UML课后题答案解析.docx

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UML课后题答案解析

第6章用例图

3.简答题

（1）试述识别用例的方法。

答：

识别用例的最好方法就是从分析系统参与者开始，在这个过程中往往会发现新的参与者。

当找到参与者之后，我们就可以根据参与者来确定系统的用例，主要是看各参与者如何使用系统，需要系统提供什么样的服务。

对于这个被选出的用例模型，不仅要做到易于理解，还要做到不同的涉众对于它的理解是一致的

（4）请简述为何在系统设计时要使用用例图及其对用户有什么帮助？

答：

用例图是从软件需求分析到最终实现的第一步，它显示了系统的用户和用户希望提供的功能，有利于用户和软件开发人员之间的沟通。

借助于用例图，系统用户、系统分析人员、系统设计人员、领域专家能够以可视化的方式对问题进行探讨，减少了大量交流上的障碍，便于对问题达成共识。

第7章类图与对象图

3.简答题

（3）简述使用类图和对象图的原因。

答：

在面向对象分析方法中，类和对象的图形表示法是关键的建模技术之一。

它们能够有效的对业务领域和软件系统建立可视化的对象模型，使用强大的表达能力来表示出面向对象模型的主要概念。

UML中的类图和对象图显示了系统的静态结构，其中的类、对象是图形元素的基础。

（4）请简要说明类图和对象图的关系和异同。

答：

在类中包含三个部分，分别是类名、类的属性和类的操作。

类的名称栏只包含类名。

类的属性栏定义了所有属性的特征。

类中列出了操作类中使用了关联连接，关联中使用名称、角色以及约束等特征定义。

类是一类的对象的抽象，类不存在多重性。

对象包含两个部分：

对象的名称和对象的属性。

对象的名称栏包含“对象名：

类名”。

对象的属性栏定义了属性的当前值。

对象图中不包含操作内容，因为对属于同一个类的对象，其操作是相同的。

对象使用链进行连接，链中包含名称、角色。

对象可以具有多重性。

●类与类之间的主要关系有几种？

它们的含义是什么？

答：

a.泛化关系：

泛化是一种继承关系，表示一般与特殊的关系，它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。

b.实现关系：

用于规定规格说明与其实现之间的关系，换句话说，就是指定两个实体之间的一个合同，一个实体定义一个合同，而另一个实体保证履行该合同。

c..关联关系：

对象之间的关系准则。

聚合关系：

它是一种特殊的关联关系，它表示整体与部分的关系，且部分可以离开整体而单独存在。

组合关系：

它是一种特殊的聚合关系，它表示整体与部分的关系，但部分不能离开整体而单独存在，当整体类被销毁时部分类将同时被销毁。

d.依赖关系：

当两个元素处于依赖关系中时，其中一个元素的改变可能会影响或提供消息给另一个元素，即另一个元素以某种形式依赖于另一个元素。

第8章序列图

3.简答题

（1）请简述序列图的用途。

答：

序列图的用途包括：

a确认和丰富一个使用语境的逻辑表达。

一个系统的使用情境就是系统潜在的使用方式的描述，也就是它的名称所要描述的。

一个使用情境的逻辑可能是一个用例的一部分，或是一条控制流。

b.细化用例的表达。

序列图的主要用途之一，就是把用例表达的需求，转化为进一步、更加正式层次的精细表达。

用例常常被细化为一个或者更多的序列图。

c有效地描述如何分配各个类的职责以及各类具有相应职责的原因。

我们可以根据对象之间的交互关系来定义类的职责，各个类之间的交互关系构成一个特定的用例。

例如，“Customer对象向Address对象请求其街道名称”指出Customer对象应该具有“知道其街道名”这个职责。

（3）简述在项目开发中使用序列图的原因及其作用。

答：

序列图显示不同的业务对象如何交互，对于交流当前业务如何进行很有用。

除记录组织的当前事件外，一个业务级的序列图能被当作一个需求文件使用，为实现一个未来系统传递需求。

在项目的需求阶段，分析师能通过提供一个更加正式层次的表达，把用例带入下一层次。

那种情况下，用例常常被细化为一个或者更多的序列图。

组织的技术人员也能通过序列图在记录一个未来系统的行为应该如何表现。

在设计阶段，架构师和开发者能使用该图，挖掘出系统对象间的交互，这样充实整个系统设计

第9章协作图

3.简答题

（1）请简述使用协作图的原因。

答：

协作图的作用：

a通过描绘对象之间消息的传递情况来反映具体的使用语境的逻辑表达。

一个使用情境的逻辑可能是一个用例的一部分，或是一条控制流。

这和序列图的作用类似。

b显示对象及其交互关系的空间组织结构。

协作图显示了在交互过程中各个对象之间的组织交互关系以及对象彼此之间的链接。

