面向对象与设计 实验指导书1讲解.docx
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面向对象与设计 实验指导书1讲解.docx
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面向对象与设计实验指导书1讲解
高等学校实践教材
计算机科学与技术
面向对象分析与设计
实验指导书
孔磊编著
徐州工程学院
2015年8月
目录
实验一用例建模实验1
实验二动态建模实验7
实验三分析类建模实验13
实验四开发类建模实验18
实验一用例建模实验
【实验目的】
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。
【实验性质】
设计性实验。
【实验要求】
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。
【实验内容】
1.对项目进行需求描述,用文字说明其业务流程。
2.使用业务用例图创建业务用例模型。
3.选择其中一个业务用例,使用业务用例规约详细描述。
4.使用系统用例图对该业务进行系统用例建模。
5.选择其中一个系统用例,使用系统用例规约详细描述。
【实验步骤】
1.需求流程描述
某企业人力资源招聘业务流程:
(1)用人部门主管向人力资源部提出用人申请
(2)人力资源部主管定编调查、审核
(3)总经理批准
(4)人力资源部制定招聘计划、费用预算
(5)总经理批准
(6)向社会或内部发出招聘信息
(7)人力资源部主管收集应聘材料
(8)人力资源部门初试
(9)人力资源部主管整理求职材料
(10)进行面试
(11)应聘材料真实性核对与经历评估
(12)各项智力、技能测验
(13)人力资源部建议录用
(14)第二次面试(顶头上司的面试)
(15)人力资源部下达正式录用通知。
2.在Rose中创建模型包,用于管理各个建模过程以及模型中的UML图。
(1)在用例视图(UseCaseView)中创建参与者包,其中包括业务参与者和系统参与者两个子包,分别用于用例图中参与者建模。
(2)在用例视图(UseCaseView)中创建业务用例模型包,用于业务用例建模,对项目整体功能和流程进行粗粒度的业务建模。
(3)在用例视图(UseCaseView)中创建系统用例模型包,用于对每一个业务用例,建立其系统用例图,因此,在系统用例模型包中,创建数量与业务用例图中业务用例相同,名称与业务用例名称相同的子包。
3.业务用例建模
(1)在业务用例模型包中,新建用例图(UseCaseDiagram),使用用例图符号绘制业务用例图。
(2)将参与者的版型改为业务参与者(BusinessActor),并将其拖放到业务参与者包中
(3)将用例的版型改为业务用例(BusinessUseCase)。
(4)命名:
业务参与者以ba_开头,业务用例以buc_开头。
(5)业务用例以流程中的步骤为基础,用动词进行描述。
(6)从参与者建立到业务用例的联系,使用实线相连,箭头指向业务用例。
4.业务用例规约
(1)使用业务用例规约细化业务用例中的流程步骤。
(2)按照以下用例规约格式填写。
(3)业务用例细化步骤以人-人交互为主,需要注意的是每一步都应该可以用计算机的方式辅助完成,不涉及计算机的步骤可以忽略。
(4)每一个细分的步骤有些还可以继续用更细小的计算机步骤处理,可以考虑实际操作场景进行细化。
(5)以buc_用人申请用例规约为例
用例名称
buc_用人申请
用例描述
用人部门主管在需要招人时向人力资源部进行申请并得到审批
执行者
用人部门主管、人力资源部主管、总经理
前置条件
1.各执行者具备相应的职责和权限
后置条件
无
正常流
1.用人部门主管向人力资源部提出用人申请
1.1用人部门主管可以添加申请表
1.2用人部门主管可以修改申请表
1.3用人部门主管可以删除申请表
1.4用人部门主管可以用人部门主管可以添加申请表
1.5……
2.人力资源部主管进行定编调查
3.人力资源部主管审核用人申请
4.总经理批准用人申请
替代流以及异常处理
1.人力资源部主管审核未通过用人申请
2.总经理审批未通过用人申请
业务规则
1.所有用例的执行者需具有相应的权限(全局规则)
2.提交的招聘需求申请表除其他招聘要求外,其他内容必须填写(交互规则)3.招聘需求申报表实体对应的信息条目必须遵守其逻辑规则(比如拟招人数应该是数字,而不能填写张三)(内禀规则)
涉及实体
1.招聘需求申报表:
申请部门、填报日期、招聘岗位、拟招人数、期望到位时间、岗位职责、工作地点、基本素质要求、专业素质要求、提供待遇标准、其他招聘要求
5.系统用例建模
(1)在系统用例模型中创建以buc_用人申请业务用例为名称的包,在此包中创建该业务用例对应的系统用例图。
