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1、第9章 UML软件模型的实现,本章以“用户登录”模块为例说明如何将UML模型转换为可用的系统，主要包括构建多层架构、创建类、编写类代码、设计程序界面、编写程序代码、模块测试等方面。,【教学导航】,【操作示范与知识讲解】 【任务描述】 （1）绘制用户登录模块的用例图、类图、顺序图和活动图。 （2）建立数据库，在该数据库建立“用户信息”数据表。,（3）在Visual Studio.NET2005环境中构建模块级多层架构。 （4）创建数据库操作loginDbClass、创建业务处理类loginAppClass，且编写类代码实现其所需的功能。,（5）设计用户登录界面。 （6）编写程序代码，实现用户登录
2、的功能。 （7）测试用户登录模块的界面和功能。 【任务实施】,9.1基于UML的分析设计与系统建模,9.1.1基于UML的面向对象分析设计过程 运用UML进行面向对象的系统分析设计，通常都要经过如下3个步骤。,（1）识别系统的用例和参与者。 首先要对项目进行需求调研，分析项目的业务流程图和数据流程图，以及项目中涉及的各级操作人员，识别出系统中的所有用例和参与者。,接着分析系统中各参与者和用例间的联系，使用UML建模工具画出系统的用例图；最后，勾画系统的概念层模型，借助UML建模工具描述概念层的类图和活动图。,（2）进行系统分析并抽象出类。 系统分析的任务是找出系统的所有需求并加以描述，同时建立
3、特定领域模型，建立模型有助于开发人员考察用例。 从实现需求中抽象出类，并描述各个类之间的关系。,（3）设计系统，并设计系统中的类及其行为。 设计阶段包括架构设计和详细设计，架构设计的任务是定义包、包间的依赖关系和主要通信机制。,详细设计主要用来细化包的内容，清晰描述所有的类，同时使用UML的动态模型描述在特定环境下这些类实例的行为。,9.1.2系统建模的简单流程 UML建模的简单流程可以用UML的活动图模拟，如图9-1所示。,图9-1UML建模的简单流程,9.2设计UML模型,1绘制“用户登录”模块的用例图 “用户登录”模块的用例图如图9-2所示。,图9-2“用户登录模块”的用例图,2绘制“数
4、据库操作类”的类图 “数据库操作类”的类图如图9-3所示。,图9-3“数据库操作类”的类图,3绘制“用户登录类”的类图 “用户登录类”的类图如图9-4所示。,图9-4“用户登录类”的类图,4绘制“用户登录界面类”的类图 “用户登录界面类”的类图如图9-5所 示。,图9-5“用户登录界面类”的类图,5绘制“用户登录”的顺序图 “用户登录”操作的顺序图如图9-6所 示。,图9-6用户登录的顺序图,6绘制“用户登录”的活动图 “用户登录”的活动图如图9-7所示。,图9-7“用户登录”的活动图,9.3建立数据库和数据表,首先打开SQL Server 2000或者SQL Server 2005企业管理器
5、新建一个数据库，将其命名为“bookData”。 这样就创建了系统所需的数据库。,然后在该数据库中创建一个数据表“用户信息”，该数据表的结构信息如表9-1所示，该数据表的记录示例如表9-2所示。,表9-1“用户信息”数据表的结构信息,表9-2“用户信息”数据表的记录示例,9.4构建模块级多层架构,“用户登录”模块采用多层架构设计，其逻辑结构如图9-8所示。,图9-8“用户登录”模块的多层架构,1创建应用程序解决方案 本教材使用目前普通使用的Microsoft Visual Studio 2005作为系统开发工具。,（1）启动Microsoft Visual Studio 2005，显示系统开发
6、环境。 （2）新建一个空白解决方案。,2创建数据库访问类库 3创建业务处理类库 4创建应用程序项目,9.5创建类与编写类代码,根据模块的类图及它们之间的关系创建类，编写类代码，实现系统的功能。,9.5.1创建数据库操作类loginDbClass 1数据库操作类loginDbClass各个成员的功能说明,根据数据库操作类的模型创建数据库操作类loginDbClass，数据库操作类loginDbClass各个成员的功能如表9-3所示。,2添加类 在【解决方案资源管理器】中右键单击类库【loginDB】，在弹出的快捷菜单中单击选择菜单项【添加】【添加新项】，打开【添加新项】对话框，模板选择【类】，在
7、名称文本框中输入类的名称“loginDbClass.cs”。,如图9-14所示，然后单击【添加】按钮，这样便新建一个类，并自动打开类代码编辑器。,图9-14【添加新项】对话框,3数据库操作类loginDbClass各个成员的代码编写 双击类文件“loginDbClass.cs”，打开代码编辑器窗口，在该窗口中编写程序代码。,（1）引入命名空间 （2）声明数据库连接对象 （3）编写方法openConn的程序代码 （4）编写方法closeConn的程序代码 （5）编写方法getData的程序代码,9.5.2创建业务处理类loginAppClass 1业务处理类loginAppClass各个成员的功
