UML面向对象实验报告.docx

UML面向对象实验报告.docx

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UML面向对象实验报告

实验1熟悉RationalRose建模环境

[实验目的]

1．掌握RationalRose2003的安装

2.熟悉Rose的功能与特点

3．掌握Rose的基本操作

[实验预备知识]

了解RationalRose的背景

[实验内容]

1．安装RationalRose2003

2．系统主菜单

3．建立UML模型初步

[四类图]

1、用例图

题目：

学生信息管理系统的录入模块

2、对象类图

题目：

学生信息管理系统的界面的对象类图

3、顺序图

题目：

学生信息管理系统的学生登录模块

4、活动图

题目：

学生信息管理系统的学生登录模块

三、实验小结

初次使用RationalRose，还是有些不适应。

通过画用例图，对象类图，顺序图，还有活动图，我基本掌握了rose的基本用法，也感受到了rose的强大。

在实验过程中，遇到了一下困难，但是通过查阅相关资料，还有认证看实验指导书，我最终解决了这样问题。

通过uml，我把软件功能的各个功能可视化，确定化，再也不用因为头脑中想得到但是却无法清晰描述出来而苦恼了。

在这次的UML实验中，我明白了，作为一个系统，需求分析很重要，一开始就应该明确业务流程，才能不至于之后的工作偏离方向。

实验2用例图与活动图设计与实现

[实验目的]

1．熟悉UML建模

2．掌握用例图的设计与实现

4．掌握使用活动图细化用例的方法

[实验预备知识]

掌握RationalRose环境下UML全局模型的创建

[实验内容]

1．网上选课系统的需求

2．事件流

（1）添加课程

（2）选课

3．选课用例图

（1）创建并设置执行者

（2）设计并实现执行者之间关联

（3）创建并设置用例属性

（4）设计并实现执行者与用例间关联

4．使用活动图细化用例

（1）添加一个空的活动图

（2）新建泳道

（3）添加初始状态和最终状态

（4）添加动作状态

（5）添加转换

[实验步骤]

1.简单需求分析

选课系统包括如下功能：

（1）管理员通过系统管理界面进入系统，建立学期要开的各种课程，将课程信息保存在数据库中并对课程进行改动和删除

（2）学生通过客户端浏览器根据学号和密码进入系统，可以选课，也可以查询已选课程

本系统涉及的用户包括管理员和学生，他们是用例图中的执行者，他们的主要特征相似，都具有姓名和注册号（学生为学号）等信息，所以可以抽象出高层执行者“人”，而管理员和学生都从人统一派生。

数据库管理系统是另外一个执行者。

2.事件流

下面是系统中出现的-些事件流。

添加课程事件流

（1）管理员选择进入管理界面，用例开始

（2）系统提示输入管理员密码

（3）管理员输入密码

（4）系统验证密码

A1:

密码错误

（5）进入管理界面，系统显示目前所建立的全部课程信息

（6）管理员选择添加课程

（7）系统提示输入新课程信息

（8）管理员输入信息

（9）系统验证是否和已有课程冲突

A2:

有冲突

（10）系统添加新课程，提示课程添加成功

（11）系统重新进入管理主界面，显示所有课程

（12）用例结束

其他事件流:

A1:

密码错误

（1）系统提示再次输入

（2）用户确认

（3）三次错误，拒绝再次访问

（4）否则进入添加课程事件流第（5）步

A2:

有冲突

（1）系统提示冲突，显示冲突课程信息

（2）用户重新输入

（3）继续验证直到无冲突

（4）进入添加课程事件流第（10）步

删除课程事件流和修改课程事件流与此类似

选课事件流:

（1）学生进入选课登录界面，用例开始

（2）系统提示输入学号和密码

（3）学生输入学号和密码

（4）系统验证

A1:

验证失败

（5）进入选课主界面

（6）学生点击选课。

（7）系统显示所有课程信息

（8）学生选择课程

（9）系统验证课程是否可选

A2:

课程不可选

（10）系统提示课程选择成功

（11）用例结束

错误流:

A1:

验证失败

（1）系统提示验证失败，提示重新输入

（2）三次失败，拒绝访问

（3）成功，转选课事件流第（5）步

A2:

课程不可选

（1）系统提示课程不可选及原因

（2）学生重新选课

（3）重新验证直至成功

（4）转选课事件流第（10）步

3．选课用例图

选课系统用例图如下图所示：

4．使用活动图细化用例

实验小结

刚开始做实验的时候感觉无从下手，逻辑有点混乱，但是一步一步的画图中，思路变得清晰还有调理性。

在建模过程中遇到了一些问题，确实遇到了点小麻烦，主要还是不能完全驾驭rose的强大功能吧，但是最后得到了比较满意的解决。

在这次实验中，对于uml的建模的细化，使软件的功能分析的更加完善，还有各个模块的逻辑关系也处理的非常好。

使我对UML建模的思想有了更进一步的了解，在以后得学习中，还将不断的学习UML的理论知识。

实验3教学管理系统的分析与设计

[实验目的]

1．通过教学管理系统的分析与设计，掌握面向对象的分析与设计方法以及UML在软件项目和开发过程中的应用

2．掌握软件系统的静态建模方法

3．掌握软件系统的动态建模方法

4．综合系统建模中的用例图、序列图、状态图、类图等来实现教学管理系统的分析与设计

[实验预备知识]

教学管理系统的需求分析，见附录1

[实验内容]

1．分析问题域

（1）确定系统范围与系统边界

（2）定义执行者

2．用例分析与设计

（1）顶层用例（选课管理、成绩管理）

（2）顶层用例的分解

（3）绘制用例图

3．静态结构模型

（1）对象类图

（2）数据库模型

4．动态结构模型

（1）顺序图

（2）状态图

[实验步骤]

1．分析问题域

分析问题领域是软件系统开发的一项基本工作，是项目开发之初必须首先进行的重要工作。

分析问题领域的结果是对问题领域的清晰、精确的定义，明确目标系统将做些什么。

分析问题领域的主要任务：

对问题领域进行抽象，提出解决方案；对未来的系统进行需求分析，确定系统的职责范围、功能需求、性能需求、应用环境及假设条件等。

（1）确定系统范围和系统边界

JXGL系统用于新学期课程的选课注册管理和学生的成绩管理，凡是这两方面的教学管理内容都是JXGL的职责范围，其它的教学管理内容，如安排教学计划、排课、实习、实验、考试等都不属于JXGL系统的职责范围。

至于学校的其他管理工作，如科研、人事、财务、资产等管理也不属于JXGL系统的职责范围。

教学管理系统JXGL与财务系统存在系统边界，财务系统将从JXGL系统得到学生选课注册信息。

JXGL系统与学校的其他信息管理系统没有直接的联系，但是可以从学校的全局数据库中共享学生、教师、教学计划等必要的数据。

（2）定义执行者

根据JXGL系统的职责范围和需求可以确定4个执行者：

学生、老师、教学管理员和财务系统。

对于每一个执行者，应当明确其业务活动的内容、对系统的服务要求。

“学生”执行者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信息和教师开课信息，选课并莹，二注册课程，查询自己的课程成绩信息。

“老师”执行者使用JXGL系统查询新学期开设的课程信息、学生选课信息和学生成信息。

“教学管理员”执行者使用JXGL系统管理学期开设课程的选课注册和学生的考试成绩管理工作，包括课程与成绩数据的录入、维护、统计、报表打印等，并且负责把学生的选课注册信息发送给财务系统，作为计算学生应付费用的依据。

“教学管理员”要求能够方便地查询课程信息、学生选课信息、学生信息、教师信息和成绩信息。

"财务系统"执行者是外部系统执行者，从JXGL系统接受学生的课程注册信息。

2．用例分析与设计

从JXGL系统的顶层用例抽象，可以确定两个用例，即“选课管理”和“成绩管理”。

用例“选课管理”与4个执行者都存在交互，用例“成绩管理”与执行者“学生”、“老师”和“教学管理员”存在着交互。

依据对需求的分析，可以得到顶层用例图。

用例“选课管理”可以分解为“查询课程信息”、“选课注册”、“管理开设课程”、“管理学生信息”、“管理老师信息”和“管理课程信息”；用例“成绩管理”可以分解为“查询学生成绩”、“查询课程成绩”、“学生成绩管理”和“成绩统计”。

根据执行者与各个分解用例的交互，可以得到细化后的用例图。

3．静态结构模型

（1）对象类图

对于JXGL系统可以抽象出以下一些主要的对象类：

在人事信息处理方面有“学生”类、“教师”类；在选课管理方面有“课程”类、“开设课程”类、“学生登记”类、“课程登记”类、“选课统计”类等；在成绩管理方面有“学生成绩登记”类、“成绩统计”类。