(2)建立系统用例模型,针对系统用例规约中的正常流,归纳细化步骤进行系统用例建模。
(3)系统用例图不用设置版型。
(4)参与者直接与业务的步骤对应的用例相连,而该用例与更加细化的小步骤之间使用虚线箭头相连,箭头版型选择包含(include)。
(5)使用suc_(SystemUsecase)开头,作为每个系统用例名称的前缀。
6.系统用例规约
(1)使用系统用例规约细化业务用例中的计算机人机操作。
(2)注意:
一个人操作一台计算机,如何和计算机进行操作交互的,请站在计算机软件开发者的角度考虑交互过程,而不是软件操作者只关心开始如何输入数据,结果如何,要分析从开始到结束的完成计算机操作步骤。
(3)以suc_添加申请表系统用例规约为例
用例名称
suc_添加申请表
用例描述
用人部门主管使用计算机系统实现提出用人申请的操作
执行者
用人部门主管
前置条件
用人部门主管已经登录系统,具有操作的权限
后置条件
无
正常流
1.用人部门主管请求新的招聘需求申报表
2.计算机系统展示招聘需求申报表界面
3.用人部门主管输入招聘需求申报表信息
4.用人部门主管提交申请
5.计算机系统验证提交的信息
6.保存招聘需求申报表
7.通知人力资源部主管
8.提交成功提示
替代流以及异常处理
1.计算机验证信息未通过
业务规则
1.所有用例的执行者需具有相应的权限(全局规则)
2.提交的招聘需求申请表除其他招聘要求外,其他内容必须填写(交互规则)3.招聘需求申报表实体对应的信息条目必须遵守其逻辑规则(比如拟招人数应该是数字,而不能填写张三)(内禀规则)
涉及实体
1.招聘需求申报表
申请部门、填报日期、招聘岗位、拟招人数、期望到位时间、岗位职责、工作地点、基本素质要求、专业素质要求、提供待遇标准、其他招聘要求
实验二动态建模实验
【实验目的】
1.理解顺序图的基本知识;
2.了解对象与类的概念;
3.学习顺序框图的创建;
4.学习活动图/泳道图的创建方法。
【实验性质】
设计性实验。
【实验要求】
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。
【实验内容】
1.对整个项目,使用活动图/泳道图建立其动态模型
2.对项目中的某个业务用例,使用活动图/泳道图建立其动态模型
3.对业务用例中的某个系统用例,使用活动图/泳道图建立其动态模型
4.对业务用例中的某个系统用例,同时使用顺序图图建立其交互模型
【实验步骤】
1.活动图/泳道图的创建方法
(1)选择业务用例模型,菜单中选择活动图(ActivityDiagram),将创建整个项目的活动图。
(2)选择系统用例模型中,以buc_用人申请为名的包,菜单中选择活动图(ActivityDiagram),将创建该业务用例对应的活动图。
(3)选择系统用例模型中,buc_用人申请为名的包中某一个系统用例,suc_添加申请表,菜单中选择活动图(ActivityDiagram),将创建该系统用例对应的活动图。
2.整个项目的活动图/泳道图
(1)按照业务流程步骤,使用活动描述,活动名称应与业务用例图中的业务用例的名称相同。
(2)只有一个起点,可以有多个终点。
(3)如果增加泳道线,活动图将变化为活动图,可以看到每个角色参与哪些活动,推荐使用。
(4)可以选择菜单Format->LineStyle->Rectilinear,使得线横平竖直。
(5)至少使用一个判定。
3.业务用例活动图/泳道图
(1)按照该业务对应的系统流程步骤,使用活动描述,活动名称应与系统用例图中的业务用例的名称相同。
(2)对于细化流程步骤可以作为活动图中的活动。
(3)注意使用并行活动线。
3.系统用例活动图/泳道图
(1)按照该系统用例对应的计算机操作流程步骤,使用活动描述,活动名称应与系统用例规约正常流异常流中的动词对应。
(2)使用计算机系统与参与者进行交互。
(3)对于人机交互,第一步为请求界面。
(4)不要在开始部分写登录,登录为另外的系统用例,使用一张单独的登录活动图/泳道图描述。
(5)完成某一个系统用例即可,除非流程需要,否则不必把增删改查或其他操作全部画在一张活动图中。
(6)请选择一个带数据库操作的系统用例,用活动图/泳道图建立动态模型。
4.系统用例顺序图
(1)请求新招聘需求申报表:
对计算机系统而言,这是外部发出的命令,需要边界对象接受它,由控制对象处理它。
(2)展示招聘需求申报表界面:
这是控制逻辑,需要控制对象处理。
(3)输入招聘需求申报表信息:
这是人工活动,由边界对象接受它,招聘需求申报表是实体对象。
(4)提交申请:
这是外部发出的命令,由边界对象接受它。
(5)验证提交的信息:
这是业务规则,需要控制对象处理。
(6)失败提示:
这是控制逻辑,需要控制对象处理。
(7)保存招聘需求申报表:
这是控制逻辑,需要控制对象处理。
(8)通知人力资源部主管:
控制逻辑,需要控制对象处理。
