电子科技大学-UML实验报告

软件工程专业类课程

实验报告 课程名称：系统分析与设计（含UML） 学 院：信息与软件工程学院 专 业：嵌入式系统 学生姓名：XXXXXX 学 号：201222XXXXX 指导教师：周XXXX 评 分：

日 期：2014年11 月12 日

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目录

目录 ................................................................................................................................................................. 2 实验1 .............................................................................................................................................................. 3 1.1实验名称 ................................................................................................................................................... 3 1.2实验时间和地点 ....................................................................................................................................... 3 1.3实验内容和目的 ....................................................................................................................................... 3 1.4实验环境 ................................................................................................................................................... 4 1.5实验步骤及实验结果 ............................................................................................................................... 4 1.6实验结论、心得体会和改进建议............................................................................................................ 7 实验2 .............................................................................................................................................................. 8 2.1实验名称 ................................................................................................................................................... 8 2.2实验时间和地点 ....................................................................................................................................... 8 2.3实验内容和目的 ....................................................................................................................................... 8 2.4实验环境 ................................................................................................................................................... 9 2.5实验步骤及实验结果 ............................................................................................................................... 9 2.6实验结论、心得体会和改进建议.......................................................................................................... 13 实验3 ............................................................................................................................................................ 14 3.1实验名称 ................................................................................................................................................. 14 3.2实验时间和地点 ..................................................................................................................................... 14 3.3实验内容和目的 ..................................................................................................................................... 14 3.4实验环境 ................................................................................................................................................. 15 3.5实验步骤及实验结果 ............................................................................................................................. 15 3.6实验结论、心得体会和改进建议.......................................................................................................... 20 实验4 ............................................................................................................................................................ 21 4.1实验名称 ................................................................................................................................................. 21 4.2实验时间和地点 ..................................................................................................................................... 21 4.3实验内容和目的 ..................................................................................................................................... 21 4.4实验环境 ................................................................................................................................................. 22 4.5实验步骤及实验结果 ............................................................................................................................. 22 4.6实验结论、心得体会和改进建议.......................................................................................................... 27 实验5 ............................................................................................................................................................ 28 5.1实验名称 ................................................................................................................................................. 28 5.2实验时间和地点 ..................................................................................................................................... 28 5.3实验内容和目的 ..................................................................................................................................... 28 5.4实验环境 ................................................................................................................................................. 28 5.5实验步骤及实验结果 ............................................................................................................................. 29 5.6实验结论、心得体会和改进建议.......................................................................................................... 46

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实 验 报 告

实验1

1.1实验名称

用例图、活动图的创建

1.2实验时间和地点

实验时间：2014-10-12

实验地点：信息与软件工程学院实验中心

1.3实验内容和目的

实验内容：

1.3.1开发一个网上书店系统。顾客注册后可以登录系统，搜索图书信息，管理自己的购物车，填写和管理自己的订单，管理自己的个人信息。管理员需要处理订单和管理图书。

（1）请创建该系统的用例图，并完成“搜索图书”的用例规约。 （2）请创建“搜索图书”的活动图

1.3.2开发一个在线考试系统。老师登录系统后，可以维护系统题库，设计并维护试卷，查看学生考试成绩。学生通过注册后可以登录系统进行在线考试，并能查询自己的考试成绩。系统管理员负责管理系统用户。

（1）请创建该系统的用例图，并完成“在线考试”的用例规约。 （2）请创建“在线考试”的活动图。 实验目的：

? 练习使用Rational Rose创建用例图 ? 练习用例规约的创建

? 针对实际系统进行用例图和用例规约的创建

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? 练习使用Rational Rose创建活动图 ? 针对实际系统进行活动图的创建

1.4实验环境

OS:

Windows XP Pentium(R) Dual-Core E6600@3.06gHz

Software: Rational Rose Enterprise Edition Release Version 7.0.0

1.5实验步骤及实验结果

题目1：

（1）根据分析和思考，创建网上书店系统共有两个角色参与。其中客户角色的主要用例有：登录用例、搜素图书、管理购物车、管理个人信息、管理订单等主要用例，且用户在未注册的时候不可以登录，所以注册用例要作为登录用例的扩展用例。

