrator,如圖1.2所示。

(3)在左邊的工具欄中，選取用例的圖標，在右邊的圖中畫出一個用例，并輸入用例的名稱：login。

圖1.2

3（4）按照步驟（3），繪制出如圖1.4和圖1.5的兩個用例。

圖1.3

圖1.4

圖1.5（5）在繪出了用例后，接下來的是繪制參與者與用例實現，如圖1.6所示。

圖1.6

5（6）根據步驟（5），同時完成如圖1.7和圖1.8。此時，刪除讀者用例圖就到此完成。其系統查詢讀者信息等其他的功能會在時序圖和活動圖中描繪。

（7）根據分析情況，進一步添加或細化用例圖。

圖1.7

圖1.8

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

實驗二 活動圖

一、實驗目的

1．熟悉活動圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

根據圖書管理系統開發進度，在完成對系統的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業務分析，說明其具體的業務流程，現系統分析部指派您完成該項任務。要求：

用活動圖來描述系統中已知用例的業務過程： 1．描述刪除讀者用例。

四、實驗步驟

繪制“刪除讀者信息”用例的活動圖。刪除讀者信息一般按照以下步驟進行：（1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；

（2）“業務邏輯”組件在數據庫中，查找待刪除的讀者名；

（3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續；（4）“業務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；

（5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續；（6）在數據庫中，刪除相關信息；（7）顯示刪除成功信息；（8）結束。繪圖步驟：

（1）在用例圖中，找到刪除的用例，如圖2.1所示，在刪除用例上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選“New”，Rose工具也會彈出一個菜單，選”Activity Diagram”，選中后單擊，便可以新建好一個活動圖。如圖2.2所示。

圖 2.1

圖2.2(2)新建好活動圖后，雙擊刪除的活動圖，得到如圖2.3所示，然后把在左邊的工具欄內點擊“Swinlane“，在右邊的圖添加一個泳道，如圖2.4所示，并命名為administrator.按照此步驟，再添加另一個泳道，并命名為SystemTool，得到圖2.5。

圖2.3（3）接著在左邊的工具上選取開始點，并在administrator的泳道上添加，如圖2.6所示；添加完開始結點后，再來為此活動圖添加活動，圖2.7所示，在左邊的工具欄上選中Activity這個圖標，在administrator這邊的泳道上添加一個活動，命名為登錄（login），再在開始結點和活動登錄（login）之間添加活動關系，如圖2.8所示。

圖2.4

圖2.5

圖2.6

圖2.7

圖2.8

（3）完成步驟（2）后，登錄輸入需要對輸入的信息進行驗證，則在圖中添加一個驗證框，如圖2.9所示：添加驗證框后，驗證的內容，如果通過，則允許管理員進行查詢操作，如圖2.10所示；如不能通過，則結束，如圖2.11所示。

圖2.9

圖2.10

圖2.11

（4）驗證后，下一步的操作是查詢需要刪除的記錄，添加一個活動，命名為delete，如圖2.12和圖2.13所示。

圖2.12

圖2.13（5）最后，在刪除后，系統會返回操作結果給操作者，圖2.14所示；刪除成功或刪除失敗系統都會有信息返回給操作者。

（7）根據分析設計情況，進一步添加或細化活動圖。

圖2.14

五、實驗報告要求

1． 整理實驗結果。2． 小結實驗心得體會。

實驗三 狀態圖

一、實驗目的

1．熟悉活動圖的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過前面內容的學習，完成了對圖書館的圖書館管理系統的需求的初步分析，得出系統的用例圖和相應的活動態。通過這兩類圖我們可以初步了解系統的業務處理過程，但對業務處理過程的處理狀態間轉換了解仍不夠，這不利于設計人員對系統業務的進一步理解，而狀態圖能從對象的動態行為的角度去描述系統的業務活動。因此，指派你運用本節所學的狀態圖，完成如下任務：

1.完成圖書業務模塊中還書用例的狀態圖。

四、實驗步驟

1．業務分析：由前面章節對圖書館管理系統中的還書主要業務的描述和分析可知，還書業務的動態行為是由：空閑（idle）、圖書查找（finding）、還書（reversion）、失敗（Failure）、歸還成功（Success）5種狀態及激活相互轉換的事件。

2．繪制狀態圖：請您根據分析運用UML繪制還書用例的狀態圖。分析：

還書的狀態圖，還書的主要業務都是由管理員來完成，首先管理員必須先登錄系統，并通過驗證后，便可以進行下一步的操作，查找該書的相關信息，如存在，則進行還書操作，如不存在該信息，則給出提示信息；