(9)成功提示:
这是处理结果,需要控制对象处理,并反映到边界对象)。
实验三分析类建模实验
【实验目的】
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.掌握类关系图的画法。
【实验性质】
设计性实验。
【实验要求】
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。
【实验内容】
1.使用概念层分析类图进行静态建模
2.使用说明层分析类图进行静态建模
3.将说明层分析类图用版型表示
【实验步骤】
1.在Rose中创建模型包,用于管理静态建模过程以及模型中的UML类图。
(1)在逻辑视图(LogicalView)中创建分析类图和设计类图包,分析类图按照业务用例名(buc_)和系统用例名(suc_)为包名,创建包,对应的包中创建类图。
(2)创建分析体系结构包
2.概念层分析类图静态模型
(1)对系统用例(suc_开头)进行静态建模,每一个系统用例类图创建完毕,对应的业务用例类图也将完成,所有业务用例图类图都完成,整个项目类图也会完成。
项目过于庞大,业务规模也较大,因此将工作做细,只需要详细设计某一个系统用例的类图即可。
(2)根据顺序图中的对象,初步确定类图中的类。
(3)除了显而易见的名词,找出该系统用例范围内相关的类。
(4)使用类图进行描述,只写类名称,建立概念类图。
(5)找出类与类之间的关系,用适合的关系符号相连。
3.说明层分析类图静态建模
(1)根据附的招聘需求申报表内容,在对应的类中增加属性。
(2)根据顺序图中的消息,箭头方向指向哪一个对象对应的类,就是该类的方法,将方法名添加到类图中的类。
(3)将两个参与者对应的类,去掉其版型,操作方法为:
选中该类,菜单中选择options->stereotype->none。
4.说明层分析类图加版型
在类说明对话框中,版型(Stereostype)框中选择对应的版型,边界选择boundary,控制选择control,实体选择entity。
附:
静态建模中涉及的表格
招聘需求申报表
填报日期:
招聘岗位
拟招人数
期望到位时间
岗位职责简述:
(工作地点)
基本素质要求:
学历:
年龄:
岁—岁性别:
专业:
相关工作经验:
年以上
其它:
专业素质要求:
提供待遇标准
最低
平均
最高
其它招聘要求(是否有目标人选、是否需要猎头等)
部门负责人签名:
实验四开发类建模实验
【实验目的】
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.学习开发类的职责;
5.掌握类关系图的画法。
【实验性质】
设计性实验。
【实验要求】
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。
【实验内容】
1.使用包创建软件设计的体系结构
2.使用开发类图设计软件用例功能
3.使用顺序图描述类的交互关系
4.数据库设计
5.界面类设计
【实验步骤】
1.软件体系结构设计
(1)按照业务用例-系统用例包结果,建立包组织关系,使用英文进行描述。
(2)使用包进行体系结构设计,包括UI、BLL、Model、DAL、Common层,需要比一般三层体系稍复杂些。
2.开发类图设计
(1)以suc_添加申请表系统用例为例。
(2)将分析类图类名称用英文表示初步产生开发类图。
(3)将设计完成类,按照其对应的体系结构层,拖放到体系结构包中。
(4)将分析类图中的属性名用英文表示,注意使用英文单词词组或缩写。
(5)结合某门编程语言,设计符合编程要求的方法名。
(6)如何需要,可以结合具体编程语言进行部分优化调整。
3.使用顺序图描述类之间的交互关系
(1)从类图中将类拖放到顺序图中。
(2)消息名从类中选择,而不是写入,操作方法为,双击消息线,在消息说明对话框中选择消息名(Name)。
(3)对照分析阶段的顺序图,结合具体的软件体系结构和以完成的类图,设计完成顺序图。
4.数据库设计
4.1E-R图设计
4.2数据表设计
(1)招聘需求申报表RecruitmentNeedTable
RecruitmentNeedTable(RecruitmentTableID,DepartmentID,SubmissionDate,
PositionID,RecruitmentNumber,ExpectationDate,PositionResponsibility,WorkingPlace,AcademicQualification,Age,Sex,Professional,
WorkingExperimence,OtherBasicRequirement,ProfessionalRequirement,
LowestTreatment,AverageTreatment,HighestTreatment,IsTargetCandidate,
