UML试验报告要点.docx
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UML试验报告要点
中南民族大学管理学院
学生实验报告
课程名称:
UML面向对象分析与设计教程
年
级:
专
业:
信息管理与信息系统
学
号:
姓
名:
指导教师:
实验地点:
管理学院综合实验室
2013学年至2014学年度第_2_学期
实验一
UML建模基础
实验二
用例图
实验三
UML类图
实验四
对象图
实验五
包图
实验六
动态模型图
实验
(一)UML建模基础
实验时间:
实验目的
1.熟悉UML建模工具RationalRose的基本菜单及操作。
2.掌握UML的三大组成部分及各部分作用。
3.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。
实验内容
1.练习使用建模工具建立各种UML图形,并对图形进行相应编辑和修改。
2.认识各种UML关系及可见性符号,并用工具表示出来。
答:
各种UML关系如下:
3.
UML关系
表示方法
Interface
可见性
表示方法
公有(Public)
“+”
私有(Private)
a?
?
受保护(Protected)
“#”
分析与讨论
1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。
答:
统一建模语言(UML是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言,也是为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、构造和编制文档的一种语言。
UML作为一种模型语言,它使开发人员专注于建立产品的模型和结构,而不是选用什么程序语言和算法实现。
当模型建立之后,模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。
UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段,最适于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模。
UML展现了一系列最佳工程实践,这些
最佳实践在对大规模、复杂系统进行建模方面,特别是在软件架构层次方面已经被验证有效。
UML是一种功能强大的,面向对象的可视化系统分析的建模语言,它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程,建立更可靠,更完善的系统模型,从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解,以减少语义差异,保障分析的正确性。
指导教师批阅:
实验时间:
_
实验目的
1.掌握用例的概念、UML用例图的组成、作用以及使用场合。
2.掌握用例与用例之间的各种关系。
3.用RationalRose工具练习教材中的用例图。
实验内容
1.用例图中有哪些组成元素?
在UML中是如何表示的?
答:
用例图有:
用例、参与者、关联、(系统边界)等元素;用来显示在系
统(或其它实体)内的用例与系统参与者之间的关系;主要用于需求获取、定义和分析。
2.用例与用例之间的包含关系、扩展关系和泛化关系各代表什么含义?
它
们之间有何区别?
对以上三种关系各举一例,画出用例图,并进行说明。
答:
包含关系:
用例可以简单地包含其他用例具有的行为,并把它所包含的
用例行为作为自身行为的一部分。
基本用例描述在多个用例中都有的公
共行为。
包含关系本质上是比较特殊的依赖关系,它比一般的依赖关系多了一些语义。
在包含关系中箭头的方向是从基本用例到包含用例。
扩展关系:
在一定条件下,把新的行为加入到已有的用例中,获得的新用例叫做扩展用例,原有的用例叫做基础用例,从扩展用例到基础用例的关系就是扩展关系。
扩展关系的基本含义和泛化关系类似,但在扩展关系中,对于扩展用例有更多的规则限制,基本用例必须声明扩展点,扩展用例只能在扩展点上增加新的行为和含义。
泛化关系:
用例的泛化指的是一个父用例可以被特化形成多个子用例,而父用例和子用例之间的关系就是泛化关系。
3.为了满足物业中介行业的信息化要求,甲公司基于详尽的需求调研与分
析,准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。
主要将实现
客户资料信息管理、客户委托(出租、出售、租赁、购买)信息管理、
业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
该公司小王,通过多次的与潜在客户的交流与沟通,完成了最初的用例模型的开发,
(1)画出上述系统的用例图;
业务线索生成官理
权跟管理房源状态自动更新
(2)下是一个用例模型的局部:
小李认为该模型不符合“用例建模”的思想,存在明显的错误。
请说明错误所在,并说明应该如何修改。
答:
用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完成的事务。
确定参与者是房产经济人,还要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务。
根据系统的需求分析可确定:
作为一个物业信息管理系统,要实现客户资料信息管理、客户委托(出租、出售、租赁、购买)信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
参与者有房产经纪人,对于房产经纪人来说,系统维护操作主要包括:
录入,修改房源信息而登录和确认信息是包含在登入和修改中的,包含关系的图标按钮应用虚线箭头。
修改后应该是:
修改房源悟息
4.阅读下面的用例图,说明该图所表达的信息。
答:
参与者是客户和服务人员。
主要关系有包含关系和拓展关系。
当有客户
来预定座位时,如果前面有别的客户,他就进行等待,服务人员进行信
息查询,把空闲座位分配给客户,然后办理结账,有现金结账和银行卡
(必须是银联POS系统)结账两种方式供客户选择,然后收款。
5.下图是一个描述保险商务系统的简单用例图。
根据该用例图回答问题。
保险商务系统
(1)“签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类?