系统管理员主要是作为系统的维护和监管人员，主要的用例有：订单处理、管理订单、管理书籍、管理用户信息、登录用例。

根据前面的分析，我们创建用例图如图（图1网上书店系统用例图）所示，构建搜索图书的用例规约如表（表格 1搜索图书用例规约）所示。

登录<>注册搜索图书管理用户信息客户管理购物车管理书籍系统管理员管理个人信息管理订单处理订单 图 1网上书店系统用例图

表格 1搜索图书用例规约 用例名称 用例说明 参与者 前置条件 搜索图书 顾客输入要搜索的图书的相关信息后，系统对该图书信息进行搜索并返回搜索结果 顾客、管理服务器 顾客成功登录系统，输入要搜索的图书的相关信息 电子科技大学信息与软件工程学院实验中心

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事件流 1、用户界面系统获取顾客输入的要搜索的图书的相关信息 2、用户界面系统将图书信息上传管理系统 3、管理系统进行图书信息搜索 4、管理系统将搜索结果返回用户界面系统 5、用户界面系统显示搜索结果 后置条件 补充说明 显示图书搜索结果 1、用户界面的搜索部分负责获取和上传要搜索的图书信息 2、管理系统负责图书信息的搜索 （2）根据“搜索图书”的用例规约，得到搜索图书的活动图如图（图2搜索图书活动图）所示：

用户在线图书系统开始填写搜索信息提交搜索请求判断搜索类型搜索搜索到信息会显图书信息显示搜索失败结束 图 2搜索图书活动图 题目2：在线考试系统 用例图：

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登录<>注册学生在线考试查看考试成绩维护题库教师管理员设计/维护试卷管理用户信息 图 3在线考试系统用例图

“在线考试”用例规约：

表格 2在线考试用例规约 用例名称 用例说明 参与者 基本事件流 在线考试 学生选择在线考试 学生、在线考试系统 1、学生登陆 2、选择在线考试 3、系统显示试卷 4、系统开始计时，学生在规定时间内答卷 5、系统阅卷并生成学生成绩 6、登记学生成绩 备选事件流 1．基本事件流第三步，规定时间到了系统自动收卷； 2．在选择在线考试之前，学生需要获得注册信息 后置条件 补充说明 系统阅卷后统计学生成绩，以及排名情况 学生必须登陆完成后才能进行在线考试 “在线考试”活动图：

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学生在线考试系统开始登录选择在线考试提交在线考试请求调去考试的试卷作答倒计时提交试卷否计时结束是收取试卷评阅试卷结束统计成绩 图 4在线考式活动图 1.6实验结论、心得体会和改进建议 通过这次实验，熟悉了Rational Rose的使用，并完成了网上书店系统和在线考试系统的用例图绘制以及“搜索图书”“在线考试”的用例规约描写。实践课堂所学，对用例图和用例规约更加熟悉了。电子科技大学信息与软件工程学院实验中心 8 / 46

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实验2

2.1实验名称

创建类图和对象图

2.2实验时间和地点

试验时间：2014-10-18

试验地点：信息与软件工程学院实验中心

2.3实验内容和目的

实验内容：

1．（1）计算机包括主板、CPU、内存等部件，请确定它们之间的关系并画出类图； （2）人体包括头、躯干、四肢等部分，请确定它们之间的关系并画出类图； （3）前面（1）和（2）中的两种关系相同吗？为什么？

2. 大学人员分为教职工和学生。教职工包括教师和行政人员。院长既是教师也是行政人员。学生分为本科生和研究生。研究生分为全日制研究生和在职研究生。请确定这些类之间的泛化关系。

3．接口“Ishape”包含如下操作：计算周长，计算面积。圆形、长方形、三角形均实现“Ishape”接口。请画出描述这个关系的类图。

4. 在一个银行系统中，银行可以拥有多个账户，银行可以拥有多个客户，一个客户可以开设多个账户，一个账户可以有多个持有者，可以开户、注销账户、存钱、取钱、转账、查询交易记录。请创建该银行系统的类图，包括相关属性和操作。假设张三在中国银行开设了一个账户，请创建对象图。

图书管理系统是一个面向学校图书馆用来进行图书管理的管理信息系统。该信息系统能够方便的为借阅者提供各种借阅服务，也能够为图书管理员和系统管理员提供方便的管理服

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务。

图书管理系统能够为一定数量的借阅者提供服务。这些服务包括提供查询图书信息、查询个人信息服务和预定图书服务等。

当借阅者需要借阅书籍、归还书籍时需要通过图书管理员进行，图书管理员充当借阅者的代理与系统交互。当借阅者借阅的图书数量超过限制时，不允许借阅者再进行借阅。当借阅者借阅的图书超过一定的期限时，需要对其进行处罚。借阅图书时需要图书证作为凭据。

