《UML建模技术》实验指导书Word格式文档下载.docx
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实验项目
课内/课外
实验
学时
类型
要求
内容提要
1
熟悉RationalRose建模环境
课内
2
验证
必开
安装RationalRose2003、熟悉RationalRose建模环境。
UseCase分析与
设计
根据指定的用户需求描述分析Actor和UseCase
3
顺序图建模
根据指定的用例场景描述文档设计顺序图
4
类分析与包
选开
分析类并发现类的职责
5
设计类图与分析
设计详细类图
6
数据建模
对象模型和数据模型的相互转换
7
构件图和部署图
根据指定的用例场景描述文档设计构件图和部署图
8
状态图与活动图
根据指定的需求描述文档设计状态图
9
UML与设计模式
验证几种典型的设计模式
目录
实验一熟悉RationalRose建模环境4
实验二UseCase分析与设计11
实验三顺序图建模17
实验四类分析与包23
实验五设计类图与分析27
实验六数据建模31
实验七构件图和部署图建模40
实验八状态图与活动图43
实验九UML与设计模式47
实验一熟悉RationalRose建模环境
本次实验要求每个人都安装一遍RationalRose2003。
实验目的:
1.熟悉RationalRose的安装过程;
2.熟悉RationalRose的建模环境。
实验类型:
验证性实验。
实验设备和器材:
PentiumII以上微机,Windows2000以上操作系统,RationalRose2003安装光盘一张。
RationalRose安装的具体过程:
第一块:
熟悉RationalRose2003的安装。
由于RationalRose的安装比较麻烦,所以通过安装RationalRose2003,并在安装过程中,发现一些问题,并解决和理解它。
下面就开始介绍RationalRose2003的安装过程。
打开光盘(注:
光盘上的内容已全部压缩为RationalRose2003.rar文件),双击RationalRose的安装图标,然后就会有如图1-1的界面,它是安装的开始界面,让你选择安装的路径。
其默认路径是C:
\ProgramFiles\RationalRoseEnterpriseEditionforWindows,你可以选择默认路径,也可以更改路径。
图1-1选择安装目录
接下来,按Next键,进入下一个界面,如图1-2所示,就进入了安装的引导界面。
按“下一步”键,进入下一个界面,如图1-3所示,第一个选项是“RationalLicenseSever”,是用来管理Rational产品的非固定的、用户命名的授权书序列号的。
这个在安装的时候可以不安装,等安装完第二项后,我们再进行第一项的注册。
第二个选项是“RationalRoseEnterpriseEdition”,这个是基于UML的,模型驱动的,为开发人员、建筑师和分析家提供的开发工具。
RationalRoseEnterprise提供了可视数据模型的,有测试用例的支持平台。
我们选择第二项进行安装。
图1-2安装引导界面
图1-3安装产品选择
接下来如图1-4,是选择安装和配置开发方法的。
有三个选项,第二个是不能选的,第一个是网络开发的,第三个是单机版的,我们选择默认选项,单击“下一步”。
图1-4安装和配置开发方法
接下来是安装选择“Iacceptthetermsinthelicenseagreement”,按“Next”键,就开始进入RationalRoseEnterpriseEdition的安装拷贝阶段。
如图1-5显示,选择要安装的程序功能,默认选择是全部选取。
我们在这里选择默认选项。
然后按“接下来”按键,开始安装。
这一步要花费较长时间。
图1-6是安装拷贝文件过程中的界面。
图1-5选择要安装的功能
图1-6拷贝文件中
接下来进入“LicenseKeyAdministratorWizard”,如图1-7所示,有四个选项:
“PointtoaRationalLicenseSevertogetmyLicenses”;
“ImportaRationalLicenseFile”;
“Get,Return,orMoveKeys”;
“EnteraTemporaryorEvaluationLicenseKey”。
第一个填Rational服务器的名称;
第二个是输入认证书的文件;
第三个是获取,返回或者移动密钥;
第四个是填入临时认证密钥。
默认选项是第一个,我们选择默认选项。
然后填上主机名(本机名),就可以了,如图1-8所示。
图1-7认证书密钥向导
图1-8填写服务器名称和端口号
第二块:
RationalRose2003的解密(用到license文件夹下的四个文件:
flexlm.cpl、license.dat、lmgrd.exe、rational.exe)。
过程如下:
1.先用rational.exe,lmgrd.exe,license.dat覆盖到你的安装目录的Rartional\common\下
2.然后改license.dat里面的
SERVERMICROSOFTANY
DAEMONrational"
C:
\ProgramFiles\Rational\Common\rational.exe"
改成
SERVER你的机器名ANY
你的安装目录\rational.exe"
注:
若是按默认目录安装,则只需修改计算机名即可。
(注:
右键单击桌面上“我的电脑”—属性—计算机名,可获取计算机名)
3.将Flexlm.cpl拷贝到C:
\winnt\system32\下,
在控制面板里运行FlexLmLicenseManager,如图1-9所示。
在Setup面板配置文件路径,lmgrd.exe->
你的安装目录\Common\lmgrd.exe
LicenseFile为你改过的license.dat。
4.在Control面板点击Start,如果成功的话点击Status按钮将显示
你的机器名:
licenseserverUP(MASTER)说明成功了如图1-10所示。
失败的话重启一下FlexLmLicenseManager就没问题了。
5.如果弹出对话框LicenseKeyAdministratorWizard后,
选定PointtoaRationalLicenseServertogetmylicenses,单击下一步,
ServerName文本框中填写你的机器号(可能已经填好),单击完成。
(成功的话会出现两屏的licenses)
再次运行RationalRose就应该就没问题了。
如图1-11所示。
图1-9FLEXlmLicenseManager的配置
图1-10运行licensemanager后的结果
图1-11运行RationalRose2003的结果
安装Rationalrose2003的实验到这儿就算完成了,接下来我们开始熟悉一下RationalRose的建模环境。
RationalRose的建模环境:
Rose是个菜单驱动应用程序,用工具栏帮助使用常用特性。
Rose支持八种不同类型的UML框图:
UserCase框图、Activity框图、Sequence框图、Collaboration框图、Class框图、Statechart框图、Component框图和Deployment框图。
Rose界面的五大部分是浏览器、文档窗口、工具栏、框图窗口和日志,如图1-12所示。
浏览器:
用于在模型中迅速漫游;
文档窗口:
用于查看或更新模型元素的文档;
工具栏:
用于迅速访问常用命令;
框图窗口:
用于显示和编辑一个或多个UML框图;
日志:
用于查看错误消息和报告各个命令的结果。
若要了解更详细的知识,请看教材。
Rose模型的四个视图
Rose模型的四个视图是:
UseCase视图、Logical视图、Component视图和Deployment视图。
各个视图的具体功能请参见教材。
要想了解更多的关于RationalRose的应用,我们将在接下来的实验中分别向大家做介绍。
图1-12RationalRose界面
实验练习:
制作模型如图2-1的模型,并取名为Lab2-1.mdl,保存备用。
实验二UseCase分析与设计
本次实验要求自己在现有的用例模型(Lab2-1.mdl)中,根据指定的用户需求描述分析Actor和UseCase,创建用例图。
1.熟悉RationalRose进行建模的一些基本操作;
2.学会使用UseCase视图与UseCase框图;
3.学习使用UseCase、角色与关系;
4.学习在包中增加.txt文件。
实验任务:
1.在浏览器中增加UseCase框图;
2.在新建的UseCase框图中增加角色;
3.建模用例的事件流;
4.增加文件。
实验结果:
(Lab2-1.1.mdl)
创建了2个新的UseCase框图。
具体的实现过程:
Step1:
首先打开目录Rose实验\Lab2-1.mdl,在浏览器中展开UseCaseView,展开UseCaseModel,双击框图GlobalViewofActorsandUseCases。
图2-1创建UseCase图
Step2:
鼠标右键点击UseCaseModel,增加2个新的UseCaseDiagram,分别命名为:
RealtorView和MaintainPersonalPlannerView。
具体实现如图2-1、图2-2所示:
图2-2新建UseCaseDiagram
图2-3创建UseCase图
Step3:
在浏览器中双击RealtorView,打开RealtorView框图,同时将已经存在的Actor和UseCase依次拖入其框图中,并安排各个元素的位置。