IsHeadHunting,OtherRequirement)
表4-1RecruitmentNeedTable
序号
名称
类型
是否主键
说明
1
RecruitmentTableID
String
是
申报表编号
2
DepartmentID
String
否
所在部门
3
SubmissionDate
Date
否
提交日期
4
PositionID
String
否
岗位名称
5
RecruitmentNumber
Integer
否
拟招人数
6
ExpectationDate
Date
否
预期到位时间
7
PositionResponsibility
String
否
岗位职责
8
WorkingPlace
String
否
工作地点
9
AcademicQualification
String
否
学历
10
Age
String
否
年龄
11
Sex
String
否
性别
12
Professional
String
否
专业
13
WorkingExperimence
String
否
工作经验
14
OtherBasicRequirement
String
否
其他基本要求
15
ProfessionalRequirement
String
否
专业素质要求
16
LowestTreatment
Double
否
最低待遇
17
AverageTreatment
Double
否
平均待遇
18
HighestTreatment
Double
否
最高待遇
19
IsTargetCandidate
Bool
否
是否有候选人
20
IsHeadHunting
Bool
否
是否需要猎头
21
OtherRequirement
String
否
其他需求
(2)岗位表Position
Position(PositionID,PositionName)
表4-2Position
序号
名称
类型
是否主键
说明
1
PositionID
String
是
岗位编号
2
PositionName
String
否
岗位名称
(3)部门表Department
Department(DepartmentID,DepartmentName)
表4-2Position
序号
名称
类型
是否主键
说明
1
DepartmentID
String
是
部门编号
2
DepartmentName
String
否
部门名称
(4)员工表Employee
Employee(EmployeeCode,EmployeeName)
表4-2Position
序号
名称
类型
是否主键
说明
1
EmployeeCode
String
是
员工编号
2
EmployeeName
String
否
员工姓名
(5)员工部门岗位关系表EmployeeInDepartmentOnPosition
EmployeeInDepartmentOnPosition(EmployeeCode,PositionID,DepartmentID,
AssignmentTime)
表4-3EmployeeInDepartmentOnPosition
序号
名称
类型
是否主键
说明
1
EmployeeCode
String
是
员工编号
2
PositionID
String
是
岗位编号
3
DepartmentID
String
是
部门编号
4
AssignmentTime
Date
否
分配时间
5.界面类设计
课程目标及能力要求
培养标准
知识与能力要求
课程与教学环节
1.5掌握软件工程师的核心知识与初步技能
1.5.1理解面向对象程序设计思想,具有利用面向对象编程语言解决一般性工程实际问题的能力。
结合面向对象思想,使用课程案例,完成面向对象分析与设计过程。
1.5.2掌握人机交互和界面设计的基本方法。
面向对象设计阶段有人机交互设计对应的课程。
1.5.4掌握描述和定义软件需求的基本方法和技术,熟悉软件建模与分析的常用方法与工具。
使用面向对象分析模型对软件需求进行建模,使用RationalRose开发工具和UML图形结合建立模型。
1.5.5掌握软件工程的基本概念及基本方法,熟悉软件开发生命周期各阶段的目标和任务。
面向对象分析与设计是软件工程生命周期中的过程。
2.1具有综合运用基础科学、计算机、软件工程及信息技术等多学科知识进行分析问题和解决问题能力。
2.1.1问题辨别和描述能力。
有敏锐的洞察力,能利用相关知识辨别和描述软件工程领域相关问题。
课程实验均为综合性实验,对课程项目进行分解,将学生进行分组,完成对应的业务用例和系统用例功能,对工程领域进行问题分析与设计。
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