UML实验指导书.docx
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UML实验指导书.docx
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UML实验指导书
中南民族大学UML实验报告
UML
实验指导书
课程名称:
UML基础和Rose建模教程
年级:
09级
专业:
信息管理与信息系统
学号:
姓名:
指导老师:
目录
实验一UML建模基础3
实验二用例图5
实验三UML类图12
实验四对象图16
实验五包图19
实验六状态图23
实验七活动图28
实验八时序图与协作图32
实验九组件图36
实验一UML建模基础
[实验目的和要求]
1、熟悉UML建模工具RationalRose的基本菜单及操作。
2、掌握UML的三大组成部分及各部分作用。
3、掌握UML规则和相关机制。
4、掌握UML的可见性规则和构造型的作用。
[实验内容和步骤]
1、练习使用建模工具建立各种UML图形,并对图形进行相应编辑和修改。
2、认识各种UML关系及可见性符号,并用工具表示出来。
UML关系
表示方法
关联关系
依赖关系
泛化关系
实现关系
聚合关系
可见性
表示方法
公有(Public)
““+”
私有(Private)
“-”
受保护(Protected)
“#”
包内公有(Package)
“~”
[分析与讨论]
1、总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。
答:
UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。
它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。
使用UML可以对已有的用各种方法建立的模型进行描述,并比原来的方法描述得更好。
在软件开发的生命期方面,UML对于开发的要求具有无缝性。
开发过程的不同阶段可以采用相同的一套概念和表示法,在同一个模型中它们可以混合使用。
在开发的不同阶段,不必转换概念和表示。
这种无缝性对迭代式的、增量式软件开发是至关重要的。
在应用领域方面,UML适用于各种应用领域的建模,包括大型的、复杂的、实时的、分布式的、集中式数据或计算的。
实验二用例图
[实验目的和要求]
1、掌握用例的概念。
2、掌握UML用例图的组成、作用以及使用场合。
3、掌握用例与用例之间的各种关系。
4、学习针对具体场景使用用例图进行分析说明的方法。
5、掌握用例描述的概念和基本结构,以及用例描述的作用。
[实验内容和步骤]
1、什么是用例,什么是场景?
用例和场景之间的关系是怎样的?
答:
用例是外部可见的系统功能单元,这些功能由系统单元所提供,并通过一系列系统单元与一个或多个参与者之间交换的消息所表达。
事件触发时的情景便形成了场景
2、用例图中有哪些组成元素?
在UML中是如何表示的?
答:
用例图包含6个元素,分别是:
参与者、用例、关联关系、包含关系、扩展关系以及泛化关系。
参与者用人形图标表示,用例图用椭圆形符号表示,连线表示它们之间的关系。
3、用例与用例之间的包含关系、扩展关系和泛化关系各代表什么含义?
它们之间有何区别?
对以上三种关系各举一例,画出用例图,并进行说明。
答:
包含关系:
一个用例可以简单地包含其他用例具有的行为,并把它所包含的用例行为作为自身行为的一部分。
扩展关系:
一个用例也可以被定义为基础用例的增量扩展,这称作扩展关系,扩展关系是把新的行为插入到已有用例中的方法。
泛化关系:
一个用例可以被特别列举为一个或多个子用例。
包含关系把几个用例的公共步骤分离成一个单独的被包含用例。
被包含用例称作提供者用例,包含用例称作客户用例,提供者用例提供功能给客户使用。
用例间的包含关系允许包含提供者用例的行为到客户用例的事件中。
包含关系使一个用例的功能可以在另一个用例中使用。
(1)如果两个以上用例有大量一致的功能,则可以将这个功能分解到另一个用例中。
其他用例也可以和这个用例建立包含关系。
(2)一个用例的功能太多时,可以用包含关系建模两个小用例。
用例间的包含关系示例图
基础用例的执行不会涉及到扩展用例,只有特定的条件发生,扩展用例才被执行。
用例间的扩展关系示例
用例泛化当父用例能够被使用时,任何子用例也可以被使用。
子用例从父用例处继承行为和属性,还可以添加、覆盖或改变继承的行为。
如果一个系统中一个或多个用例是某个一般用例的特殊化时,就需要使用用例的泛化关系。
用例间的泛化关系示例
4、为了满足物业中介行业的信息化要求,甲公司基于详尽的需求调研与分析,准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。
主要将实现客户资料信息管理、客户委托(出租、出售、租赁、购买)信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
该公司小王,通过多次的与潜在客户的交流与沟通,完成了最初的用例模型的开发,下是一个用例模型的局部:
小李认为该模型不符合“用例建模”的思想,存在明显的错误。
请用200字以内说明错误所在,并说明应该如何修改。
答:
用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完成的事务。
确定参与者是房产经济人,还要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务。
根据系统的需求分析可确定:
作为一个物业信息管理系统,要实现客户资料信息管理、客户委托(出租、出售、租赁、购买)信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
参与者有房产经纪人,对于房产经纪人来说,系统维护操作主要包括:
录入,修改房源信息而登录和确认信息是包含在登入和修改中的,包含关系的图标按钮应用虚线箭头。
修改后应该是:
5、阅读下面的用例图,说明该图所表达的信息。
答:
客户可以启动“预定座位”功能。
如果预定人数多,将执行扩展用例“处理等候队列”。
总台服务员可以启动“安排座位”“办理结账”功能。
客户预定座位、服务员安排座位需要先“检查座位信息”。
服务员“办理结账”时需要“收款”,收款时可以现金支付也可以使用银行卡,银行卡必须是银联POS系统。
6、下图是一个描述保险商务系统的简单用例图。
根据该用例图回答问题。
a)“签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类?