8、能说明,根据业务处理类的模型创建业务处理类loginAppClass，业务处理类loginAppClass各个成员的功能如表9-7所示。,表9-7loginAppClass类各个成员的功能,2添加引用 在业务处理类loginAppClass中需要使用loginDB类库的loginDbClass类中所定义的方法，必须将类库loginDB添加到类库loginApp的引用中。,3对自动生成的类重命名 将loginApp类库中自动生成的类“Class1.cs”重命名为“loginAppClass.cs”。,4业务处理类loginAppClass各 个成员的代码编写 双击类文件“loginAppClas
9、s.cs”，打开代码编辑器窗口，在该窗口中编写程序代码。,（1）声明类oginDbClass的对象 （2）编写方法getUserInfo的程序代码,9.6设计程序界面,根据模块的界面类设计程序界面，实现界面类的功能。,1对自动生成的Windows窗体重命名 将自动生成的Windows窗体“Form1.vb”重命名为“frmLogin.cs”。,2设计窗体外观 在窗体中添加1个GroupBox控件、1个PictureBox控件、2个Label控件、2个TextBox控件和2个Button控件，调整各个控件的大小与位置，窗体的外观如图9-16所示。,图9-16【用户登录】窗体的外观设计,3设置窗体
10、与控件的属性 【用户登录】窗体及控件的主要属性设置如表9-9所示。,表9-9【用户登录】窗体及控件的主要属性设置,9.7编写程序代码,根据模块的用例图、类图、顺序图、活动图编写程序代码，实现模块所需的功能。,1添加引用 2编写【确定】按钮Click事件过程的程序代码 3编写【取消】按钮Click事件过程的程序代码,9.8模块测试,根据模块的用例图测试模块的功能，根据顺序图、活动图测试模块的工作过程和容错能力。,9.8.1设置启动项目和启动对象 1设置解决方案的启动项目 2设置启动对象,9.8.2用户界面测试 （1）测试内容：用户界面的视觉效果和易用性；控件状态、位置及内容确认；光标移动顺序。
11、（2）确认方法：屏幕拷贝、目测，如图9-19所示。 （3）测试结论：合格,图9-19【用户登录】窗体运行的初始状态,9.8.3功能测试 功能测试的目的是测试【用户登录】窗体是否实现了要求的功能，同时测试用户登录模块的容错能力。,1准备测试用例 准备的测试用例如表9-12所示。,表9-12【用户登录】窗体的测试用例,2测试输入正确的用户名和密码时，【确定】按钮的动作 在如图9-19所示的窗体中，分别输入用户名为“admin”，输入密码为“admin”，结果如图9-20所示，然后单击【确定】按钮，出现如图9-21所示提示信息。,图9-20测试【用户登录】 窗口中输入正确的用户名和密码,图9-21登
12、录成功的提示信息,3测试“用户名”有误时，【确 定】按钮的动作 如图9-22所示。,图9-22输入“用户信息”表中 不存在的用户名的情况,在“用户名”文本框中输入“adminX”时，从表9-2可以看出，目前“用户信息”数据表中不存在“adminX”的用户名，也就是所输入的“用户名”有误，此时，单击【确定】按钮时会出现如图9-23所示的提示信息。 测试结论：合格。,图9-23“用户名或者密码有误”的提示信息,4测试“密码”输入错误时，【确 定】按钮的动作 如图9-24所示。,图9-24测试【用户登录】窗口中输入正确的用户名， 但对应的密码有误的情况,在“用户名”文本框中输入正确的用户名“admi
13、n”，在“密码”文本框中输入错误的密码“123”，然后单击【确定】按钮出现如图9-23所示的提示信息。 测试结论：合格。,5测试【取消】按钮的有效性 在【用户登录】窗口中单击【取消】按钮，出现如图9-25所示的“退出系统提示信息”。 测试结论：合格。,图9-25退出系统的提示信息,【同步训练】 设计图书管理系统“修改密码”模块的UML模型，并实现该模型。,【任务描述】 （1）设计“修改密码”模块的用例图、类图、顺序图和活动图。 （2）在数据库操作类loginDbClass中定义方法editData()，编写方法的程序代码，实现修改数据表中的密码。,（3）在业务处理类loginAppClass中定义方法changePassword()，编写方法的程序代码，实现修改密码的功能。 （4）设计修改密码的Windows窗体。,（5）编写Windows窗体中各按钮的Click事件过程的程序代码，实现修改密码与退出的功能。 （6）对以上各方法和Windows窗体进行测试。,【本章小结】 本章介绍了基于UML的系统分析设计方法以及系统建模的方法，以“用户登录”模块为例介绍了设计UML模型、建立数据库和数据表、构建模块级多层架构、创建类与编写类代码、设计程序界面、编写程序代码、模块测试全过程。 使读者对软件开发有一个完整的印象。,