繪圖步驟：

（1）在用例圖中的還書（revesion）用例，單擊右鍵，如圖3.1所示，新建一個狀態圖，命名為revesion狀態圖，圖3.2所示。

圖3.1

圖3.2（2）雙擊“receivesion”狀態圖，展開后，在左邊的工具欄上選取一個實心圓點，此結點為開始結點，圖3.3所示；當還書的時候，操作者先要詢問系統的狀態，如果系統忙，操作者則必需等待，因此，得到系統的兩種狀態，如圖3.5所示。

圖3.3

圖3.4

圖3.5（3）操作者在詢問系統和狀態后，得到的圖3.6所示兩種狀態，如果系統忙，操作者必需要等待、結束，如圖3.7和圖3.8所示，重返步驟（1）。

圖3.6

圖3.7

圖3.8（4）如系統空閑，則進行對還書的信息進行查詢操作，圖3.9所示；查詢也有兩種結果，一是查詢得到該書的相關信息，二查詢不到該書的相關信息；則此時有兩種狀態，需要建立兩種狀態，如圖3.10所示。

圖3.9

圖3.10（5）最后，操作者進行了操作后，系統會給出操作的結果給操作者；操作成功或失敗，都會有提示信息給出。整個的還書的過程便完成；圖3.11所示。

（7）根據分析設計情況，進一步添加或細化狀態圖。

圖3.11

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

實驗四 類

一、實驗目的

1．理解類的基本概念。

2．掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。3．掌握在Rational Rose中繪制類的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過前面內容的學習，完成了對圖書館的圖書館管理系統的需求的初步分析，得出系統的用例圖和相應的活動態和狀態圖。通過這兩類圖我們可以初步了解系統的業務處理流程。現在需要對系統進行靜態建模，這就需要從系統的用例圖、活動圖和狀態圖去尋找和發現類。因此，指派你運用本節所學的有關如何抽象出類的知識，完成如下任務：

1． 尋找和抽象出書籍管理功能中的類。

四、實驗步驟

1．分析：由前面章節對圖書館管理系統中的書籍管理功能可知，該模塊是由書籍信息類、書目類、新增書籍界面類、修改書籍界面類、刪除書籍界面類和書籍管理類6個類組成。

2．繪制類的步驟：

（1）打開前面初步構建的UML模型文件;（2）打開Rose中的邏輯視圖（Logical View），選擇分析模型（analysis model）目錄。并在其下創建一個子目錄并命名為：“圖書館業務功能”。

（3）用鼠標右擊“圖書館業務功能”在彈出來的菜單中選擇“New→Class diagram”項，創建類圖，如圖4.1所示。

（4）雙擊新建的類圖，并點右邊控件集中選中的類的圖標，并用鼠標在圖中分別拖出一個類圖，并命名為Book，如圖4.2所示。

圖4.1

圖4.2（5）接下來的一步為設置類的屬性，在新的類中雙擊該類，在打開屬性面板中，可以看到在此可以設置類的屬性和方法等其他的信息，圖4.3所示；后撞擊Attributes這個欄目，此欄目為設置類的屬性的選項，在圖中間的單擊右鍵，可以看到有一個“Insert”的選項，選中這個選項，圖4.4所示，后在出現的對話框中輸入相關信息如圖4.5所示；如書本的ISBN號，在Type這個方框內輸入此屬性的類型值，同時可以看到一欄可以設置此屬性的訪問權限，一般這些屬性都設置Private這個權限，如圖4.6所示。這個類的其他屬性也可以按照以上的做法設置，最后得到的結果是圖4.7所示。

圖4.3 圖4.4

圖4.5 圖4.6（6）設置好類的屬性，現在來設置類的方法（也是操作），雙擊類后在彈出的菜單上選operations這個選項，可以看到圖4.8所示，在圖中的空白地方，單擊右鍵，在彈出的菜單中選insert這個選項，也就只有這個選項可用，見圖4.9，接著輸入方法名，同時可以設置該方法的返回類型，也可以在Documentations的方框內填寫一些相關的方法說明，如圖4.12所示，設置好該方法的訪問權限，見圖4.13。類的其他方法也可以按上面來設置好，最后，得到該類的其他方法見類4.14。

圖4.7 圖4.8

圖4.9

圖4.11

圖4.10

圖4.12

圖4.13 圖4.14

（7）至此，類的方法和屬性都設置好了，如圖4.15所示。

圖4.15

（8）接下來為書目類設置，按照上面的步驟可以設置好該類的屬性和方法，如圖4.16和圖4.17所示。

圖4.16 圖4.17

（9）最后，繪制出由分析得出的各個類，如圖4.18所示，此時，類圖便完成。（10）根據分析情況，進一步細化添加相關的類。

圖4.18

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。

2．小結實驗心得體會。

實驗五 類的關系

一、實驗目的

1．理解類間關系的基本概念。2．掌握描繪類間關系的方法。

3．掌握在Rational Rose中繪制類關系的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過對前面內容的學習，使我們完成了圖書館的管理系統的需求分析，并從業務對象中抽象出了類。我們知道類通常是不會單獨存在，而是由關聯、泛化、依賴等關系相互協作來靜態描述業務系的。因此，我們在找出系統中所存在的類的前提下，需要進一步對業務對象間如何聯系進行建模。現指派你運用本節所學的相關知識，完成如下任務：