答:
有客户和保险员两个实体类。
(2)现实生活中签订保单的基本流程如下:
客户提出购买需求,保险员根据客户需求选择相应的保险服务,客户阅读保险条款,同意后打印保单样据,客户签字并支付保金,保单开始生效,保险员做相关系统纪录。
如需要根据以上信息,请列举这个用例描述中可能存在扩展事件流。
答:
客户阅读保险条款,同意后客户签字并支付保金,否则不同意就不签订保单。
(3)保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例,列出可能存在的子用例,并且说明这些用例和“保单管理”用例之间应该是什么关系?
答:
单查询和保单保存可能是存在的子用例,这些用例和“保单管理”用例之间应该是泛化关系。
6.在一个TelephoneSystem(电话系统)中,用户可以使用电话卡或对方付款两种办法来打电话。
(1)请画出表示该场景的用例图。
电话卡忖软
(2)在前图的基础上,继续画出可能存在的包含用例和扩展用例。
分析与讨论
1.总结用例图的重要作用,讨论并指出哪些场合下可以使用用例图。
答:
用例图显示多个外部参与者和它们与系统提供的用例之间的链接。
通过
用例建模可以对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模。
用例图可
视化地表达了系统的需求,具有直观、规范等优点,克服了纯文字性说明的不足。
用例图可用于系统的分析阶段。
2.在使用用例图的时候应该如何划分用例,应注意哪些问题?
答:
确定用例:
1)参与者需要从系统中获取哪些功能及参与者要求系统做些什么?
2)参与者是否需要读取、产生、删除、修改或是存储系统中的某些信息?
3)系统状态的改变是否通知参与者?
4)是否存在影响系统的外部事件?
5)系统需要什么样的输入、输出信息?
需注意,在用例图中,一定不要使用两种命名的方法,即在椭圆之内命名又在椭圆之外命名。
3.扩展练习如下:
需求描述如下:
某学校的网上选课系统主要包括如下功能:
管理员通过系统
界面进入,建立本学期要开的各种课程,将课程信息保存在数据库中并可以
对课程进行改动和删除。
学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面,在这里学生可以进行三种操作:
查询已选课程、选课以及付费。
同样,
通过业务层,这些操作结果存入数据库中。
根据以上描述,绘制系统的用例图。
查看课程选课
用例“修改课程”的描述
用例名称
修改课程
标识符
UC0001
用例描述
课程管理员接到通知后修改已有课程信息
参与者
课程管理员
优先级
1
状态
通过审查
前置条件
课程管理员登录课程,课程已存在
后置条件
系统修改已有课程信息
基本操作流程
1.课程管理员录入课程;
2.系统检查该课程是否已存在;
3.系统显示该课程信息;
4.系统修改已有课程信息。
可选操作流程
系统检查该课程不存在,系统修改已有课程
被泛化的用例
无
被包含的用例
无
被扩展的用例
无
修改历史记录
,定义基本操作流程,201年月日
指导教师批阅:
实验(三)UML类图
实验时间:
_
实验目的
1.掌握类的定义,类的3要素,UML中类的表示方法。
2.掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。
3.实体类,边界类,控制类,关联类的概念和表示方法。
4.接口和抽象类的概念和表示方法。
类的多重性关系。
5.对一个类图进行相关的描述。
实验内容
1.类的属性和方法的可见性有哪些?
