UML实验指导书.docx

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UML实验指导书

UML实验指导书

　　　　　　实验指导说明书　　《面向对象设计UML建模》　　---08本新版　　上机实验创建用例及用例图　　一.实验目的：

在Rose2003环境下设计应用系统的UML用例图。

二.实验内容：

根据用户“需求陈述”创建UseCase框图。

包括:

案例1.绘制“自动饮料机售货”的UseCase框图案例2.用例之间的三种关系练习　　案例3.设计“网上学生选课系统”的UseCase框图案例4.设计“图书管理系统”的UseCase框图三.操作步骤：

案例1.　　①建立用例图的步骤：

。

右击UseCaseView。

选New?

UseCaseDiagram。

起名，比如：

BuyDrink　　。

双击BuyDrink图标，这时工具栏变成适合UseCase作图的形式。

。

设计UseCaseDiagram.②“自动饮料机售货”需求陈述:

　　“顾客通过自动饮料售货机,可以方便地买到一听饮料。

而自动饮料售货机除了卖给顾客饮　　料外，还具备以下功能：

　　·供应商可以向自动饮料售货机添加饮料;·收银员可以从自动饮料售货机取钱.”经过分析可知自动饮料售货机系统涉及到的名词及概念有:

　　Customer　　Supplier　　Cashier　　Buydrink　　Setdrink　　TakemoneyOpenmachine　　Closemachine　　显然,前三个名词为参与者.后面的那些功能为UseCase.　　③绘制自动饮料售货机售货的用例图.（提示：

首先找出参与者和用例之间的关系,建立初步用例图,然后细化用例建立用例之间的《include》或《extend》关系。

）案例2.用例之间的三种关系练习　　·分析用例之间的“泛化关系”、“include”和“extend”关系。

　　·在Rose下创建包括以上三种关系的UseCase图。

案例3.　　⑴“学生选课系统”需求陈述：

　　管理员通过系统界面进入，建立本学期要开的课程，并把这些信息保存到Database中。

管理员可以对设置的课程进行增加、删除或改动。

　　学生通过客户浏览器并根据学号和密码进入选课界面；学生可以进行三种操作：

查询已选课程，选课及付费。

⑵经过需求分析可知：

系统用户有:

　　管理员　　学生（Student）；本系统的UseCase包括：

　　选课　　查询（QueryCourse）付费（PayforCourse）　　增加课程（AddCourse）修改课程（ModifyCourse）　　删除课程（DeleteCourse）。

⑶设计UseCaseDiagram.　　案例4.根据“图书管理系统案例”绘制UseCase图和顺序图　　需求描述如下：

　　1）系统使用良好的图形用户界面；　　2）在此界面下，只有图书管理员才能和系统直接交互对话；　　3）借阅者可通过图书管理员进行借书，还书（Returnitem），预定和取消预定。

条件是：

借阅人必须事先注册.方可借书；　　4）当预定的图书归还时，或新购进时，通知预定人，当预定的书已经借到时,预定自动取消；5）为简单起见我们常用“标题”和“书目”对图书进行划分。

标题指的是书名，书目指的是具体一册书；　　6）所有图书均预先登记.不同的书按书名（Title）区分,而且同名的书可以有多本（item）,它们按书号区分；　　7）图书管理员可以方便的建立，删除修改标题及借阅者信息,增加和删除书目，也可以查询图书和借阅者信息。

a）试做出系统的初始UseCase图　　b）于多个UseCase都具有寻找标题和寻找借阅者部分,　　　　　　　　　　2　　实验指导说明书　　试绘制改进的UseCase图（可在原UseCase图上改进）。

　　　　　　*案例5.（选作）根据“网上购物系统”案例，绘制初始UseCase图。

⑴“网上购物系统”涉及到的参与者如下：

　　Customer（客户）WarehouseManager（库房经理）ShippingService（供货服务）PurchaseManager（采购经理）　　CreditSystem（信用系统）⑵“网上购物系统”涉及到的UseCase如下：