系统管理员负责系统的管理维护工作，维护工作包括图书的添加、删除和修改，书目的添加和删除，借阅者的添加、删除和修改，并且系统管理员能够查询借阅者、图书和图书管理员的信息。

请创建其类图。 实验目的：

? 掌握类图中的关系

? 练习使用Rational Rose创建类图 ? 练习使用Rational Rose创建对象图 ? 针对实际系统进行类图和对象图的创建

2.4实验环境

OS:

Windows XP Pentium(R) Dual-Core E6600@3.06gHz

Software: Rational Rose Enterprise Edition Release Version 7.0.0

2.5实验步骤及实验结果

1．(1)计算机包括主板、CPU、内存等部件，它们之间的关系主要是聚合关系，类图如图（图 6计算机聚合关系）所示，设置聚合关系如图（图 5设置聚合关系 ）所示

计算机1111..n内存1CPU1主板 图 5设置聚合关系 图 6计算机聚合关系

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(2)人体包括头、躯干、四肢等部分，它们之间组合关系，创建类图如图（图 7人体组合关系）所示，设置组合关系如图（图 8组合关系设置）所示。

人体111四肢1躯干11

头

图 7人体组合关系 图 8组合关系设置

（3）计算机系统是聚合关系，人体结构是组合关系。这两种关系都是描述部分与整体的关系。聚合关系是强的关联关系.聚合是整体和个体之间的关系,即has-a的关系，此时整体与部分之间是可分离的，他们可以具有各自的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体对象共享；组合(合成)关系体现的是一种contains-a的关系，这种关系比聚合更强，也称为强聚合；他同样体现整体与部分间的关系，但此时整体与部分是不可分的，整体的生命周期结束也就意味着部分的生命周期结束。

2．大学人员分为教职工和学生。教职工包括教师和行政人员。院长既是教师也是行政人员。学生分为本科生和研究生。研究生分为全日制研究生和在职研究生。类图之间的泛化关系如图（图 9大学人员泛化关系）所示。

大学人员学生教职工行政人员本科生研究生教师在职研究生全日制研究生院长 图 9大学人员泛化关系

3．接口“Ishape”包含如下操作：计算周长，计算面积。圆形、长方形、三角形均实现“Ishape”接口类图，他们之间的实现关系如图（图 10实现关系）所示：

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图 10实现关系

4．在一个银行系统中，银行可以拥有多个账户，银行可以拥有多个客户，一个客户可以开设多个账户，一个账户可以有多个持有者，可以开户、注销账户、存钱、取钱、转账、查询交易记录。该银行系统的类图如图（图 11银行系统）所示

图 11银行系统

张三在中国银行开设了一个账户，这在建模中的主要流程包括创建类图（图 12创建类对象），设置类对象（图 13设置对象对应的类），最终获得对象图（图 14张三开户对象图）

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图 12创建类对象

图 13设置对象对应的类

张三:客户管理中国银行:银行开设帐户管理 图 14张三开户对象图

5．图书管理系统主要参与者包括借阅者，和系统管理员，创建类图如图（图 15图书管理系统）所示

图 15图书管理系统

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2.6实验结论、心得体会和改进建议

本次实验中队类图和对象图的绘制进行了实验练习，对类图之间的组成、聚合、泛化、实现关系掌握得更加牢固，对象图和类图之间的对应绘制关系也有所体会。

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实 验 报 告

实验3

3.1实验名称

创建顺序图、通信图、状态机图

3.2实验时间和地点

实验时间：2014-10-25

实验地点：信息与软件工程学院实验中心

3.3实验内容和目的

实验内容：

1、在一个银行系统中，银行可以拥有多个账户，银行可以拥有多个客户，一个客户可以开设多个账户，一个账户可以有多个持有者，可以开户、注销账户、存钱、取钱、转账、查询交易记录。

① 请分别创建“开户”和“取钱”的顺序图；

② 请将“开户”顺序图和“取钱”顺序图，分别转换成“开户”通信图和“取钱”

