系统建模工具实验指导书2014

辽东学院自编教材

《系 统 建 模》 实验指导书

高素春 编

信息技术学院 2014年2月

目 录

实验一 UML的静态建模机制 ..................................... 1 实验二 UML的动态建模机制 .................................... .6 实验三 超市信息管理系统的UML模型……………………………………16

实验一 UML的静态建模机制

实验类型： 验证 实验课时： 4

指导教师： 王昕

时 间：201 年 月 日 课 次：第 节 教学周次：第___周 实验分室： 实验台号： 实 验 员：

一、实验目的

1. 2. 3. 4. 5.

设计并绘制用例图 设计并绘制类图 设计并绘制包图 设计并绘制构件图 设计并绘制部署图

二、实验内容和要求

为了加深对用例图、类图、对象图、包图、构件图、部署图的理解，通过一个实际的系统来说明各个图的创建过程。以比较常见的图书管理系统为例说明如何绘制实际应用系统中的各个图。

1. 用例图

确定系统涉及的内容；确定系统参与者；确定系统用例。 使用Rational Rose2003来绘制用例图： （1） 读者请求服务的用例图

读者有查询图书用例，借阅图书用例，归还图书用例，查询借阅信息用例，预订图书用例。如果要查询借阅信息和预订图书，读者要先登录系统，需要添加一个登录系统用例。归还图书时，如果超出了规定时间，还要交纳罚金，需要再添加一个交纳罚金用例。 （2） 图书管理员的用例图

图书管理员有图书借阅处理用例，图书归还处理用例。在图书借阅处理时，需要检查用户的合法性，如果不合法，不允许借阅书籍；如果之前该图书已经被该借阅者预定，需要删除该图书的预订信息。在图书归还处理时，要检查图书是否过期，如果过期，还要收取罚金，需要再添加一个收取罚金用例。 （3） 系统管理员进行系统维护的用例图

系统管理员有添加书目用例，更新或删除书目用例，添加书籍用例，更新或删除书籍用例，添加读者用例，更新或删除读者用例，查询读者信息用例，查询书籍信息用例。 2. 静态视图

静态视图包括类图、对象图和包图。建立系统的静态视图的过程是对系统领域问题及其解决方案的分析和设计的过程。静态视图设计的主要内容是类图的建立，也就是找出系统中类与类之间的关系，并加以分析，最后用图形表示出来。

研究分析问题领域，确定系统的需求；发现对象和对象类，明确类的属性和操作；发现类之间的静态关系，一般与特殊关系，部分与整体关系，研究类之间的继承性和多重性；设计类与关系。