BrowseWebSite（浏览网站）　　AddItemtoShoppingCart（给购物推车添加物品）ViewShoppingCart（查看购物推车）　　PurchaseIteminShoppingCart（购买购物推车中的商品）RemoveItemfromShoppingCart（从购物推车中删除商品）BrowseItemforSale（浏览销售的商品）　　ProvideFeedback（提供反馈信息）　　StockInventory（盘点）　　rnItemtoStock（返回库存商品）　　ShipOrder（提供订单）　　AddNewItemforSale（增加新销售商品）　　RemoveItemforSale（取消某销售商品）　　PurchaseInventory（购买库存）⑶分别以客户,库房经理，和采购经理为中心建立UseCaseDiagram.参考答案：

　　。

以客户为中心建立的初始UseCaseDiagram.　　　　图1-1网上购物系统用例图　　。

以库房经理和采购经理为中心建立的初始UseCaseDiagram请学生自己画出。

　　　　　　　　　　3　　实验指导说明书　　四.评分标准　　1．正确完成案例1—3者可以得到70分；　　2．正确完成案例1—3，同时正确完成案例4者，可以得到85分；　　3．完成1和2项任务，同时又完成案例5者，或者在建模过程中有创造性者可以给90分以上分数。

　　上机实验创建交互图　　一.实验目的：

在Rose环境下创建UML交互图二.实验内容：

（一）.根据“学生选课系统”案例，分别创建:

选课,查询（QueryCourse）,增加课程（AddCourse）,付费（PayforCourse）,修改课程（ModifyCourse）和删除课程（DeleteCourse）,所对应的主脚本的顺序图。

并分别转化为对应的协作图。

（二）.根据“图书管理系统”的用例图，创建:

借书（LendItem）用例所对应的顺序图.*（三）.根据“网上购物系统”的用例图，创建:

浏览网站和添加物品到购物推车（AddItemtoShoppingCart）所对应的顺序图.三.操作步骤：

（一）.以“SelectCourse”为例,完成“学生选课系统”的顺序图　　1.分析事件流　　1）学生进入选课主界面；　　2）学生点击选课按钮；3）系统显示所有课程信息；4）学生选择课程；5）系统验证课程是否可选；6）系统显示课程选择成功；　　7）用例结束。

2．创建顺序图总体步骤:

　　1）寻找对象，上述案例涉及的对象有：

　　Form（或Interface）,CourseControl　　Database（注意:

Database亦可看成参与者）　　　　　　　　　　4　　实验指导说明书　　2）参与者；Student3）将消息加进图中。

3．在Rose下操作步骤：

　　1）Tools?

Options?

Diagram标签，确保有关参数选中。

（比如：

SequenceNumbering）2）打开实验所创建的“网上学生选课系统”的UseCase框图3）右击UseCaseView选New?

SequenceDiagram4）新图标命名为SelectCourse即可　　5）双击新窗口,并将浏览器中的参与者（Student）拖入新窗口中。

6）在新窗口中利用CreateaObject工具按钮创建对象并正确命名.7）在顺序图中增加消息.完成顺序图设计.①SelectCourse的顺序图：

　　　　　　　　　　图2—1选课顺序图　　4.按上述步骤，参照选课顺序图，完成：

查询（QueryCourse），增加课程（AddCourse）,付费（PayforCourse）,修改课程（ModifyCourse）和删除课程（DeleteCourse）所对应的主脚本的顺序图设计.注意事项:

　　　　　　　　　　5

　　　　　　实验指导说明书　　1.Database可以看作对象,也可以看作参与者,视情况而定.2.顺序图中的界面对象可命名为Form,也可命名为Interface等.3.在顺序图中可以根据具体情况增设Control对象.　　4．若有两个以上的参与者，应将主参与者放在顺序图最左方，次参与者放在顺序图最右方。