如图2-4所示:
图2-4将Actor和UseCase拖入框图中
Step4:
按照Step3中同样的方法在浏览器中双击MaintainPersonalPlannerView,打开MaintainPersonalPlannerView框图,将现有模型中已经存在的Actor和UseCase依次拖入其框图中,并安排各个元素的位置。
如图2-5所示:
图2-5安排各个元素位置
Step5:
在UseCase中选择包,并加入新的UseCase事件流。
1.包ApplyForLoan(ApplyForLoan.txt);
2.包MaintainPersonalPlanner(MaintainPersonalPlanner.txt);
3.包SearchForAHome(SearchForHome.txt);
具体操作方法如下:
右键点击ApplyForLoan包,选择New/File,在文本框中输入ApplyForLoan.txt即可。
按照同样的方法将其他2个文件加入到相应的包中。
图2-6新建文件
图2-7增加.txt文件
Stpe6:
按照上述同样的方法在UseCaseModel包中加入ProblemStatement.txt。
图2-8在Use-CaseModel中增加File
Step7:
保存新的mdl文件,取名为Lab2-1.1,下次实验将使用该文件。
实验作业:
1.增加系统用例模型包,UseCase框图、用例与角色;
2.增加系统用例描述;
3.增加系统角色描述。
实验三顺序图建模
在这个实验中,根据指定的用例场景描述文档设计顺序图。
1.理解顺序框图的基本知识;
2.了解对象与类的概念;
3.学习顺序框图的创建。
1.在浏览器中增加顺序框图;
2.在新建的顺序框图中增加角色;
3.建模用例的事件流。
(Lab3-1.mdl)
创建两个顺序框图。
首先,介绍一下创建Sequence框图或Collaboration框图的步骤:
·
寻找对象
寻找角色
将消息加进框图
Interaction框图包括Sequence框图和Collaboration框图。
·
寻找对象:
研究事件流中的名词是寻找对象的好办法。
确定对象时,应考虑一下几种类型:
实体对象这些对象保存信息,最终可能映射数据库中的表和字段。
边界对象这些对象位于系统与外部世界之间的边界上。
换句话说,这是应用程序的窗体与窗口和其他应用程序的接口。
控制对象这是可选对象,控制用例的流程。
它们本身没有任何业务功能,但可以协调其他对象和控制总体逻辑流程。
标识Interaction框图的对象后,下一步要表示所需的角色。
Interaction框图中的角色是对事件流启动工作流的外部刺激。
一个Interaction框图中可以有多个角色,每个在特定的情形中接受或发送系统消息的角色都在该情形的框图中显示。
下面介绍一下Sequence框图工具栏中的按钮并一一介绍其作用。
表3-1Table1Sequence框图工具栏图标
图标按钮用途
SelectsorDeselectsanItem将光标返回箭头以选择项目
TextBox将文本框加进框图
Note将说明加进框图
AnchorNotetoItem将说明连接到框图中的项目
Object将新对象加进框图
ObjectMessage在两个对象之间绘制信息
Messagetoself画出反身消息
ReturnMessage返回消息
完成下面的一个用例的Sequence框图。
看下面的维护个人计划用例说明书,来设计一个基本的用例流程。
注意:
你已经为这个用例添加了分析类。
同时,参与者在用例模型中也已经存在。
1主要描述
这个用例允许潜在的购买者设立帐号,存储房子的优先选择信息、合约信息,以及其它的经济和个人信息,这样可以帮助潜在的购买者在网上找到房子。
2事件流程
2.1基本流程
这个用例是在潜在客户选择创建个人计划书的时候开始的。
1.这个系统要求,如果一个潜在的购买者还不存在的话,就创建一个新的文件,如果文件存在,那么客户就允许登录系统。
2.系统会提示客户创建一个新的文件,文件信息包括:
名字、e-mail地址、密码和一个通过e-mail接受市场信息的偏好。
3.系统为客户创建一个用户文件,用客户的e-mail地址作为登录ID。
当创建新的文件时,就会向客户发送一个e-mail信息,欢迎他加入系统,并提供访问信息,和其它的内容。
4.客户进入默认的房屋搜索标准集中,并保存信息。
2.2选择性流程
2.2.1复用登录ID
在基本流程中,如果潜在客户进入了一个已经存在的e-mail地址的话,系统就会认定用户已经创建了一个文件,然后向客户发送一条信息,告诉用户这个e-mail地址已经存在了,并询问用户是否想用已经存在的帐号创建一个新的帐号。
2.2.1.1潜在客户忘记密码