UML中如何表示?
答:
类中属性的可见性主要有三种,分别是公有类型(public)、受保护类
型(protected)和私有类型(private),在RationalRose2003中,类的操作设置中添加了实现类型(Implementation)。
在UML中公有类型用“+”表示,私有类型用“一”表示,受保护类型用“#”表示。
2.已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一个实类和类C的1个或多个实类构成•请画出能够正确表示类A,B和C之间关系的UML类图。
答:
3.根据以下描述画出类图,并注明多重性关系:
一个学生可以选修多门课程,也可能没有任何课程;一门课程可以被多个学生选修;一个老师可
以教多门课程或者不教课;每门课程至少有一个老师,也可以有多个老
师任教;每门课程可以有0或1本教材,每本教材只能用于一门课程。
答:
课程
4.现有一系统需要对商品进行管理,包括添加,删除商品,修改商品信息
三项功能,画出系统类图。
(商品信息包括商品编号,商品名称,价格,生产厂商等)
答:
商品^?
nanie:
stringsplice:
double
jfacture:
double助D:
string
^deletef)
%pdateQ
5.如果现在系统需求发生变化,需要能够对损坏商品进行打折,以及可以
按照商品的颜色和外形进行查询,则系统类图应该如何修改?
答:
product
^isBad:
boolean念心:
char^shape:
char^color:
char第price:
int§>factory:
char
>add|
^deleteQ•reviseQ
^doublef)
6.根据下面的代码画出Invoice类的类图,要求标明各属性的类型和可见
性以及类方法。
publicclassInvoice
{
publicdoubleamount;
publicDatedate=newDate();
publicstringcustomer;
publicstringspecification;
publicstringadministrator=“unspecified
staticprivateintnumber_of_invoices()=0;
publicinvoice();
{
number_of_invoices++;
}
publicvoidprint()
{
System.out.println("Thenumberof
is”+intnumber_of_invoices);
}
}
答:
^administrator:
String="unsprcified"^amount:
M口ublm
^customer:
string^>d^te:
Date=newD^teQ^>numbBi_of_invoices:
int=O^specification:
string
^invoicsQ
•prirrt()
7.下图是一个仓库管理系统的类模型局部,其中IncomeOrder
单,Orderitem是指入库中的每一项,Product则是产品信息。
invoices
是指入库
请指出
模型中的错误,说明原因并改正类图。
IncomeOrderProduct
11
Orderitem
答:
Orderitem与IncomeOrder的关系并不是泛化关系,而应该是包含关系。
改正后为:
inameo「血r”product
:
1
分析与讨论
1.讨论类图在建模过程中的重要作用。
答:
类图描述系统中类的静态结构,它不仅定义系统中的类,描述类之间的
联系,还包括类的内部结构。
类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期中都是有效的。
通过分析用例和问题域,就可以得到相关的类,然后再把逻辑上相关的类封装成包,这样可以很好的体现系统的分层结构,是得系统层次关系一目了然。
2.总结在设计绘制类图的过程中应注意哪些问题。
答:
UML类图(ClassDiagram)是描述类、接口、协作以及它们之间关系的图,用来显示系统中各个类的静态结构。
UML类图是定义其他图的基
础,在UML类图基础上,可以使用状态图、协作图、组件图和配臵图等进一步描述系统其他方面的特性。
UML类图包括七个元素:
类(Class)、接口(Interface)、协作
(Collaboration)、依赖关系(Dependency)、泛化关系(Generalization)、关联关系(Association)及实现关系(Realization)。
指导教师批阅:
实验(四)对象图
实验时间:
_
实验目的
1.掌握对象的概念,对象的三大特征,对象的表示方法;
2.掌握类与对象的关系。
实验内容
1.什么是对象,对象的三大特征是什么?
