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1、课 程 号：适用专业：软件工程制 定 人：教 研 室：软件工程教研室计算机科学与信息工程学院计算机科学与信息工程学院20072007 年年5 5 月月UML 面向对象的系统分析与设计实验指导书2前言前言UML 面向对象系统分析与设计课程是计算机科学与技术本科专业的一门重要的专业课.通过本课程的学习，使学生在已有的计算机软，硬件基础知识，程序设计知识，数据库和网络通信知识的基础上系统掌握面向对象系统分析与设计的基本方法和技术，并具有针对特定环境下的应用问题进行信息系统开发(包括系统分析，设计与实现)的能力。通过学习本课程学生可以理解和掌握面向对象系统的分析和设计的方法和分步过程、掌握面向对象系统
2、分析和设计的建模标准 UML 语言，能够利用 Rational Rose（或 Microsoft Viso）软件以某一信息系统为例进行系统分析和设计。本课程主要介绍系统原理的基本概念、系统开发过程 RUP、对面向对象分析和面向对象设计的方法、对面向对象分析和设计的建模标准 UML 等内容。通过本课程的学习，学生掌握的知识、内容及掌握的程度要求为：1. 使学生理解面向对象的信息系统的开发过程、系统分析和设计的原则和方法； 2. 使学生掌握 UML 语言的基础知识，以及 UML 在面向对象的软件系统分析和设计中的应用，并能使用 UML 工具建立系统模型； 3. 使学生掌握在 UML 系统模型下应用
3、高级语言建立应用系统的方法； 4. 通过案例教学和实验，提高学生在应用面向对象技术开发软件方面的动手能力和解决问题的能力，并鼓励创新。本实验所要求的建模工具为 Rational Rose 2003。本课程通过对 TJKD 图书馆系统进行建模设计开发。3实验要求实验要求计算机软件建模技术现在越来越广泛的应用于软件工程中。 面向对象的系统设计与开发课程实验的目的是为了使学生在课程理论学习的同时，通过在一个实践的环境下，实际学习软件统一建模语言，对软件建模技术有一个初步的了解及认识。通过本指导书中的各个实验，学习掌握对一般面向对象系统建模的方法与技术。总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌
4、握面向对象的系统设计与开发课程教学大纲要求的内容。在面向对象的系统设计与开发的课程实验过程中，要求学生做到：（1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。（2）仔细观察上机时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。（3）认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。对需编程的实验，写出程序设计说明，给出源程序框图和清单。（4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。（5）实验课程不迟到。如有事不能出席，所缺实验一般不补。实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。第二部分是提交书面的
5、实验报告。此外，针对以前教学中出现的问题，本实验将采用阶段阶段检查检查方式，每个实验都将应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集中检查方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。4目目 录录实验一 用例图及进度安排.5 实验二 活动图.10 实验三 状态图.18 实验四 类.24 实验五 类的关系.31 实验六、七 交互图.35 实验八、九 对象图和包.43 实验十、十一 组件图和部署图.45 实验十二 正向工程.525实验一实验一 用例图用例图及进度安排及进度安排一、实验目的1熟悉用例图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制
6、活动图方法。3学习使用 Microsoft Project 对题目进行进度安排。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容根据 TJKD 的图书管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：对其中主要功能的用例书写书面用例。四、实验步骤书写“删除读者信息”用例的书面用例。一般应包含以下信息：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；（2） “业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1） ，如果存在则继续；（4
7、） “业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8） ，如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。分析:在图书管理系统中,管理员首先登录系统,系统验证通过后,管理方可向系统查询数据,在查询后,系统会给出提示,有没有找到相关的数据,管理员根据系统查询的返回结果,进行下一步的操作,就是删除读者,在删除的过程中,系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除,若可以删除,则给删除提示,若不能删除,也给相关的提示信息。绘图步骤:(1)在用例图上双击 main,出现如图 1.1 所示,为绘制用例图做好准备。6图 1
8、.1(2)在图中的工具栏选取 Actor 图标，在右边的图中添加一个 Actor，并输入名称:administrator,如图 1.2 所示。(3)在左边的工具栏中，选取用例的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login 。图 1.27（4）按照步骤（3） ，绘制出如图 1.4 和图 1.5 的两个用例。图 1.3图 1.48图 1.5（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例实现，如图 1.6 所示。图 1.69（6）根据步骤（5） ，同时完成如图 1.7 和图 1.8。此时，删除读者用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。（7）根据分
9、析情况，进一步添加或细化用例图。图 1.7图 1.810五、实验报告要求1 整理实验结果。2 小结实验心得体会。实验二实验二 活动图活动图一、实验目的1熟悉活动图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容根据 TJKD 的图书管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：用活动图来描述系统中已知用例的业务过程：1描述删除读者用例。四、实验步骤绘制“删除读者信息”用例的活动图。删除读者信息一般按照以下步
10、骤进行：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；（2） “业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1） ，如果存在则继续；（4） “业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8） ，如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。绘图步骤：（1）在用例图中，找到删除的用例，如图 2.1 所示，在删除用例上单击右键，在弹出的快捷菜单中选“New” ，Rose 工具也会弹出一个菜单，选”Activity Diagram”，选中后单击，便可以新建好一个活动图。如
11、图 2.2 所示。11图 2.1图 2.2(2)新建好活动图后，双击删除的活动图，得到如图 2.3 所示，然后把在左边的工具栏内点击“Swinlane“，在右边的图添加一个泳道，如图 2.4 所示，并命名为 administrator.按照此步骤，再添加另一个泳道，并命名为 SystemTool，得到图 2.5。12图 2.3（3）接着在左边的工具上选取开始点，并在 administrator 的泳道上添加，如图 2.6 所示；添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图 2.7 所示，在左边的工具栏上选中Activity 这个图标，在 administrator 这边的泳道上添加一个活动，命
12、名为登录（login） ，再在开始结点和活动登录（login）之间添加活动关系，如图 2.8 所示。图 2.413图 2.5图 2.614图 2.7图 2.8（3）完成步骤（2）后，登录输入需要对输入的信息进行验证，则在图中添加一个验证框，如图 2.9 所示：添加验证框后，验证的内容，如果通过，则允许管理员进行查询操作，如图 2.10 所示；如不能通过，则结束，如图 2.11 所示。15图 2.9图 2.1016图 2.11（4）验证后，下一步的操作是查询需要删除的记录，添加一个活动，命名为delete，如图 2.12 和图 2.13 所示。图 2.1217图 2.13（5）最后，在删除后，系统会返回操作结果给操作者，图 2.14 所示；删除成功或删除失败系统都会有信息返回给操作者。（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化活动图。图 2.1418五、实验报告要求1 整理实验结果。2 小结实验心得体会。实验三实验三 状态图状态图一、实验目的1熟悉活动图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容通过前面内容的学习，完成了对 TJKD 图书馆的图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动态。通过这两类图我们可以初步了解系统的业务处理过程，但对业务处理过程的处理状态间转换了解仍