使用Rational Rose2003绘制图书管理系统的类图。 3. 构件图 （1） 确定构件；

（2） 给构件加上必要的构造型； （3） 确定构件的联系。

使用Rational Rose2003绘制图书管理系统的基本业务构件图。 4． 部署图 （1） 确定节点； （2） 加上构造型； （3） 确定节点的联系。

使用Rational Rose2003绘制图书管理系统的部署图。

5．在完成以上各题的基础上回答以下问题，并将答案写在“实验结果及分析”中。 （1） 什么是用例？什么是参与者？

（2） 用例与用例之间的关系有几种？分别是什么？

（3） 画出读者请求服务的用例图、图书管理员的用例图、系统管理员进行系统维护的用例图。 （4） 类的关系有几种？分别是什么？ （5） 画出图书管理系统的类图。

（6） 画出图书管理系统的基本业务构件图。 （7） 画出图书管理系统的部署图。

三、实验结果及分析

5.1 什么是用例？什么是参与者？

用例：用于表示系统所提供的服务，它定义了系统是如何被参与者所使用的，它描述的是参与者为了使用系统所提供的某一完整功能而与系统之间发生的一段对话。

参与者：在系统外部与系统直接交互的人或事物。

5.2 用例与用例之间的关系有几种？分别是什么？

用例与用例之间的关系有三种。分别是包含(include)、扩展(extend)和泛(generalization)。

2

5.3 画出读者请求服务的用例图、图书管理员的用例图、系统管理员进行系统维护的用例图。

读者请求服务的用例图：

<>预订图书<>查询借阅信息登陆系统读者查询图书<>归还图书交纳罚金<>检查图书归还超过日期借阅图书

3

图书管理员的用例图：

<>图书借阅处理检查用户合法性<><>图书管理员图书归还处理检查图书是否过期收取罚金<>查看图书是否预订删除预订图书信息

4

系统管理员进行系统维护的用例图：

添加目录目录维护更新、删除书目添加书籍系统管理员书籍维护查询书籍信息更新、删除书籍添加读者读者维护查询读者信息更新、删除读者

5.4 类的关系有几种？分别是什么？

类的关系一共有六种。分别是：继承、实现、依赖、关联、聚合、组合。

5

5.5 画出图书管理系统的类图。

BooksViewBooksControlBooksModel

5.6 画出图书管理系统的基本业务构件图。

interfacebusinessdatabase

6

ReadersLoginBooksMangersFineRoot

5.7 画出图书管理系统的部署图。

Rooterbrowser添加、更新读者、书籍、数目数据Database更新借阅信息Mangersapp借阅、查询Readers

7

实验 成绩 教师签字：

批改日期： 8

实验二 UML的动态建模机制

实验类型： 验证

实验课时： 4

指导教师： 王昕

时 间：201 年 月 日 课 次：第 节 教学周次：第___周 实验分室： 实验台号： 实 验 员：

一、实验目的

1. 设计并绘制序列图 2. 设计并绘制协作图 3. 设计并绘制状态图 4. 设计并绘制活动图

二、实验内容及要求

为了加深对序列图、协作图、状态图、活动图的理解，通过一个实际的系统来说明各个图的创建过程。以比较常见的图书管理系统为例说明如何绘制实际应用系统中的各个图。

1. 使用Rational Rose2003绘制序列图

（1） 借阅者预定图书序列图 （2） 图书管理员处理借阅序列图 （3） 系统管理员添加书籍序列图 2. 使用Rational Rose2003绘制协作图

（1） 借阅者查询个人信息协作图 （2） 图书管理员处理还书协作图 （3） 系统管理员修改书籍协作图 3. 使用Rational Rose2003绘制状态图

（1） 图书的状态图 （2） 借阅者的状态图

4. 使用Rational Rose2003绘制活动图

（1） 借阅者的活动图

（2） 图书管理员的活动图

（3） 系统管理员管理借阅者信息的活动图 （4） 系统管理员维护图书信息的活动图 （5） 系统管理员维护图书目录信息的活动图

9

三、实验结果及分析

1. 使用Rational Rose2003绘制序列图

（1） 借阅者预定图书序列图

管理系统Readers : 读者请求预定查询该书籍数量返回该书籍数量Database修改该书籍数量返回预定信息

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（2） 图书管理员处理借阅序列图

database : 读者请求借阅书籍 : 图书管理员查询该用户合法性确定该用户合法性查询书籍数量返回该书籍数量修改书籍数量返回借阅信息

（3） 系统管理员添加书籍序列图

Books : 系统管理员创建书籍对象本地数据缓存database更新数据库

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2. 使用Rational Rose2003绘制协作图

（1） 借阅者查询个人信息协作图

1: 请求查询个人信息 : 读者5: 返回信息管理系统2: 返回用户合法性4: 返回该用户信息验证用户合法性3: 查询该用户信息database

（2） 图书管理员处理还书协作图

4: 交纳罚金1: 请求还书检查书籍过期3: 请求交纳罚金 : 读者 : 图书管理员2: 返回罚金金额5: 修改该书籍数量database

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（3） 系统管理员修改书籍协作图

1: 修改实例属性Books2: 缓存本地 : 系统管理员3: 更新数据库database

3. 使用Rational Rose2003绘制状态图

（1） 图书的状态图

新进书籍未录入数据库系统管理员录入书籍已录入数据库读者、图书管理员查询书籍查询成功系统管理员、图书管理员更新书籍修改成功

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（2） 借阅者的状态图

未注册注册已注册未登录登录已登录查询、预定有借阅信息查询、预定借阅退出归还无借阅信息退出

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4. 使用Rational Rose2003绘制活动图

（1） 借阅者的活动图 （2） 图书管理员的活动图

（3） 系统管理员管理借阅者信息的活动图

ReadersLoginBooterDatabaseMangers注册请求注册添加用户更新读者数据添加失败查询、预定图书等录无账号是否有账号检查是否登陆有账号登录验证否是验证状态未通过获取该图书信息减少该图书数量请求请求借阅成功是否该书是否可借添加成功借阅失败查询、预定、借阅、归还图书通过预定图书请求获取用户图书信息获取用户借阅信息查询借阅信息请求借阅图书请求查询该图书信息返回信息得到借阅信息增加该图书数量否检查该图书时候过期归还图书请求是请求交纳罚金反馈请求交纳罚金

