实验指导书(UML)

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《UML实验指导书》

《统一建模语言》

实验指导书

软件学院软件工程系

李林林

2009年3月

《UML实验指导书》

实验一 rose的使用 ......................................................................................................................... 3 实验二用例图 ................................................................................................................................. 4 实验三类图、对象图 ..................................................................................................................... 7 实验四序列图与协作图 ................................................................................................................. 8 实验五状态图 ............................................................................................................................... 12 实验六活动图 ............................................................................................................................... 14 实验七包图、构件图和部署图 ................................................................................................... 15 实验八运用UML进行系统分析与设计——图书管理系统的分析与设计 ............................ 16

《UML实验指导书》

实验一 rose的使用

【实验题目】：rose的使用【实验目的】：熟悉rose的环境，掌握rose的基本使用方法【实验内容】：

（1）熟悉rose界面的5大部分：浏览器、文档窗口、工具栏、框图窗口和日志；

界面的五大部分是浏览器、文档窗口、工具栏、框图窗口和日志。它们的作用如下：

? 浏览器：用于在模型中迅速浏览，屏幕左边的树型视图利用浏览器，可以：

a) 增加模型元素 b) 浏览现有模型元素

c) 浏览现有模型元素之间的关系 d) 移动模型元素 e) 更名模型元素

f) 将模型元素加进框图 g) 将文件或URL链接到元素 h) 将元素组成包

i) 访问元素的详细规范 j) 打开框图

（2）使用rose创建模型，保存模型，导出与导入模型，向Web发表模型；保存模型的方法： file->save 导出与导入模型

导出模型的方法： file->export model 导出类包的方法： file->export 导出类的方法： file->export

导入模型、包或类的方法： file->import model 选择要导入的文件名，可选文件类型：模型（.mdl）、petal(.ptl)。类别(.cat)、子系统(.sub) 将模型发表到web的方法: tools->web publisher

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实验二用例图

【实验题目】：用例图【实验目的】：熟悉和掌握用例图的相关概念，使用用例图进行功能分析【实验内容】：

（1）学习使用Rational Rose增加系统用例模型、用例图、用例与角色的方法 a) 右单击浏览器中的use case视图包并选择new->package b) 将新包命名为system use case model

c) 右单击system use case model包并选择new->use case diagram d) 将新图命名为main

e) 双击浏览器中的main use case 图打开图

f) 用用例工具栏按钮将新用例加进图中并为新用例命名 g) 用角色工具栏按钮将新角色加进图中并为新角色命名重复第f步、第g步直到所有的用例、参与者建立完毕；增加关联

a) 用unidirectional association 工具栏按钮在参与者与用例之间画出关联； b) 按上述步骤将其余关联加进图中；

增加用例描述：选中用例在文档窗口来创建用例描述；增加角色描述：选中参与者在文档窗口来创建参与者描述；

（2）通过对“学生信息管理系统”的需求描述，确定系统用例图： “学生信息管理系统”的需求描述如下：

? 在每个新学年开始都会有新生入学，这时系统的管理人员可以通过系统将

这些新生的学籍、年龄、家庭住址、性别、身高、学生证号、身份证号等基本信息存入数据库，每个新生都对应一个唯一的编号，此编号可以是学生证号，在日程管理中，系统管理员还可以对所有学生的基本信息进行查询、修改和删除等操作，校领导可以查询、修改全校所有学生的基本信息，教师可以在日常工作中查询、修改自己办理学生的基本信息。

? 学校领导可以通过本系统了解每个班的任课教师、辅导员、学生姓名、学

生人数、专业等班级基本信息。系统管理员可以进行查询班级基本信息、添加班级、修改班级基本信息、删除班级等操作。

? 在考试结束以后，教师可以将学生的考试成绩录入系统，还可以对学生的

成绩进行查询和修改。学生可以通过本系统进行成绩的查询。

? 学生还可以在网上选择自己选修的课程（必修课必须上，所以不用选），学

生通过本系统可以看到有哪些课程可以选以及课程的基本信息。课程的基本信息包括：课程号、所属专业、课程名称、开课学期、学时数、学分、任课教师等。每个学生每学期的选修课程数不得大于6门，如果已经选择了6门课程则不能再选择其他课程。只有将已选择的课程删除掉才能再选择新课程。系统管理员负责修改、增加、删除选修课程。