答:
对象代表一个单独的,可确认的物体、单元或实体,它可以是具体的也可以是抽象的,在问题领域里有确切定义的角色。
换句话说,对象是边
界非常清楚的任何事物。
对象的三大特征是状态(属性)、行为(方法、
事件)和标识(名字)。
2.UML中对象的表示方法有哪些?
答:
对象名和属性。
NewClass
3.在下图中最上面的对象的名称是什么?
该图表示的意思是什么?
请绘
制出与其相应的类图。
China:
Country
答:
最上面的对象的名称是china:
country。
该图表示福建省和四川省都包
含在对象中国中。
相应的类图:
4.说明对象图的适用场景以及它的优缺点。
答:
对象图是同于论证模型的设计以及对源代码进行分析和说明,其优点是
可以直观的理解出系统运行时的实时状态。
但是使用对象图不能完整地
描述系统的对象结构且比较复杂,工作量大。
分析与讨论
1.思考类与对象之间的关系是怎样的?
各举几个实例,说明哪些是类,哪
些是对象。
答:
类有3个分栏:
名称、属性和操作;对象只有两个分栏:
名称和属性。
类的名称分栏中只有类名;对象的名称形式为“对象名:
类名”,匿名
对象的名称形式为“:
类名”。
类的属性分栏定义了所有属性的特征;对象图中不包含操作,因为对于属于同一个类的对象而言,其操作是相同的。
类使用关联连接,关联使用名称、角色、多重性以及约束等特征定义。
类代表的是对对象的分类,所以必须说明可以参与关联的对象的数目;对象使用链连接,链拥有名称、角色,都是没有多重性。
对象代表的是单独的实体,所有的类都是一对一的,因此不涉及到多重性。
例如:
China:
Country
尸
fuJian:
Province
siChuan:
Province
Country、Province是类,而china、fujian禾口sichuan分另U是这
两个类中的对象
指导教师批阅:
实验(五)包图
实验时间:
_
实验目的
1.掌握UML包的概念和作用。
2.掌握包与包之间的各种依赖关系的区别。
3.掌握建立包与包之间依赖关系的方法。
4.掌握建立包图过程中需遵循的原则。
实验内容
1.包属于UML中的何种事物?
有何作用?
答:
包是将多个元素组织为语义相关的组的通用机制。
在实践中,一般使用
术语子系统来描述包。
对于复杂系统进行建模时,经常需要处理大量的类、接口、组件、节点和图,这时就有必要将这些元素进行分类,即把语义相近并倾向于同一变化的元素组织起来加入同一个包中,以方便理
解和处理整个模型。
2.UML中包的表示方法有哪几种?
答:
包的绘制用一个小矩形和一个大矩形表示。
3.包与包之间存在哪几种关系?
答:
包与包之间存在两种关系:
1)引入和访问依赖,用于在一个包中引入另一个包输出的元素;
2)泛化,用于说明包的家族。
4.包与包之间的依赖关系有何特点?
答:
包与包之间的依赖关系特点是单向传递和不可传递。
5.如何避免包与包之间出现循环依赖关系?
各举一例。
答:
将产生依赖的类型分离出来,放到另一个新的程序集中去,或使用接口
来接触循环依赖。
6.建立包图应注意哪些问题?
答:
1)包的命名要简单、具有描述性;
2)应用包是为了简化;
3)包应该连贯;
4)在包上用版型注明架构层;
5)避免包间的循环依赖
6)包依赖应该反映内部关系。
7.根据下图判断下面哪句话正确的说明了包之间的依赖关系。
a)对Packagel包中的元素做了修改后,需检查Package2包中的元素和Package3包中的元素是否要做相应修改。
b)对Packagel包中的元素做了修改后,需检查Package2包中的元素
是否需要做相应修改,如果是,则需继续检查是否Package3包中
元素也要做相应修改。
c)对Package3包中的元素做了修改后,需检查Package2包中的元素
是否需要做相应修改,如果是,则需继续检查是否Packagel包中
元素也要做相应修改。
d)对Package3包中的元素做了修改后,需检查Package2包中的元素和Packagel包中的元素是否要做相应修改。
答:
c)证明了包之间的依赖关系。
8.下面包图设计中是否存在问题?