②QueryCourse的顺序图：

　　③AddCourse的顺序图：

④ModifyCourse的顺序图：

⑤DeleteCourse的顺序图：

　　　　　　图2—2删除课程顺序图⑥PayforCourse的顺序图：

5.按F5键并检查每个顺序图对应的协作图。

（二）．根据“图书管理系统”用例图中的“Lenditem”绘制对应的顺序图.1.分析事件流　　1）.借书者提出结束申请;　　2）.管理员选择借书选项（等同于发出借书命令）3）.系统查找标题（Title）;　　4）.系统查找该标题下的有效书目;　　　　　　　　　　6　　　　实验指导说明书　　5）.系统核查借书者信息（BorrowerInformation）;6）.办理借书（即产生一条新借书记录）.2.寻找相关对象　　1）LendWindow（或Form）　　2）Title　　3）BorrowerInformation4）Loan　　　　5）Item3.寻找参与者　　直接参与者只有:

Librarian.　　注意:

Student为间接参与者（见问题陈述）,所以不能在顺序图中出现.4.将消息加进框图中,完成顺序图设计.　　⑦LendItem（借书）的顺序图：

　　　　　　图2—3借书顺序图　　（三）.根据“网上购物系统”的用例图，创建:

浏览网站和添加物品到购　　物推车（AddItemtoShoppingCart）所对应的顺序图.　　1.分析事件流，以“AddItemtoShoppingCart”为例：

1）顾客提出欲将某商品,比如白袜子（WhiteSocks）添加到购物推车中;2）系统把该请求通过用户界面找到CartMgr;3）通过CartMgr找到ProductMgr;4）通过ProductMgr找到Product　　5）CartMgr完成把WhiteSocks装入购物推车中.2.寻找相关对象　　1）Interface　　2）CartMgr　　3）ProductMgr　　　　　　　　7　　实验指导说明书　　4）Product　　5）CartItem3.参与者仅为顾客（Customer）　　4.将消息添加到框图中,完成顺序图设计.　　①BrowseWebSite的顺序图：

　　②AddItemtoShoppingCart（添加物品到购物推车）的顺序图：

　　　　图2—4向购物推车添加商品顺序图　　　　四.评分标准　　1．仅完成“学生选课系统”的指定六个用例的顺序图者，可得60-70分；　　2．完成1.指定内容，同时完成“图书管理系统”和“网上购物系统”指定内容者，可得到80分以上；　　3．完成1和2指定内容，并有创造性者可得90分以上成绩。

　　　　　　　　　　8　　实验指导说明书　　上机实验创建类和类图　　一.实验目的：

在Rose环境下创建类和类图,完成应用案例的类图设计。

二.实验内容：

（一）创建类　　1）根据“需求陈述”提炼对象和类2）分析对象，并将对象抽象成类

（二）创建类图　　1）建立类之间的关系2）创建类图。

综合应用练习三.操作步骤：

（一）创建类　　1．右击LogicalView　　2．选New?

选ClassDiagram,再在ClassDiagram下创建类；3．给类命名（比如Course）　　4．增加属性（右击框途中的类，选NewAttribute）5．添加类操作（右击框途中的类，选NewOperation）　　建立类之间的关系　　1．关联关系（使用按钮工具，如果当前工具栏中没有，右击工具栏，然后添加相关按钮）1）单项关联2）双向关联　　2．聚集和组合（先建立关联，再右击靠近“整体”方的关联线，选Aggregate）3．泛化关系4．依赖关系　　四．实例练习　　1．举实例说明类之间的关联关系。

包括：

单、双向关联、一对一关联、一对多关联、多对多关联、自反关联、限定关联和关联类。

2．举实例说明类之间的聚合关系。

　　3．举实例说明类之间的泛化关系。

包括：

单继承、多继承。

　　　　　　　　9　　实验指导说明书　　4．举实例说明接口与实现，抽象类与子类等。

　　五．综合应用：

　　以“学生选课系统”为例建立类图1．“学生选课系统”涉及到的类：

　　1）Database类属性:

　　dbPath:

String　　操作：

（以下列出部分操作）　　QueryCourse（）　　AddCourse（）　　DeleteCourse（）GetdbPath（）　　SetdbPath（）　　?