通信图；

③ 请创建“存钱”通信图；

④ 请将“存钱”通信图转换成顺序图。

2、请创建CD播放器的状态机图（至少考虑三个状态：播放、暂停和停止）。 3.请创建电梯的状态机图。

电梯开始处于空闲状态。当有人按下按钮要求使用电梯时，电梯进入运行状态。如果电梯的当前楼层比想要的楼层高时，电梯进入下降状态。如果电梯的当前楼层比想要的楼层低时，电梯进入上升状态。如果电梯的当前楼层与想要的楼层相同时，电梯门打开。在电梯上升或下降期间，每经过一个楼层都需要判断是否为想要的楼层，如果不是则继续移动，如果是就进入停止状态。15秒后，电梯门自动打开，2分钟后，电梯门自动关闭。如果有更多使

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用请求，电梯进入运行状态，反之进入空闲状态。

实验目的：

? 练习使用Rational Rose创建顺序图 ? 针对实际系统进行顺序图的创建 ? 练习使用Rational Rose创建通信图 ? 练习顺序图和通信图的相互转换 ? 针对实际系统进行通信图的创建 ? 练习使用Rational Rose创建状态机图 ? 针对实际系统进行状态机图的创建

3.4实验环境

OS:

Windows XP Pentium(R) Dual-Core E6600@3.06gHz

Software: Rational Rose Enterprise Edition Release Version 7.0.0

3.5实验步骤及实验结果

1、在一个银行系统中，银行可以拥有多个账户，银行可以拥有多个客户，一个客户可以开设多个账户，一个账户可以有多个持有者，可以开户、注销账户、存钱、取钱、转账、查询交易记录。

1.1.1.创建“开户”顺序图如图（图 16开户序列图）所示： 张三 : 银行工作人员 : CustomerBankClerk1: 请求开户银行界面 : BankGUI数据库访问 : DataManager客户信息 : CustomerInfo账户信息 : AccountInfo2: 请求客户信息3: 请求数据库内客户...4: 加载客户信息5: 返回客户信息6: 获得数据库内客户...7: 获得客户信息8: 请求开户9: 返回开户许可10: 开户信息11: 请求创建新账户12: 创建新账户13: 创建账户完成14: 账户创建完成15: 返回开户成功信息16: 返回开户成功信息 图 16开户序列图

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1.1.2.创建“取钱”顺序图如图（图 17取钱序列图）梭所示：

张三 : Customer银行工作人员 : BankClerk银行界面 : BankGUI数据库访问 : DataManager客户信息 : CustomerInfo账户信息 : AccountInfo1: 请求取钱2: 请求客户信息3: 请求数据库内客户信息4: 加载客户信息5: 返回客户信息6: 获得数据库内客户信息7: 获得客户信息8: 请求取款9: 返回取款许可10: 请求取款账户信息11: 请求数据库内账户信息12: 加载账户信息13: 返回账户信息14: 获得数据库内账户信息15: 返回取款账户信息16: 取款金额信息17: 取款金额信息18: 修改账户金额信息19: 账户金额更新完成20: 返回取款成功信息21: 返回取款成功信息22: 返回取款成功信息 图 17取钱序列图

1.2.创建通信图时候，选中要转换的序列图，按下F5键，将其转化为协作图/通信图。 1.2.1.将“开户”顺序图转为“开户”通信图如图（图 18开户通信图）所示：

8: 请求开户10: 开户信息1: 请求开户张三 : Customer16: 返回开户成功信息银行工作人员 : BankClerk15: 返回开户成功信息9: 返回开户许可7: 获得客户信息6: 获得数据库内客户信息14: 账户创建完成3: 请求数据库内客户信息11: 请求创建新账户2: 请求客户信息银行界面 : BankGUI5: 返回客户信息客户信息 : CustomerInfo4: 加载客户信息数据库访问 : DataManager12: 创建新账户账户信息 : AccountInfo13: 创建账户完成 图 18开户通信图