“学生”类负责JXGL系统需要的执行者“学生”的信息处理，它的属性有姓名、年龄、性别、通信地址、联系电话、专业、班级等，对这些信息的服务操作有查询、添加、修改、删除等。

“教师”类负责JXGL系统的执行者“教师”的信息处理，它的属性有姓名、年龄、性别、通信地址、联系电话、职称等，对这些信息的服务操作有查询、添加、修改、删除等。

“课程”类负责学校课程信息的处理，这些课程是教学计划规定开设的全部课程，但是每一个学期实际开设的课程只是其中的一部分。

“课程”类的属性有课程名、描述、学时，操作有加入课程、删除课程等。

“开设课程”类负责新学期开设课程和选课信息的处理，并提供查询功能。

它的属性有授课日期、授课时间、地点、授课老师、注册学生数等。

它的操作有加入选误学生、加入授课老师、学生己满等。

“学生登记”类负责新学期学生的选课登记。

当一个“学生”执行者要求选课注册时登记该学生所选修的课程，并打印所选修的课程清单。

“学生登记”类的属性有学期、课程名等，操作有加入课程、打印等。

“课程登记”类负责新学期课程的选课登记，它根据执行者“教师”和“教学管理员”的要求，汇总学生的选课，对一个课程登记选修该课程的学生，并打印选修课程的学生清皇“课程登记”类的属性有学期、学生名等，操作有加入学生、打印等。

“学生成绩登记表”类负责学生考试成绩处理，它根据执行者“教学管理员”的要求，登记学生的考试成绩，并提供查询功能。

它的属性有学生名、学期、课程名、成绩等，操作有加入成绩、打印等。

“成绩统计”类学生成绩的统计处理，按照学生或课程生成学生成绩统计报表。

它的属性有学期课程名、成绩等，它的操作有按学生统计、按课程统计、打印等。

课程管理对象类图

成绩管理对象类图

执行者对象类图

（2）数据库模型

JXGL系统有4个方面的数据需要管理:

人员数据（学生、教师）、课程数据、选课注册数据和学生成绩数据。

经过分析，JXGL系统至少应有6个数据库表:

学生表、教师表、课程表、开设课程表、选课表和任课表。

这些基本表定义为：

学生（学生号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、入学时间、专业、班级备注）

教师（教师号、姓名、出生日期、性别、籍贯、地址、电话、职称、专长、备注）

课程（课程号、课程名、描述、学分、学时、性质、备注）

开设课程（课程号、学期、授课日期、授课时间、地点、选修人数、各注）

选课（学生号、课程号、学期、成绩、备注）

任课（教师号、课程号、学期、备注）

4．动态模型图

（1）顺序图

为了绘制顺序图，首先要对一个用例确定参与交互的执行者和对象以及交互事件。

例如，对于用例“管理课程信息”是执行者“教学管理员”和“注册表单”对象、“开设课程表单”对象、“开设课程”对象发生的交互，可以绘制设置开设课程的顺序图，如下所示。

设置开设课程顺序图

（2）状态图

状态图表现一个对象（类）的生命史。

对于一些实现重要行为动作的对象应当绘制状态图。

绘制状态图需要确定一个对象的生命期可能出现的全部状态，哪些事件将引起状态的转移，将会发生哪些动作。

例如，对于JXGL系统中的一个学生选课注册的“学生登记”对象，可能有的状态、事件和动作以及图示如下。

选课学生登记状态图

实验小结：

通过这几次实验，令我受益匪浅。

最大的收获就是了解如何进行UML统一建模，也让我熟识了使用UML统一建模语言，用需求模型简化业务领域；用设计模型标识解决方案。

我还认识到通过模型可以实现从业务领域到软件领域的映射；通过建模，可以使问题可视化，形式化。

而通过一序列的建模活动，提高了我在系统设计上的能力，增长了分析、解决问题的经验，对UML统一建模语言有了更深的了解。

可以说，这次实验既锻炼了我的动脑分析问题的能力，又锻炼了我动手解决实际问题的能力，这将在我以后的学习中起到很大的作用。

我会运用从中学到的宝贵经验来指导我今后的学习和工作，不断地实践，不断地学习，让自己变得更加的充实，更适合社会的需要。