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1、面向对象技术与UML课程设计实验指导书实验一 系统的用例模型实验名称：系统的用例模型 实验类型: 设计性实验学时：一天一、实验目的1熟悉用例图的基本功能和使用方法。2锻炼结合给定题目，进行有效需求分析的能力。3掌握如何使用建模工具绘制用例图的方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容在理解用例图的基本功能和使用方法的基础上，结合具体问题，完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程。用Rational Rose工具软件绘制系统的用例图。四、实验步骤1结合实际给定题目，完成系统的需求建模。2针对每个用例进行业务分
2、析。以图书管理系统中“删除读者信息”用例为例来说明实验具体步骤。（1）分析：在图书管理系统中,管理员首先登录系统,系统验证通过后,管理方可向系统查询数据,在查询后,系统会给出提示,有没有找到相关的数据,管理员根据系统查询的返回结果,进行下一步的操作,就是删除读者,在删除的过程中,系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除,若可以删除,则给删除提示,若不能删除,也给相关的提示信息。（2）根据分析结果，书写业务流程，一般包含以下信息：管理员在录入界面，输入待删除的读者名；“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；如果不存在，则显示出错信息，返回步骤，如果存在则继续；“业务逻辑”组件判断“待
3、删除的读者”是否可以删除；如果不可以，则显示出错信息，返回步骤，如果可以则继续；在数据库中，删除相关信息；显示删除成功信息；结束。3根据分析结果，绘制用例图。以图书管理系统中“删除读者信息”用例为例说明具体绘图步骤:(1)在用例图上双击main,出现如图1.1所示,为绘制用例图做好准备。图1.1(2)在图中的工具栏选取Actor图标，在右边的图中添加一个Actor，并输入名称:administrator,如图1.2所示。(3)在左边的工具栏中，选取用例的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login 。 图1.2（4）按照步骤（3），绘制出如图1.4和图1.5的两个用例。 图1.
4、3 图1.4图1.5（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例实现，如图1.6所示。图1.6（6）根据步骤（5），同时完成如图1.7和图1.8。此时，删除读者用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。（7）根据分析情况，进一步添加或细化用例图。图1.7图1.8五、实验报告要求1 说明系统的需求建模结果，对主要用例整理用例图。2 小结实验心得体会。实验二 系统的类模型实验名称：系统的类模型 实验类型: 设计性实验学时：一天一、实验目的1理解类的基本概念。2掌握如何从需求分析中抽象出类的方法。3掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。二、实验器材1
5、计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程。本实验需要对系统进行静态建模，这就需要从系统的用例图去寻找和发现类。用Rational Rose工具软件绘制系统的类图。四、实验步骤1分析：由前面试验对需求的分析抽象出类。2绘制类图的步骤：（1）打开前面初步构建的UML模型文件;（2）打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“图书馆业务功能”。（3）用鼠标右
6、击“图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“NewClass diagram”项，创建类图，如图2.1所示。（4）双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类的图标，并用鼠标在图中分别拖出一个类图，并命名为Book，如图2.2所示。图2.1图2.2（5）接下来的一步为设置类的属性，在新的类中双击该类，在打开属性面板中，可以看到在此可以设置类的属性和方法等其他的信息，图2.3所示；后撞击Attributes这个栏目，此栏目为设置类的属性的选项，在图中间的单击右键，可以看到有一个“Insert”的选项，选中这个选项，图2.4所示，后在出现的对话框中输入相关信息如图2.5所示；如书本的ISBN号，在Typ
7、e这个方框内输入此属性的类型值，同时可以看到一栏可以设置此属性的访问权限，一般这些属性都设置Private这个权限，如图2.6所示。这个类的其他属性也可以按照以上的做法设置，最后得到的结果是图2.7所示。 图2.3 图2.4 图2.5 图2.6（6）设置好类的属性，现在来设置类的方法（也是操作），双击类后在弹出的菜单上选operations这个选项，可以看到图2.8所示，在图中的空白地方，单击右键，在弹出的菜单中选insert这个选项，也就只有这个选项可用，见图2.9，接着输入方法名，同时可以设置该方法的返回类型，也可以在Documentations的方框内填写一些相关的方法说明，如图2.12
8、所示，设置好该方法的访问权限，见图2.13。类的其他方法也可以按上面来设置好，最后，得到该类的其他方法见类2.14。 图2.7 图2.8 图2.9 图2.10 图2.11 图2.12 图2.13 图2.14（7）至此，类的方法和属性都设置好了，如图2.15所示。图2.15（8）按照上面的步骤设置好所有类的属性和方法。 （9）为各个类添加关系，由关联、泛化、依赖等关系来静态描述业务。 五、实验报告要求1整理实验结果。2小结实验心得体会。实验三 系统的状态建模实验名称：系统的状态建模 实验类型: 设计性实验学时：一天一、实验目的1熟悉状态图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制状态图方法