答:
客户、保险员、保险单。
b)现实生活中签订保单的基本流程如下:
客户提出购买需求,保险员根据客户需求选择相应的保险服务,客户阅读保险条款,同意后打印保单样据,客户签字并支付保金,保单开始生效,保险员做相关系统纪录。
如需要根据以上信息,请列举这个用例描述中可能存在扩展事件流。
答:
当客户不同意保险条款时,将执行扩展用例“退出签订保单”。
c)保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例,列出可能存在的子用例,并且说明这些用例和“保单管理”用例之间应该是什么关系?
答:
保单查询、保单保存。
泛化关系。
7、在一个TelephoneSystem(电话系统)中,用户可以使用电话卡或对方付款两种办法来打电话。
1)请画出表示该场景的用例图。
2)在前图的基础上,继续画出可能存在的包含用例和扩展用例。
[分析与讨论]
1、总结用例图的重要作用,讨论并指出哪些场合下可以使用用例图。
答:
用例图显示多个外部参与者以及他们与系统提供的用例之间的连接。
通过用例建模可以对外部的角色以及他们所需要的系统功能建模。
用例图用于系统分析阶段。
讨论用例分析技术和结构化分析之间的关系和区别。
答:
区别:
用例分析是面向对象(ObjectOriented)的开发方法。
结构化系统开发方法是指把整个系统开发过程分成若干阶段,每个阶段进行若干活动,每项活动应用系统标准、规范、方法和技术,完成一个或多个任务,形成符合给定规范的软件产品。
联系:
它们都可以是软件的开发更容易
3、在使用用例图的时候应该如何划分用例,应注意哪些问题?
答:
如何确定用例:
a参与者需要从系统中获取哪种功能?
及参与者要系统做什么?
b参与者是否需要读取、产生、删除、修改或存储系统中的某种信息?
c系统的状态改变是是否通知参与者?
d是否存在影响系统的外部事件?
e系统需要什么样的输入、输出信息?
需要注意的是:
一定不要再用例图中使用两种命名方法。
即在椭圆之外和椭圆之内。
2、继续分析类图实验中网上书店实例,画出系统的用例图。
借阅者请求服务的用例图
图书馆管理员处理借书、还书的用例图
系统管理员进行系统维护的用例图
实验三UML类图
[实验目的和要求]
a)掌握类的定义,类的3要素,UML中类的表示方法。
b)掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。
c)实体类,边界类,控制类,关联类的概念和表示方法。
d)接口和抽象类的概念和表示方法。
类的多重性关系。
e)对一个类图进行相关的描述。
[实验内容和步骤]
1、简述类的定义,以及类的三要素
答:
类是对一组具有相同属性、操作、关系和语义事物的描述。
类的三要素是:
类的名称、属性、操作。
2、类的属性和方法的可见性有哪些?
UML中如何表示?
答:
类的属性和方法的可见性有:
公有public(符号“+”)、私有private(符号“-”)和受保护protected(符号“#”),
3、已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一个实类和类C的1个或多个实类构成.请画出能够正确表示类A,B和C之间关系的UML类图.
4、根据以下描述画出类图,并注明多重性关系:
一个学生可以选
修多门课程,也可能没有任何课程;一门课程可以被多个学生选修;
一个老师可以教多门课程或者不教课;每门课程至少有一个老师,也可以有多个老师任教;每门课程可以有0或1本教材,每本教材只能用于一门课程。
5、现有一系统需要对商品进行管理,包括添加,删除商品,修改商品信息三项功能,画出系统类图。
(商品信息包括商品编号,商品名称,价格,生产厂商等)
6、如果现在系统需求发生变化,需要能够对损坏商品进行打折,以及可以按照商品的颜色和外形进行查询,则系统类图应该如何修改?
7、根据下面的代码画出Invoice类的类图,要求标明各属性的类型和可见性以及类方法。
publicclassInvoice
{
publicdoubleamount;
publicDatedate=newDate();
publicstringcustomer;
publicstringspecification;
publicstringadministrator=“unspecified”;
staticprivateintnumber_of_invoices()=0;
publicinvoice();
{
number_of_invoices++;
}
publicvoidprint()
{
System.out.println("Thenumberofinvoicesis”+intnumber_of_invoices);
}
}
8、下图是一个仓库管理系统的类模型局部,其中IncomeOrder是指入库单,OrderItem是指入库中的每一项,Product则是产品信息。
请指出模型中的错误,说明原因并改正类图。
答:
Orderltem与IncomeOrder的关系并不是泛化关系,而应该是包含关系。
改正的类图:
[分析与讨论]
[分析与讨论]
1、讨论类图在建模过程中的重要作用。
答:
类图描述系统中类的静态结构,它不仅定义系统中的类,描述类之间的联系,还包括类的内部结构。
类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期中都是有效的。
通过分析用例和问题域,就
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