?

2）Student类属性:

　　studentID:

Int　　studentName:

String操作:

　　getStudentID（）　　setStudentID（）getStudentName（）　　setStudentName（）Registrar类属性:

　　registrarName:

String　　regID:

Int操作:

　　getregID（）　　setregID（）　　getregistrarName（）　　setregistrarName（）3）Course类属性:

　　courseID:

Int　　courseName:

Stringclassroom:

String　　teacher:

string操作:

　　createCourse（）　　getCourseID（）　　setCourseID（）　　getTeacher（）　　4）Control类属性:

（无）操作：

　　verifyCourse（）　　canAdd（）　　　　queryCourse（）　　confirmDelete（）　　canSelect（）　　queryAssociation（）5）Form类属性:

　　（接口无属性）操作：

　　getCourseInfo（）　　showSuccessInfo（）　　showConfirmPage（）displayCourseList（）　　2.创建上述类之间的关系；　　　　　　　　　　10

　　　　　　实验指导说明书　　①Student和Form之间-----单向关联（一对多）　　②Registrar和Form之间-----单向关联（一对多）③Form和Course之间-----单向关联（一对多）④Control和Course之间-----单向关联（一对多）⑤Control和Form之间-----双向关联（一对多）⑥Control和Database之间-----单向关联（一对一）　　3．完成类图的设计　　　　　　图3—1学生选课系统简化类图4.生成代码。

　　可以针对某一个类，比如Course类，生成Java源代码,操作如下:

①设置参数:

Tools?

Options?

Notation标签②在Default框中选Java;　　③检查类中所有操作，确认它们都具有返回值类型；　　④选种类Course,然后选:

Tools?

Java/J2EE?

Generatecode　　⑤代码存放的路径（CLASSPATHentries）可以设为d:

\\code或编辑（Edit）一个路径名.生成的代码如下：

　　//Sourcefile:

d:

\\\\code\\\\　　　　　　　　　　　　11　　实验指导说明书　　　　publicclassCourse{　　privateStringcourseName;　　privateIntcourseID;　　privateStringclassRoom;　　/**　　*@returnBoolean　　*/　　publicBooleangetCourseID（）　　{　　}　　/**　　*@returnBoolean　　*/　　publicBooleangetCourseName（）　　{　　}　　/**　　*@returnBoolean　　*/　　publicBooleancreateCourse（）　　{　　}　　/**　　*@returnBoolean　　*/　　publicBooleandestroyCourse（）　　{　　}　　}　　　　注意：

此例中已经对某些空格进行了压缩。

其它类对应的Java代码，请学生自己完成。

以“借书”为主题创建“图书管理系统”的类图　　1．系统涉及到的类　　①Title类　　属性：

name:

String　　ISBN:

String　　Numberofitem:

Int　　操作：

Add（）　　Delete（）　　Update（）　　②BorrowerInformation类　　属性：

name:

String　　address:

String　　tel:

String操作：

Find（）　　Query（）　　delete（）③Item类属性：

ID:

Int　　操作：

Add（）　　Delete（）　　FindOnTitle（）④Loan类　　属性：

time:

Date　　　　　　　　　　12　　实验指导说明书　　操作：

Create（）　　Destroy（）　　⑤Reservation类属性：

time:

Date　　操作：

Create（）　　Destroy（）　　Find（）2.上述类的关联　　1）Title与BorrowerInformation之间的关联　　　　2）Title与Item之间的关联（学生自己填写）　　3）Item与BorrowerInformation之间的关联（学生自己填写）4）完成类图的设计（学生自己完成）　　创建“网上购物系统”中与“AddItemtoShoppingCart”对应的类图　　1．分析“AddItemtoShoppingCart”涉及到的类　　1）CartInterface（或Interface）类属性：

　　操作：

　　AddItem（）2）CartManager（或CartMgr）类属性:

　　（无）操作：

　　AddItem（）3）ProductMgr类属性:

　　（无）　　操作:

　　GetProduct（）　　4）Product类属性：

　　ProductID:

Int　　ProductName:

String　　UnitPrice:

Double　　操作:

　　FindProduct（）6）CartItem类　　属性：

　　NumberofItemsinCart:

Int操作：

　　AddItemtoCart（）　　2．建立关系,（增加版型）创建类图。

3．创建构件图4．类映射到构件;见实验　　　　　　　　　　13　　实验指导说明书　　5．生成Java代码创建类图补充实例练习A.根据以下每一组类绘制类图　　1）学校、操场、校长、学校人员、教师、食堂（diningroom）、设施、教室、学生、机房、计算机、课桌、椅子、书本。

2）文件系统、文件、磁盘（disc）、目录文件（directoryfile）、磁道（track）、扇区（sector）、ASCII文件、二进制文件。

　　B.给每个类添加属性和方法　　C.绘制一个类模型来描述“无向图”。

无向图一组顶点和边（edge）组成。

每个边均连接顶点对。

D.绘制一个类模型来描述“有向图”。

有向图一组顶点和边（edge）组成。

每个边均连接顶点对，但边是有方向的。

　　E．以医院管理信息系统为背景根据以下类构造类图：

　　医院、门诊部、药房、住院部、病人、病房、病床（Bed）、住院病人（Inpatient）、门诊病人（Outpatient）、药品（Drug）、用药纪录F.选择填空：

　　　　供选择的答案①——⑤　　Circle,Arc,Point,Polygon,Line　　G．给上述5个类添加属性和方法　　　　　　　　14　　实验指导说明书　　H．某音像出租店，要记录图书、唱碟和客户租借信息。

现已设计了两个类Book和CD如下：

　　　　经过分析，上述两个类重复内容较多，于是又打算定义一个Loan类，表示Book类和CD类的重复部分。

请画出上述三个类构成的优化类图。

如果再引入一个History类来记录所有租借Book和CD的历史，请画出上述四个类构成的类图。

六.评分标准　　1．能根据“学生选课系统”、“图书管理系统”的需求陈述正确找出类、正确识别类的主要属性和操作、并建立类与类之间的关系，并在上述基础上完成类图设计者，可得到80分；2．能正确完成创建类图补充实例练习者，能得到90以上分数。

　　上机实验数据建模　　一.实验目的：

UML数据库设计，对象模型和数据模型之间相互转换。

二.实验内容：

　　1．应用UML元素及其关系来模拟数据库的模式、库结构、表结构、视图、域、索引、主键、外键、约束、触发器、存储过程，以及表与表之间的关系。

　　2．以包为单位进行对象模型和数据模型之间的转换。

　　3．在《Schema》下编写存储过程；并创建表的触发器。

　　4．正向工程生成SQL源代码　　三.实验过程：

数据建模　　首先要设置参数：

Tools?

Options?

Notation标签在Default框中选Analysis　　1．创建表　　创建数据库对象　　　　　　　　　　15

　　　　　　实验指导说明书　　.右击ComponentView并选DataModeler?

NewDatabase.默认名称DB_0　　.右击DB_0并选OpenSpecification　　.选定目标数据库,比如:

Oracle（或SQLServer2000等）创建模式（《Schema》）　　.在LogicalView下创建名为《Schema》S_0模式　　.右击LogicalView选DataModeler?

New?

Schema则自动创建《Schema》S_0.右击《Schema》S_0打开Specification,