统一建模语言及建模工具实验指导秋.docx

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统一建模语言及建模工具实验指导秋

目录

实验一用例图建模1

1实验目的1

2实验内容1

3实验指导1

3.1使用RationalRose绘制用例图的步骤1

4实验要求1

实验二静态图建模2

1实验目的2

2实验内容2

3实验指导2

3.1使用RationalRose绘制类图的步骤2

4实验要求2

实验三交互图建模3

1实验目的3

2实验内容3

3实验指导3

3.1使用RationalRose绘制时序图、协作图的步骤3

4实验要求3

实验四状态图和活动图建模4

1实验目的4

2实验内容4

3实验指导4

3.1使用RationalRose绘制状态图、活动图的步骤4

4实验要求4

实验一用例图建模

1实验目的

让学生掌握用例图的语义、功能，使用事件流描述用例；了解用例和脚本的关系及使用用例图为系统的上下文、系统的需求建模。

2实验内容

使用用例图描述图书馆管理系统的相关用例：

借阅者请求服务的用例图书馆管理员处理借书、还书等的用例系统管理员进行系统维护的用例。

3实验指导

3.1使用RationalRose绘制用例图的步骤

1）确定系统涉及的内容

图书管理系统是对书籍的借阅及读者信息进行统一管理的系统，具体包括读者的借书、还书、书籍预定；图书馆管理员的书籍借出处理、书籍归还处理、预定信息处理；还有系统管理员的系统维护，包括增加书目、删除或更新书目、增加书籍、减少书籍、增加读者账户信息、删除或更新读者账户信息、书籍信息查询、读者信息查询等。

系统的总体信息确定以后，就可以分析系统的参与者、确定系统用例了。

2）确定系统的参与者

确定参与者首先需要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务：

分析使用该系统主要功能是哪些人，谁需要该系统的支持以完成其工作，还有系统的管理者与维护者。

a.作为一个图书馆管理系统，首先需要读者（借阅者）的参与，读者可以登录系统查询所需要的书籍，查到所需书籍后可以考虑预定，当然最重要的是借书、还书操作。

b.对于系统来说，读者发起借书、还书等操作最终还需要图书管理员来处理，它们还可以负责图书的预定和预定的取消。

c.对于图书管理系统来说，系统的维护操作也是相当重要的，维护操作主要包括增加书目、删除或更新书目、增加书籍、减少书籍等操作。

由以上分析可以得出，系统的参与者主要有三类：

读者、图书馆工作人员、图书馆管理系统维护者（系统管理员）。

3）确定系统用例

用例是系统参与者与系统交互过程中所需要完成的事务，识别用例最好的办法就是从分析系统的参与者开始，考虑每个参与者是如何使用系统的。

由于系统存在借阅者、图书馆工作人员、系统管理员3个参与者，所以在识别用例的过程中，可以将系统分为3个用例图分别考虑。

a.借阅者请求服务的用例

①登录系统②查询自己的借阅信息③查询书籍信息④查询书籍信息⑤预定书籍⑥归还书籍

b.图书馆工作人员处理借书、还书等的用例

①处理书籍借阅②处理书籍归还③删除预定信息④检验刷卡⑤查询图书

c.系统管理员进行系统维护的用例

①查询借阅者信息②查询书籍信息③增加书目④删除或更新书目⑤增加书籍⑥删除书籍⑦添加借阅者账户⑦删除或更新借阅者账户

图1-1借阅者以及相关用例

图1-2图书工作人员用例图

图1-3系统管理员用例图

4实验要求

（1）准时上交统一标识的实验报告（模型中必须有自己的标识），窗体界面一律用屏幕拷贝到相应的文档中。

（2）建立模型一并以电子文档的形式上交。

（3）希望在实验的基础上，拓展思路，有所创新。

（4）在实验分析与思考中必须有心得体会，记录下自己在实验过程中的好的经验或失败的教训，以利于在以后的学习和工作中得到启迪。

5实验感想

在画用例图的过程中，感觉自己对扩展关系，包含关系以及泛化关系还是不太了解。

其中，扩展关系和包含关系是一样的箭头，仅靠上方的include和extended加以区别。

还有，从中深刻了解到了包含关系的箭头是指向包含用例的，而扩展关系的箭头是指向基础用例的。

在图书馆工作人员用例图中，我添加的检验刷卡的用例，目的是对原用例的补充，原用例中，因为没有身份验证，就进行了图书出借，系统不完整。

因此，通过这次画用例图，了解到，画用例图时，需要在脑中思考每个步骤，这样做出来的用例图才会更完整。

实验二静态图建模

1实验目的

让学生掌握类图和对象图的语义和功能；理解类图的3个层次：

概念层、说明层、实现层。

2实验内容

使用类图和对象图来描述图书馆管理系统，完成系统的类图及其关系建模。

3实验指导

3.1使用RationalRose绘制类图的步骤

（一）图书馆类图

①建立对象图步骤

1）研究分析问题领域，确定系统的需求

2）发现对象和对象图，明确类的属性和操作；

3）发现类之间的静态关系，一般与特殊关系，部分和整体的关系，研究类之间的继承性和多重性；

4）设计类与关系；

5）绘制对象类图并编制相应的说明。

②对象的生成

1）读者类的基本属性

名字、邮编、地址、城市、省份、借书、预留书籍、年龄、专业、学制

2）书籍类的基本属性

书名、作者、类型、出版日期、价格、ISBN、页数

③类图说明

Title:

标题类；Item:

书目类；Reservation:

预约类;Borrower:

借阅者类；Loan:

借阅记录类。

Title类是书库里的一条标题记录，而Item类则指具体的书目（每条记录对应其中的一本），所以Title与Item之间是一对多关系;Title与Reservation之间也是一对多的关系，也就是说Title可以可以有多个预定记录，但是也可以没有预定记录。

Borrower与Loan以及Borrower与Reservation之间是一对多的关系。

图2-1图书馆管理系统的类图

（1）宿舍管理系统类图

①需求规范

为大学生开发一个自动化的宿舍管理系统，这个系统可以使学生在线登录宿舍管理系统，也可以用于记录学生日常管理的进展，直至获得学位毕业。

当一个学生进入宿舍后，该学生使用宿舍管理系统查询用电、用水情况，并选择宿舍床位号。

宿舍管理系统要检验所提出的卫生情况是否满足宿管所希望的卫生要求。

一旦建立了卫生、晚归情况，在以后每个学期的检查宿舍期间，宿舍管理员可以对学生的违规记录保存进入系统。

②对象的生成

1）学生类的基本属性

名字、年龄、性别、邮箱、宿舍号、登录名、密码

2）系统管理员类的基本属性

登录名、密码、权限

3）维护人员类的基本属性

姓名、性别、来访目的、进入时间、离开时间、密码

4）宿舍管理员类的基本属性

登录名、密码、姓名、性别、事务

5）学生各项事务的记录类的基本属性

日期、费用、条目、学生

6）宿舍类的基本属性

宿舍号、宿舍楼层号、宿舍大小

③类图说明

Student:

学生类；Record:

记录类；Adminstrtor:

系统管理员类；Maintainer:

维修人员类；DormitoryManager:

宿舍管理员类；Room:

宿舍类

Adminstator与Student、Record、DormitoryManager、Room、Maintainer是一对多的关系；Student与Record、DormitoryManager之间分别是多对多和一对多的关系。

图2-2宿舍管理系统的类图

4实验要求

（1）准时上交统一标识的实验报告（模型中必须有自己的标识），窗体界面一律用屏幕拷贝到相应的文档中。

（2）建立模型一并以电子文档的形式上交。

（3）希望在实验的基础上，拓展思路，有所创新。

（4）在实验分析与思考中必须有心得体会，记录下自己在实验过程中的好的经验或失败的教训，以利于在以后的学习和工作中得到启迪。

5实验感想

在画类图的过程中，意识到识别出类图中的类还是挺难的。

看到书上的图书馆管理系统时，更应该想想自己画会是什么样子。

每个类图之间有着联系。

要想一下类图中的属性和方法。

在做宿舍管理系统的类图时，找类就变得有些难了，而且类图之间的关系还得仔细去思考和推敲。

画图是一个更新迭代的过程，宿舍管理系统也是一步步地更新迭代画出来的，所以，还是要分析思考，才能将类图做得更正确些。

实验三交互图建模

1实验目的

让学生掌握时序图和协作图的语义和功能，对时序图和协作图进行比较；让学生掌握协作图的语义和功能，对时序图和协作图进行比较。

2实验内容

使用交互图按时间顺序为控制流建模、按组织结构为控制流建模；使用协作图为控制流建模系统。

主要包括管理员添加书籍的时序图，图书管理员处理书籍借阅的时序图，系统管理员删除图书的时序图，借阅者预订书籍的时序图。

3实验指导

3.1使用RationalRose绘制时序图、协作图的步骤

（具体详见教材P109-117）

4实验要求

（1）准时上交统一标识的实验报告（模型中必须有自己的标识），窗体界面一律用屏幕拷贝到相应的文档中。

（2）建立模型一并以电子文档的形式上交。

（3）希望在实验的基础上，拓展思路，有所创新。

（4）在实验分析与思考中必须有心得体会，记录下自己在实验过程中的好的经验或失败的教训，以利于在以后的学习和工作中得到启迪。

实验四状态图和活动图建模

1实验目的

让学生掌握状态图的语义和功能，学会用状态图来描述整个系统、子系统或类的动态方面；让学生掌握活动图的语义图和功能及活动图的组成部分：

动作状态、活动状态、跃迁、分支、分叉和联结、泳道、对象流。

2实验内容

使用状态图描述图书馆管理系统的相关状态，书的状态，借阅者账户的状态；使用活动图描述图书馆管理系统的相关活动，主要包括借阅者的活动图，图书管理员的活动图，系统管理员的活动图。

3实验指导

3.1使用RationalRose绘制状态图、活动图的步骤

（具体详见教材P130-139）

4实验要求

（1）准时上交统一标识的实验报告（模型中必须有自己的标识），窗体界面一律用屏幕拷贝到相应的文档中。

（2）建立模型一并以电子文档的形式上交到。

（3）希望在实验的基础上，拓展思路，有所创新。

（4）在实验分析与思考中必须有心得体会，记录下自己在实验过程中的好的经验或失败的教训，以利于在以后的学习和工作中得到启迪。