与序列图不同，协作图显示的是对象之间的关系，并不侧重交互的顺序，它没有将时间作为一个单独的维度，而是使用序列号来确定消息及并发线程的顺序。

c协作图的另外一个作用是表现一个类操作的实现。

协作图可以说明类操作中使用到的参数、局部变量以及返回值等。

当使用协作图表现一个系统行为时，消息编号对应了程序中嵌套调用结构和信号传递过程。

（4）请说明序列图和协作图的异同。

协作图和序列图都是交互图，它们既是等价的，又有所区别。

序列图表示了时间消息序列，但没有表示静态对象关系。

序列图可以有效的帮助我们观察系统的顺序行为。

协作图用于表示一个协同中的对象之间的关系和消息以及描述一个操作或分类符的实现。

在对系统进行行为建模时，通常做法是用序列图按时间顺序对控制流建模，用协作图按对象组织对控制流建模。

第10章活动图

3.简答题

（1）试述活动图在软件系统开发中起到的作用。

活动图描述一个操作执行过程中所完成的工作，活动图对用例描述尤其有用，它可建模用例的工作流，显示用例内部和用例之间的路径。

活动图可以说明用例的实例是如何执行动作以及如何改变对象状态。

活动图显示如何执行一组相关的动作，以及这些动作如何影响它们周围的对象。

活动图对理解业务处理过程十分有用。

（3）请简要说明分叉和分支的区别。

答：

分叉用来表示将一个控制流分成两个或者多个并发运行的分支，分叉具有一个输入转换，两个或者多个输出转换，每个转换都可以是独立的控制流。

分支是转换的一部分，它将转换路径分成多个部分，每一部分都有单独的监护条件和不同的结果。

当动作流遇到分支时，会根据监护条件（布尔值）的真假来判定动作的流向。

分支的每个路径的监护条件应该是互斥的，这样可以保证只有一条路径的转换被激发。

（4）请简要阐述活动状态和动作状态的异同点。

答：

动作状态是原子性的动作或操作的执行状态，它不能被外部事件的转换中断。

动作状态的原子性决定了动作状态要么不执行，要么就完全执行，不能中断。

动作状态不能有入口动作和出口动作，也不能有内部转移。

动作状态是一种特殊的活动状态。

可以把动作状态理解为一种原子的活动状态。

活动状态是非原子性的，用来表示一个具有子结构的纯粹计算的执行。

活动状态可以分解成其他子活动或动作状态，可以被使转换离开状态的事件从外部中断。

活动状态可以有内部转换，可以有入口动作和出口动作。

活动状态具有至少一个输出完成转换，当状态中的活动完成时该转换激发。

第11章包图

3.简答题

（2）简述包图的概念和作用。

答：

包图是一种维护和描述系统总体结构的模型的重要建模工具，通过对图中各个包以及包之间关系的描述，展现出系统的模块与模块之间的依赖关系。

通过包图可以描述需求的高阶概况、描述设计的高阶概况、在逻辑上把一个复杂的系统模块化、组织源代码，它是维护和控制系统总体结构的重要工具。

（4）请简要阐述包和包图之间的关系。

答：

包是包图中最重要的概念，是最重要的组成部分。

包图是由包和包之间的联系构成的，没有包就没有包图。

第12章构件图和部署图

3.简答题

（1）请简要说明构件图适用于哪些建模需求。

答：

构件图适用于下列建模需求：

系统源代码、系统的发布版本、物理数据库、自适应系统、用于建立业务模型和用于系统的开发管理等。

（3）在一张基本构件图中，构件之间最常见的关系是什么？

答：

在一张基本构件图中，构件之间最常见的关系是依赖关系和实现关系。

（4）请说出在UML中主要包括哪三种构件。

答：

在UML中，构件主要包括配置构件、工作产品构件和可执行构件。

第13章状态图

3.简答题

（1）试述状态图是由哪些要素构成的。

答：

状态图是由状态、初始状态、终止状态、转换和判定这几个要素构成的

（3）请回答在软件开发中使用状态图建模的好处。

答：

在软件开发中使用状态图建模的作用：

状态图清晰的描述了状态之间的转换顺序，通过状态的转换顺序也就可以清晰的看出事件的执行顺序；

清晰的事件顺序有利于程序员在开发程序时避免出现事件错序的情况；

状态图清晰的描述了状态转换时所必须的触发事件、监护条件和动作等影响转换的因素，有利于程序员避免程序中非法事件的进入；

状态图通过判定可以更好的描述工作流因为不同的条件发生的分支。

第14章UML应用题

1.网上选课系统是一个高等院校用来进行对学生选修课程管理的管理信息系统（MIS）。

该信息系统能够为学生提供方便的选课功能，也能够提高高等院校对学生和教学管理的效率。

网上选课系统的功能性需求包括以下内容：

（1）系统管理员负责系统的管理维护工作，维护工作包括课程的添加、删除和修改，对学生基本信息的添加、修改、查询和删除。

（2）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查询已选课程、指定自己的选修课程以及对自己基本信息的查询。