9、。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程，但对业务处理过程的处理状态间转换了解仍不够，这不利于设计人员对系统业务的进一步理解，而状态图能从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动。因此，在本实验主要完成用例的状态图。四、实验步骤1业务分析：由前面实验对用例的描述和分析得到业务动态行为的状态分析。以用例“还书”为例，还书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）、失败（Failur
10、e）、归还成功（Success）5种状态及激活相互转换的事件。2绘制状态图。还书的状态图，还书的主要业务都是由管理员来完成，首先管理员必须先登录系统，并通过验证后，便可以进行下一步的操作，查找该书的相关信息，如存在，则进行还书操作，如不存在该信息，则给出提示信息；绘图步骤：（1）在用例图中的还书（revesion）用例，单击右键，如图3.1所示，新建一个状态图，命名为revesion状态图，图3.2所示。图3.1图3.2（2）双击“receivesion”状态图，展开后，在左边的工具栏上选取一个实心圆点，此结点为开始结点，图3.3所示；当还书的时候，操作者先要询问系统的状态，如果系统忙，操作者
11、则必需等待，因此，得到系统的两种状态，如图3.5所示。图3.3图3.4图3.5（3）操作者在询问系统和状态后，得到的图3.6所示两种状态，如果系统忙，操作者必需要等待、结束，如图3.7和图3.8所示，重返步骤（1）。图3.6图3.7图3.8（4）如系统空闲，则进行对还书的信息进行查询操作，图3.9所示；查询也有两种结果，一是查询得到该书的相关信息，二查询不到该书的相关信息；则此时有两种状态，需要建立两种状态，如图3.10所示。图3.9图3.10（5）最后，操作者进行了操作后，系统会给出操作的结果给操作者；操作成功或失败，都会有提示信息给出。整个的还书的过程便完成；图3.11所示。（7）根据分析
12、设计情况，进一步添加或细化状态图。图3.11五、实验报告要求1整理实验结果。2小结实验心得体会。实验四 活动图实验名称：活动图 实验类型: 设计性实验学时：一天一、实验目的1熟悉活动图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程。本实验在前面基础上绘制活动图，说明用例具体的业务流程。四、实验步骤（1）通过对用例的分析，得到用例执行的具体步骤。以用例“删除读者信息”为例，经过分
13、析，一般按照以下步骤进行：管理员在录入界面，输入待删除的读者名；“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；在数据库中，删除相关信息；显示删除成功信息；结束。（2）绘制活动图，以用例“删除读者信息为例”绘图步骤如下：在用例图中，找到删除的用例，如图4.1所示，在删除用例上单击右键，在弹出的快捷菜单中选“New”，Rose工具也会弹出一个菜单，选”Activity Diagram”，选中后单击，便可以新建好一个活动图。如图4
14、.2所示。图 4.1图4.2新建好活动图后，双击删除的活动图，得到如图4.3所示，然后把在左边的工具栏内点击“Swinlane“，在右边的图添加一个泳道，如图4.4所示，并命名为administrator.按照此步骤，再添加另一个泳道，并命名为SystemTool，得到图4.5。图4.3接着在左边的工具上选取开始点，并在administrator的泳道上添加，如图4.6所示；添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图4.7所示，在左边的工具栏上选中Activity这个图标，在administrator这边的泳道上添加一个活动，命名为登录（login），再在开始结点和活动登录（login）之间
15、添加活动关系，如图4.8所示。图4.4 图4.5 图4.6图4.7 图4.8完成步骤后，登录输入需要对输入的信息进行验证，则在图中添加一个验证框，如图4.9所示：添加验证框后，验证的内容，如果通过，则允许管理员进行查询操作，如图4.10所示；如不能通过，则结束，如图4.11所示。图4.9图4.10图4.11验证后，下一步的操作是查询需要删除的记录，添加一个活动，命名为delete，如图4.12和图4.13所示。图4.12图4.13最后，在删除后，系统会返回操作结果给操作者，图4.14所示；删除成功或删除失败系统都会有信息返回给操作者。五、实验报告要求1 整理实验结果。2 小结实验心得体会。实验
16、五 顺序图实验名称：顺序图 实验类型: 设计性实验学时：一天一、实验目的1理解顺序图的基本概念。2掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 工具软件。三、实验内容通过对教学内容的学习，我们完成了系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。现在需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由顺序图来指定和描述系统的动态特性。本实验主要在前面实验基础上对用例进行动态建模。四、实验步骤1通过前面实验，分析系统中存在的主要交互操作。2为每一个交互操作绘制顺序图。以“增加图书”为例说明绘图步骤：（1）在Rose软件的左边栏目上的Log
17、icl View单击右键，新建一个时序图，顺序图可以用时序来表示，如图5.1；图中的直线箭头是发送消息；虚线箭头是返回消息；曲折线是对象自己给自己发送消息并调用。 （2）接下来的是添加类，系统中的类是其他的方法的边界，在上面做好的类找到可以直接拖拉来图中，见图5.2 和图5.3所示。图5.1图5.2图5.3（3）添加类后，便可以添加方法了，开始是必需是外面的实体向系统发送消息，如图5.4所示，是管理员登录时向系统发送的消息；图5.4（5）可以按上一步的方法来完成其他的方法，如viladate（验证）,返回验证结果，当用户收到结果后，可以正常登录后便能进行增加图书见图5.5到图5.9。最后得到的时序图如图5.10所示。图5.5图5.6图5.7图5.8图5.9图5.10五、实验报告要求1整理实验结果。2小结实验心得体会。