1.2.2.将“取钱”顺序图转为“取钱”通信图如图（图 19取钱通信图）所示：

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1: 请求取钱张三 : Customer2: 请求客户信息8: 请求取款10: 请求取款账户信息16: 取款金额信息银行界面 : BankGUI22: 取钱成功银行工作人员 : BankClerk21: 返回取款成功信息15: 返回取款账户信息9: 返回取款许可7: 获得客户信息3: 请求数据库内客户信息17: 取款金额信息11: 请求数据库内账户信息20: 返回取款成功信息14: 获得数据库内账户信息6: 获得数据库内客户信息5: 返回客户信息客户信息 : CustomerInfo4: 加载客户信息数据库访问 : DataManager12: 加载账户信息18: 修改账户金额信息账户信息 : AccountInfo13: 返回账户信息19: 账户金额更新完成 图 19取钱通信图

1.3.创建“存钱”通信图在建模时候需要首先选择创建协作图（图 20创建协作图对话框）对话框，创建对象（图 21创建协作图的对象），创建链接（图 22创建链接），最终得到存钱的协作图如图（图 23存钱通信图）所示：

图 20创建协作图对话框

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图 21创建协作图的对象 图 22创建链接

2: 请求客户信息8: 请求存款10: 请求取款账户信息16: 存款金额信息银行界面 : BankGUI22: 存钱成功银行工作人员 : BankClerk21: 返回存款成功信息15: 获得账户信息9: 返回存款许可7: 获得客户信息20: 返回存款成功信息14: 获得数据库内账户信息6: 获得数据库内客户...1: 请求存钱张三 : Customer3: 请求数据库内客户...11: 请求数据库内账户信息17: 存款金额信息5: 返回客户信息客户信息 : CustomerInfo4: 加载客户信息数据库访问 : DataManager12: 加载账户信息18: 更新账户金额信息账户信息 : AccountInfo19: 账户金额更新完成13: 返回账户信息 图 23存钱通信图

1.4.将“存钱”通信图转为“存钱”顺序图如图（图 21存钱序列图）所示：

用户界面 : jiemianx : 访问界面用户登录账户验证申请存款更新客户信息返回存款进行存款显示存款成功退出界面账户信息 : zhanghu银行数据库 : shujuku客户信息 : kehuxinxi图 24存钱序列图 电子科技大学信息与软件工程学院实验中心

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2.CD播放器主要包括正在初始状态、终止状态、播放状态（常诉播放状态、快进播放状态、慢速播放状态）、暂停状态、停止状态。

首先，我们选择创建状态图对话框（图 25选择状态图对话框），接着我们需要创建起始状态和普通状态如图（图 26创建起始状态）所示，其主要的的状态机图如图（图 27cd状态机图）所示：

图 25选择状态图对话框 图 26创建起始状态

按下播放键 / 播放文件播放常速播放按下常速键按下快放键按下慢放键快进播放按下常速键按下快放键按下慢放键慢速播放按下播放键 / 播放文件按下暂停键 / 暂停播放文件暂停按下停止键 / 停止播放文件按下停止键 / 停止播放文件停止 图 27cd状态机图

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3.电梯开始处于空闲状态。当有人按下按钮要求使用电梯时，电梯进入运行状态。如果电梯的当前楼层比想要的楼层高时，电梯进入下降状态。如果电梯的当前楼层比想要的楼层低时，电梯进入上升状态。如果电梯的当前楼层与想要的楼层相同时，电梯门打开。在电梯上升或下降期间，每经过一个楼层都需要判断是否为想要的楼层，如果不是则继续移动，如果是就进入停止状态。15秒后，电梯门自动打开，2分钟后，电梯门自动关闭。如果有更多使用请求，电梯进入运行状态，反之进入空闲状态。电梯的状态机图如图（图 28电梯状态机图）所示：

每层楼检查是否是要求楼层下降状态到达要求楼层停止每层楼检查是否是要求楼层目前楼层高于要求楼层空闲状态要求使用电梯目前楼层低于要求楼层运行状态目前楼层等于要求楼层开门状态关门状态两分钟后或者选择关门上升状态15秒后到达要求楼层要求使用电梯 图 28电梯状态机图

3.6实验结论、心得体会和改进建议

本次实验使用Rational Rose绘制了银行系统开户和取钱的序列图、实现了存钱的序列图以及序列图和通信图之间的相互转化，对序列图有了更深刻的理解，更加熟悉了信息和操作在序列图中的表示。

此外，还创建了CD的状态机图和电梯的状态机图，增加了对系统动态建模的理解，同时也理解了Rational rose这款工具的强大之处，结合类图绘制序列图，可以在序列图的绘制中直接拖拽相应的类到序列图，方便而严谨。

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