满足上述需求的系统主要包括以下几个小的系统模块：

（1）基本业务处理模块。

基本业务处理模块主要用于实现学生通过合法认证登录到该系统中进行网上课程的选择和确定。

（2）信息查询模块。

信息查询模块主要用于实现学生对选课信息的查询和自身信息的查询。

（3）系统维护模块。

系统维护模块主要用于实现系统管理员对系统的管理和对数据库的维护，系统的管理包括学生信息、课程信息等信息的维护。

数据库的维护包括数据库的备份、恢复等数据库管理操作。

回答下列问题：

（1）创建系统用例模型

（2）创建系统的静态模型

（3）创建系统的动态模型

答:

（2）系统中的主要业务实体类通常需要在数据库中进行存储。

学生要选择选修课，因此需要一个课程类；系统管理员要对数据库的数据进行添加、删除、查询和删除操作，必须有一个和数据库中的数据进行交互通信的类来控制系统的业务逻辑；还需要设计出处理业务的界面类。

这些业务实体类的表示如图：

（3）

学生选择课程用例的工作流程：

（1）学生进入选修课程界面，在界面中确定选修的课程并提交请求

（2）选修课程界面将学生所选课程的信息传递到控制对象，控制对象将课程信息与数据库中的课程信息进行比较，判断是否可以选课

（3）如果可以，则执行选课操作，将选课结果保存到数据库中

（4）控制对象返回选课成功信息到选修课程界面。

（5）学生从界面得到选课成功的信息。

2.某小型虚拟超市管理系统的需求要求如下。

（1）商品预订管理：

根据商品库存量，生成预订单。

（2）商品进货管理：

根据进货单，将到达的商品登记入库。

同时修改预订量。

（3）商品销售管理：

根据顾客购买的商品，产生销售收据。

（4）商品退货管理：

将有质量问题的商品退货给供应商，生成退货单。

（5）报表管理：

报表分预订报表、进货报表、销售报表、退货报表。

报表可以有多种显示格式供选择（如，EXCEL格式，统计图形格式）。

报表可以有多种储存格式供选择（如，输出到文件，打印报表）。

（6）系统管理：

包括用户权限管理（增加用户，删除用户，密码修改，分配权限），数据管理（数据备份，数据恢复）。

系统的使用者包括顾客、采购员、销售员、总经理、系统管理员。

采购员负责商品预订、进货、退货。

销售员负责商品销售。

总经理可以随时查看各种报表。

系统管理员负责系统管理。

顾客完成商品的选购和付款等活动。

根据基本功能要求，分别回答下列问题：

（1）画出小型虚拟超市管理系统的用例图。

（2）写出“商品预订管理”用例的用例描述，具体格式参照下面（4）所示。

（3）分析小型虚拟超市管理系统中的实体类，画出反映实体类之间关系的类图，并标明关系的多重性。

（4）下面给出“商品销售管理”用例的用例描述，画出相应的时序图（即顺序图）。

参与者：

销售员

前提条件：

销售员成功登录系统。

事后条件：

商品的库存余额被修改。

基本事件流：

（1）输入商品销售信息（包括商品编号，数量，单价）。

（2）输入销售日期。

（3）输入顾客付款的金额总数，系统计算找零金额。

（4）修改商品的库存余额。

（5）打印销售收据给顾客。

（5）、根据商品销售活动的描述，画出商品销售业务的含泳道的活动图。

答：

（1）用例图。

（2）“商品预订管理”用例的用例描述。

参与者：

采购员

前提条件：

采购员成功登录系统，商品库存量低于最低额度阈值。

事后条件：

商品的预订余额被修改。

基本事件流：

（1）、输入商品信息。

（2）、输入预订日期，采购员姓名。

（3）、修改该类商品的预订余额。

（4）、打印预订单。

（3）实体类之间关系的类图。

（4）“商品销售管理”的时序图。

（5）商品销售业务的活动图。

3.图书管理系统功能性需求说明如下:

（1）图书管理系统能够为一定数量的借阅者提供服务。

每个借阅者能够拥有唯一标识其存在的编号。

图书馆向每一个借阅者发放图书证，其中包含每一个借阅者的编号和个人信息。

提供的服务包括：

查询图书信息、查询个人信息服务和预定图书服务等。

（2）当借阅者需要借阅图书、归还书籍时需要通过图书管理员进行，即借阅者不直接与系统交互，而是通过图书管理员充当借阅者的代理和系统交互。

（3）系统管理员主要负责系统的管理维护工作，包括对图书、数目、借阅者的添加、删除和修改。

并且能够查询借阅者、图书和图书管理员的信息。

（4）可以通过图书的名称或图书的ISBN/ISSN号对图书进行查找。

请回答下列问题：

（1）该系统中有哪些参与者?

有哪些用例？

（2）确定该系统中的类，找出类之间的关系并画出类图。

（3）画出“借阅者预定图书”的时序图。

答:

（1）该系统中有哪些参与者：

借阅者图书管理员系统管理员

用例：

借书、还书、预定书刊、取消预定、维护借阅者信息、维护书刊种类信息

维护物理书刊登录

（2）该系统中的类有：

用户类用户角色类图书类预定类借阅类书目类

类图如下：

（3）“借阅者预定图书”的时序图

4.网络的普及带给了人们更多的学习途径，随之用来管理远程网络教学的“远程网络教学系统”也诞生了。

“远程网络教学系统”的功能需求如下：

•学生登录网站后，可以浏览课件、查找课件、下载课件、观看教学视频。

•教师登录网站后，可以上传课件、上传教学视频、发布教学心得、查看教学心得、修改教学心得。

•系统管理员负责对网站页面的维护，审核不法课件和不法教学信息，批准用户注册。

满足上述需求的系统主要包括以下几个系统模块。

•基本业务模块：

该模块主要用于学生下载课件、在线观看教学视频；教师上传课件发布和修改教学心得。

•浏览查询模块：

该模块主要用于对网站的信息进行浏览、查询、搜索等。

方便用户了解网站的宗旨，找到自己需要的资源。

•系统管理模块：

主要用于系统管理员对网站进行维护、审核网站的各种资源、批准用户注册等。

（1）学生需要登录“远程网络教学系统”后才能正常使用该系统所有功能。

如果忘记密码，可以通过“找回密码”功能恢复密码。

请画出学生参与者的用例图。

（2）教师如果忘记密码，可以通过“找回密码”功能找回密码。

请画出教师参与者的用例图。

（3）以“远程网络教学系统”为例，在该系统中参与者为学生、教师和系统管理员。

学生包括登录名称、登录密码、学生编号、性别、年龄、班级、年级、邮箱等属性；教师包括自己的登录名称、登录密码、姓名、性别、教授课程、电话号码和邮箱等属性；系统管理员包括用户名、系统管理员密码、邮箱等属性。

根据这些信息创建系统的类图。

（4）在上题中，如果我们把参与者学生、教师和系统管理员进行抽象，从而抽象出一个单独的人员类，学生、教师和系统管理员分别是人员类的子类。

根据这些信息重新创建类图。

（5）以“远程网络教学系统”为例，在该系统中系统管理员需要登录系统才能进行系统维护工作，如添加教师信息、删除教师信息等。

为系统管理员添加教师信息用例创建相关序列图。

（6）在“远程网络教学系统”中，如果单独抽象出来一个数据访问类来进行数据访问，那么请为系统管理员添加教师信息用例重新创建相关序列图。

（7）以“远程网络教学系统“为例，在该系统中，系统管理员需要登录系统才能进行系统维护工作，如添加教师信息、删除教师信息等。

根据“系统管理员添加教师信息”用例创建相关协作图。

（8）在“远程网络教学系统”中，如果单独抽象出来一个数据访问类来进行数据访问，那么根据“系统管理员添加教师信息”用例，重新创建相关协作图。

（9）对于“远程网络教学系统”，学生如果需要下载课件，首先需要输入网站的网址，打开网站的主页。

处于网站主页后输入用户名密码，如果验证通过则进入功能选择页面，如果验证失败则需要重新输入用户名密码。

进入功能选择页面后可以选在课件选择页面选择需要下载的课件，进入课件下载状态。

课件下载完毕后，学生就完成了此次课件下载，请画出学生下载课件的状态图。

（10）在“远程网络教学系统”中，一个课件被上传到网站后，首先需要系统管理员对其进行审核，审核通过后此课件就可以被用户浏览、下载。

经过一段时间后，系统会清除网站中过时的课件，请画出课件的状态图。