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（4） 系统管理员维护图书信息的活动图 （5） 系统管理员维护图书目录信息的活动图

BooksRooterDatabase录入录入书目录入书籍返回书籍数应答查询书籍数量量请求书籍数量是否为零是否显示书籍信请求获取书目、书籍信息息do/ 添加书目请求更新书目数据返回书籍信发送息添加书籍请求更新书籍数据 实验 成绩 教师签字： 批改日期： 16

实验三 超市信息管理系统的UML建模

实验类型： 综合

实验课时： 4

指导教师：

时 间：201 年 月 日 课 次：第 节 教学周次：第___周 实验分室： 实验台号： 实 验 员：

一、实验目的

1. 了解超市信息管理系统。 2. 对超市信息管理系统建模。

3. 通过超市信息管理系统的建模加深对UML和ROSE建模的理解和掌握。

二、实验内容及要求

（一）超市信息管理系统的需求分析 （二）系统的UML建模 1．创建系统的用例模型 （1）系统的参与者 （2）售货员用例图 （3）库存管理员用例图 （4）订货员用例图 （5）统计分析员用例图 （6）系统管理员用例图 2．创建系统的静态模型 （1）参与者类图 （2）主要业务实体类图 3．创建系统的动态模型 （1）售货员销售商品序列图 （2）库存管理员处理商品出库序列图 （3）订货员订货序列图

（4）统计分析员查询供应商信息序列图 （5）系统管理员添加会员信息序列图 （6）商品的状态图

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（7）员工登录的活动图 4．创建系统的部署模型 超市信息管理系统的部署图

三、实验结果及分析

超市信息管理系统

一、 需求分析

背景假设：以周遭常见中小型超市为例。 角色分析：

超市的参与者主要有超市会员、普通用户以及超市的管理人员。为了业务发展和内部分工明确，我们按照职责对管理员细分，可分为系统管理员、售货员、库存管理员、订货员、统计分析员。 功能分析：周遭的常见中小型超市一般具有以下功能： 1. 系统管理员对系统功能的增删改，为超级用户 2. 售货员负责结算收取顾客所购商品钱款

3. 库存管理员负责记录库存商品的数量，保证仓库安全 4. 当库存不足时订货员负责对缺少商品补充 5. 统计分析员负责分析顾客消费动向、预测商品库存

用例图

1) 系统的参与者

超市会员、普通用户、系统管理员、售货员、库存管理员、订货员、统计分

18

析员

2) 售货员用例图

查询商品收取货款售货员查询会员查询商品库存

3) 库存管理员用例图

查询商品查询商品库存库存管理员修改商品库存<>库存预警定期检测商品数量

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订货员用例图

订货查询商品订货员查询商品库存查询分析报告 20

线下订货线上订货4)

5) 统计分析员用例图

商品分析市场分析用户分析趋势分析运营分析薪资分析系统分析员财务分析盈损分析添加分析报告维护分析报告删除分析报告查询分析报告

6) 系统管理员用例图

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添加、更新会员会员维护注销会员添加、更新商品商品维护删除商品系统管理员添加、更新权限权限管理删除权限添加职工信息删除职工信息职工管理考勤管理薪资管理

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活动图

1) 员工登录的活动图

职工系统管理员database已注册未注册申请注册提交审核注册信息未通过通过添加职工添加职工信息注册失败 ^数据添加失败，请重试注册成功登录请求登录用户合法性验证未登录验证失败已登录验证成功查询薪资请求查询获取该职工发送查询信息薪资信息薪资已查询查询权限请求查询获取该职工权限信息发送查询信息权限已查询提交离职申提交审核离职请请求同意离职申请权限操作不同意离职申请注销该账户删除该职工信息申请权限提交审核权限申请不分配分配添加职工权更新该职工限权限权限申请权限申请成功成功 23

4. 部署图

databasepcUserShop库存Order添加、删除、更新商品信息添加、更新、删除会员信息查询查询查询查询查询查询更新查询添加、更新系统管理员系统分析管理员售货员库存管理员订货员

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实验 成绩 教师签字：

批改日期： 30

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