在基本流程中,如果潜在客户忘记了密码,系统会允许他创建一个新的帐号。
系统会向用户提供他的登录ID(e-mail地址),然后产生一个新的密码,并把它发送到用户的e-mail地址中。
2.2.2非法信息或者不完整信息
在基本流程中,如果客户没有提供足够的信息来创建用户文件的话,系统就会提示参与者缺填的信息。
客户既可以输入缺填的信息,也可以取消操作。
3实验步骤
设置
1.选择Tools→Options;
2.选择Diagram标签;
3.确保复选SequenceNumbering、CollaborationNumbering和FocusofControl;
4.单击OK退出Options窗口。
创建用例图
1.右键单击UseCaseView→New→UseCaseDiagram,取名为AddItemtoShoppingCart;
2.在用例图中新建一个Actor,取名为Customer;
创建Sequence框图
1.右键单击UseCaseView→New→SequenceDiagram;
2.将新框图取名为MainFlow;
3.双击打开新框图。
将角色和对象加进框图
1.将Customer角色从浏览器拖动到框图中;
2.选择Object工具栏按钮;
3.单击框图顶部添加对象;
4.将新对象取名为CartInterface;
5.对下列对象重复第3和第4步:
CartMgr(控制)
ProductMgr(Object)
ProductItems(Object)
WhiteCrewSocks(Object)
CartItems(Object)
1.选择ObjectMessage工具栏按钮;
2.从Customer角色的生命线拖动到CartInterface对象的生命线;
3.选中消息时,输入Addwhitecrewsockstocart;
4.重复第2和第3步,将其他消息加进框图中:
Addwhitecrewsockstocart(在CartInterface与CartMgr之间)(ObjectMessage)
Getwhitecrewsocks(在CartMgr与ProductMgr之间)(ObjectMessage)
Findproduct(whitecrewsocks)(在ProductMgr与ProductItems之间)(ObjectMessage)
Getproduct(在ProductItems与WhiteCrewSocks之间)(ObjectMessage)
Addwhitecrewsockstocart(在CartMgr与CartItems之间)(ObjectMessage)
5.从工具栏中选择MessagetoSelf按钮;
6.在最后一个消息下面,单击CartItems对象的生命线,加上反身消息;
7.将新消息命名为Addwhitecrewsockstocart。
例图如图3-1所示:
图3-1实验结果
将上面的Sequence框图转换成Collaboration框图。
如图3-2所示。
图3-2转换后的Collaboration框图
4实验练习:
在UseCaseView中生成一个新的SequenceDiagram,命名为Buyer,首先确定角色ProspectiveBuyer,然后确定边界对象PersonalPlannerForm、控制对象PersonalPlannerController、实体对象BuyerRecord和PlannerProfile。
接着添加消息。
结果图3-3所示。
图3-4是在浏览器中用到的角色和对象名称。
图3-3SequenceDiagram
图3-4浏览器中用到的角色和对象
实验四类分析与包
本次实验要求能够在用例中加入类,并分析类,发现类的职责。
1.掌握如何创建类;
2.学习如何为类指定版型;
3.掌握定义类的职责;
4.学习分析类的职责;
5.分析类与包的关系。
1.在逻辑视图中创建类;
2.为创建的类指定相应的类版型;
3.定义类的职责;
4.使用类与包。
(Lab4-1.mdl)
逻辑图的分析模型包中加入了类,并定义了职责。
任务1:
创建类
新建一个RationalRose模型,在浏览器中展开LogicalView,如图4-1有3个包:
AnalysisModel,BusinessObjectMedel和DesignModel。
在AnalysisMode包中创建以下4个类:
1.PersonnalPlannerForm(boundaryclass)
2.PersonalPlannerController(controlclass)
3.BuyerRecord(entityclass)
4.PlannerProfile(entityclass)
注意:
类的取
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