1．對書籍管理功能中的類的關系建模。

四、實驗步驟

1．分析：由前面章節對圖書館管理系統中的書籍管理業務分析和對該業務的抽象出來的類可知，圖書館的主要靜態模型類圖是由書籍管理類、書類、書目類、管理員類、用戶類和各種界面操作類組成。其中用戶類與管理員類是泛化的關系，而其它類之間均是關聯關系。

2．請根據教材中示例部分在Rational Rose中繪制類間的關系。繪圖步驟：

（1）打開上面做好的類圖，添加管理員類，用戶類，界面類。首先，添加一人管理員類，圖5.1，并按照上面所說方法添加類的各種屬性和方法，見圖5.2、圖5.3。

（2）可以依照上面的操作來添加其他的類，如：用戶類（Reader類）、界面類(ActionForm),添加完后結果如圖5.4 和圖5.5所示；

（3）其他的類添加完后，就可以為各個類添加關系了，由關聯、泛化、依賴等關系相互協作來靜態描述業務系，所以，各個類的關系也由這幾個關系來完成。如圖5.6所示：Person類是administrator類和reader類兩個類的父類，他們之間為泛化關系。administrator類和reader類是繼承Person類。BoobItem類是繼承Book類的，其他的類為一般的依賴關系，最后，連接完線條便得到圖5.6。

（4）根據分析設計情況，進一步細化各類之間的關系。

圖5.1

圖5.2

圖5.3

圖.5.4

圖5.5

圖5.6

五、實驗報告要求

1．整理實驗結果。2．小結實驗心得體會。

實驗六、七 交互圖

一、實驗目的

1．理解順序圖的基本概念。2．理解協作圖的基本概念。

3．掌握在Rational Rose中繪制交互圖的操作方法。

二、實驗器材

1．計算機一臺。

2．Rational Rose 工具軟件。

三、實驗內容

通過對教學內容的學習，使我們完成了圖書館的管理系統的需求分析，并從業務對象中抽象出了類。現在需要對前面所給出的用例進行實現，而用例的實現主要由交互圖來指定和描述系統的動態特性。現指派你運用本節所學的相關知識，完成如下任務：

1．對書籍管理功能中的用例進行動態建模。

四、實驗步驟

1．分析：根據演示部分對圖書業務功能模塊中的交互操作進行動態建模的操作步驟和方法，請你對書籍管理模塊中的交互操作進行動態建模。該模塊中主要存在新增書籍、修改書籍信息和刪除書籍三種交互操作。

2．請根據教材中示例部分在Rational Rose中繪制上述的交互圖。繪圖步驟：

（1）在Rose軟件的左邊欄目上的Logicl View單擊右鍵，新建一個時序圖，時序圖是交互圖一種表示，可以用時序來表示，如圖6.1；在此，先單間介紹一下用法：圖中的直線箭頭是發送消息；虛線箭頭是返回消息；曲折線是對象自己給自己發送消息并調用。

（2）接下來的是添加類，系統中的類是其他的方法的邊界，在上面做好的類找到可以直接拖拉來圖中，見圖6.2 和圖6.3所示。

圖6.1

圖6.2

圖6.3（3）添加類后，便可以添加方法了，開始是必需是外面的實體向系統發送消息，如圖6.4所示，是管理員登錄時向系統發送的消息；

圖6.4

（5）可以按上一步的方法來完成其他的方法，如viladate（驗證）,返回驗證結果，當用戶收到結果后，可以正常登錄后便能進行增加圖書見圖6.5到圖6.9。最后得到的時序圖如圖6.10所示。

圖6.5

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate圖6.6 : administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result圖6.7

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add圖6.8

: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook圖6.9

: administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook9: addruselt10: addresult

圖6.10

(6)完成了時序圖后，可以按F5鍵便得到增加圖書的協作圖，見圖6.11所示。

1: login6: add : administrator5: result10: addresult : ActionForm3: validate8: addbook4: result9: addruselt2: login7: addSystem

圖6.11

（7）剩下的更新圖書信息和刪除圖書信息的交互圖在此不再一一詳細的介紹，其繪圖方法跟繪制增加圖書的方法一樣，最后得到見圖6.12 到圖6.15