? 每个用户登录系统，都需要一个账号，这需要系统管理员对账号进行管理。

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按照业务模块视角绘制用例图：

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试采用业务主角视角对系统建立用例图。

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实验三类图、对象图

【实验题目】：类图、对象图【实验目的】：熟悉和掌握类图和对象图的相关概念，使用类图进行领域分析【实验内容】：

（1）使用Rational Rose建立类图和对象图方法和步骤；

（2）通过对“学生信息管理系统”的需求描述，确定系统类图：

“学生信息管理系统”的需求描述如下：

? 在每个新学年开始都会有新生入学，这时系统的管理人员可以通过系统将

? 学校领导可以通过本系统了解每个班的任课教师、辅导员、学生姓名、学

生人数、专业等班级基本信息。系统管理员可以进行查询班级基本信息、添加班级、修改班级基本信息、删除班级等操作。

? 在考试结束以后，教师可以将学生的考试成绩录入系统，还可以对学生的

成绩进行查询和修改。学生可以通过本系统进行成绩的查询。

? 学生还可以在网上选择自己选修的课程（必修课必须上，所以不用选），学

每个用户登录系统，都需要一个账号，这需要系统管理员对账号进行管理。

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实验四序列图与协作图

【实验题目】：序列图与协作图【实验目的】：熟悉和掌握序列图与协作图的相关概念，使用序列图与协作图对系统进行建模。【实验内容】：

（1）使用Rational Rose建立序列图与协作图方法和步骤；（2）对如下交互序列用序列图进行描述：

① 李老师希望通过系统查询到某名学生的学科成绩信息； ② 李老师通过用户界面录入学生的学号；

③ 用户界面根据学生的学号向数据库访问层请求学生信息； ④ 数据库访问层根据学生的学号加载学生信息；

⑤ 数据库访问层根据学生信息和学科科目获取该名学生的分数信息； ⑥ 数据库访问层将学生信息和分数信息提供给用户界面； ⑦ 用户界面将学生信息和分数信息显示出来；

（3）对如下备选过程采用顺序图进行描述：

该名学生没有学科成绩：数据库访问层返回学科成绩为空，系统提示李老师没有该学生的成绩；

系统没有该学生的信息：数据库访问层返回学生信息为空，系统提示李老师学生不存在。

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（4）试将（2）、（3）转换为协作图描述交互过程，并体会协作图与顺序图的异同。

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实验五状态图

【实验题目】：状态图【实验目的】：熟悉和掌握状态图的相关概念，使用状态图对系统进行建模。【实验内容】：

（1）使用Rational Rose建立状态图方法和步骤；

（2）试对学生信息管理系统中学生账号的状态进行分析：对于学生账号来说，当有新的同学入学时，将会给新生创建一个新的账号，以后该生可以使用这个账号去选课，一般来说，每个人的选课数量不能超过6门，如果已经选了6门就不能再进行选课了，但是学生可以将原来的选课信息删除再进行选课。若学生毕业，需要将其账号删除。

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（3）试对图书馆管理系统中书的状态进行分析；

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实验六活动图

【实验题目】：活动图【实验目的】：熟悉和掌握活动图的相关概念，使用活动图对系统进行建模。【实验内容】：

（1）使用Rational Rose建立活动图方法和步骤；

（2）试对学生信息管理系统中教师参看、修改学生信息的活动进行描述；

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实验七包图、构件图和部署图

【实验题目】：包图、构件图和部署图【实验目的】：熟悉和掌握包图、构件图和部署图的相关概念，使用包图、构件图和部署图对系统进行建模。【实验内容】：

（1）使用Rational Rose建立包图、构件图和部署图方法和步骤；（2）试采用MVC架构对学生信息管理系统进行包的划分；（3）试对 “教师查看学生成绩”用例设计其构件图；（4）使用B/S结构对学生信息管理系统设计其部署图；

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2.2设计部分（1）问题域分析

分析过程中还要详细地列举讨论域 (domain ，系统中关键的类 )，为了进行讨论域分析，需要充分理解规范和用例并且着眼于系统将要处理的 \概念 \；或者与使用者及讨论域专家组织一次集体研讨会谈，尝试找出所有必须处理的关键概念以及它们之间的相互关系。

图书馆系统中的讨论域类如下：: BorrowerInformation（这样命名是为了区别于用例图表中的参与者 Borrower）， Title， Book Title， Magazine， Item， Reservation和 Loan。下图是一张类图，标出它们的相互关系。这些讨论域类是用户自定义的类，指定该类的对象是关键域的一部分并将被持久的保存在系统中。

可以对复杂的对象进行状态分析，建立状态图：类的状态图，说明了可能的状态以及需要被处理的过渡期 (以及触发该过渡期的操作 )。

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可借新书废弃借出还书报废取消预定[ 书已归还或者超期 ]取消预定[ 读者主动取消预定且书未被归还 ]借出do/ 查看借书者状态entry/ 读者提出借书请求do/ 记录借阅信息exit/ 借阅成功预定书籍借出预定预定书籍

（2）行为建模（顺序图、协作图）

类的对象中包含的行为图 (序列图、协作图）：说明类的一个具体的方法的实现的图表或者是说明其他对象是如何使用类的对象的图表。通过对行为的建模工作，开了解对象的交互，发现更多的没有发现的类对象，并进一步为类添加属性、方法（主要是发现类的方法）。例：以借书的基本事件流为例绘制其顺序图如下：

: 系统管理员书目管理界面 : ItemManageForm : Title : Item1: AddItem(Integer, Title)2: SearchTitle(Title)3: Return bool4: AddItem(Integer)5: Return bool6: DisplayInfo()7: Return Info

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: 图书管理员借书管理界面 : LoanForm : BorrownerInfomation : Loan1: BorrowItem(Integer, Integer)2: SearchBorrower(Integer)3: Return BorrownerInfo4: RecordLoan(Integer, Integer)5: Return Success6: DisplayInfo( )7: Return LoanInfo

添加书目用例的基本事件流的交互

2.3 实现部分

程序设计在构造或实现阶段就开始了，应用程序的要求规定本系统能够运行于各种不同的处理器和操作系统，因此.NET是实现本系统的最好的选择。

下图是实现“借书”功能的构件图：

Item.csDatabaseManage.csLoanForm.csLibraryLoan.csBorrownerInfomation.cs

2.4 系统部署

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Database Server<>Application ServerBrowser1Browser2……Browsern

说明：本部分仅对“借书”环节进行了比较详细的说明，请试着对其他的部分进行分析与设计。本部分草拟仓促，如有错误，请读者谅解。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fcbf.html

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