应如何改进。
7
7
A)
答:
存在问题,出现了循环依赖关系,
B图中循环不正确。
修改后:
B)
A图中B不能即依赖C同时还依赖E,
7
分析与讨论
1.
结合一个具体例子,分析UML建模过程中包图所起的作用。
答:
图书管理系统的包图:
bussnessobject
package
作用:
1)对语义上相关的元素进行分组;
2)定义模型中的“语义边界”;
3)提供配臵管理单元;
4)在设计时,提供并行工作的单元;
5)提供封装的命名空间,其中所有名称必须惟一。
指导教师批阅:
实验(六)动态模型图
实验时间:
实验目的
1.掌握序列图(时序图)与协作图、状态图及活动图的概念及作用。
2.掌握上述动态模型图的构成及画法。
实验内容
1.交互图中有哪几种消息?
它们之间具体有何分别?
应如何表示?
答:
消息使用箭头表示,箭头的类型表示了消息的类型。
符号
名称
含义
T
ObjectMessage
两个对象之间的普通消息,消息在单个控制线程中运行
MessagetoSelf
对象的自身消息
—>
ReturnMessage
返回消息
T
ProcedureCall
:
两个对象之间的过程调用
Asynchronous
Message
两个对象之间的异步消息,也就是说客户发出消息后不管消息是否接收,继续别的事务
2.假设有一系统得协作图局部如图所示,print方法的功能是将传入的参
数的值打印在屏幕上,fact方法是计算阶乘,如果test的初值为1,
那么最终将打印出什么?
(写出计算过程)
1:
print(test)
ft
答:
打印出28。
1:
text=1+1=2;2:
text=2+2*1=4;3:
text=4*3*2*1=28。
3.状态和对象的关系是怎样的?
下面描述中哪些是对象,哪些是状态?
1)支票已付
2)汽车停在那儿
3)小王正在工作
答:
状态是对象做出的行为。
支票是对象,已付是状态;汽车是对象,停在那儿是状态;小王是对象,正在工作是状态。
4.
出下面状态的状态名和各种转换、事件。
entry/turnOndo/blinkFiveTimes
eventPowerOff/powerSupplySelfexit/turnoff
eventSelfTest/defer
J
答:
状态名:
Lighting;转换:
turnOn、turnOff、defer;事件:
blinkFiveTimeseventPowerOff、poweSupplySelf、eventSelfTest。
5.
说出下面状态图所表达的信息。
水JFT/tumO忏
答:
状态开始,状态1:
关闭,事件1:
没水;打开防水;状态2:
打开,
事件2:
烧水;事件3:
水开了关闭,回到状态1。
分支1烧水时烧坏了,状态结束。
6.说出下面状态图所表达的信息,并指出蓝色部分代表的含义。
学生学习一门课程:
注册后开课,在学习过程中要进行三项评测:
实验一完成后进行实验二,两项都要完成;要完成团队项目;考试及格后就可以通过课程,若考试不及格,则需补考,直至考试通过。
蓝色为监护条件。
7.
说明下面网上书店系统某一活动图所表达的信息。
答:
活动图从用户下订单开始,在用户下订单后产生两个支路的行为:
一条
是生成送货单,准备送往供货地区;一条是根据顾客选择的支付方式。
在判断确定用户是否取消或订单是否超过时限,若是,则订单取消,活
动停止,若不是,则进行收款操作;之后两支路聚合统一。
试订单成功送达,供应商送货;通过系统修改订单状态;最后确认判断是够所有订单项已送货完毕,若是,则订单处理完成,若不是,则继续循环进行供应商的供货检查,即“供应商送货一一修改订单项状态一一判断是否所有订单已送货完毕”的操作,直至所有订单项均送货完毕为止。
指导教师评阅