UML面向對象實驗報告.doc

實驗1 熟悉Rational Rose建模環(huán)境實驗目的1掌握Rational Rose 2003的安裝2. 熟悉Rose的功能與特點3掌握Rose的基本操作實驗預備知識了解Rational Rose的背景實驗內容1安裝Rational Rose 20032系統(tǒng)主菜單3建立UML模型初步四類圖1、 用例圖題目：學生信息管理系統(tǒng)的錄入模塊2、 對象類圖題目：學生信息管理系統(tǒng)的界面的對象類圖3、 順序圖題目：學生信息管理系統(tǒng)的學生登錄模塊4、 活動圖題目：學生信息管理系統(tǒng)的學生登錄模塊三、實驗小結初次使用Rational Rose，還是有些不適應。通過畫用例圖，對象類圖，順序圖，還有活動圖，我基本掌握了rose的基本用法，也感受到了rose的強大。在實驗過程中，遇到了一下困難，但是通過查閱相關資料，還有認證看實驗指導書，我最終解決了這樣問題。通過uml，我把軟件功能的各個功能可視化，確定化，再也不用因為頭腦中想得到但是卻無法清晰描述出來而苦惱了。在這次的UML實驗中，我明白了，作為一個系統(tǒng)，需求分析很重要，一開始就應該明確業(yè)務流程，才能不至于之后的工作偏離方向。實驗2 用例圖與活動圖設計與實現實驗目的1熟悉UML建模2掌握用例圖的設計與實現4掌握使用活動圖細化用例的方法實驗預備知識掌握Rational Rose環(huán)境下UML全局模型的創(chuàng)建實驗內容1網上選課系統(tǒng)的需求2事件流（1）添加課程（2）選課3選課用例圖（1）創(chuàng)建并設置執(zhí)行者（2）設計并實現執(zhí)行者之間關聯(lián)（3）創(chuàng)建并設置用例屬性（4）設計并實現執(zhí)行者與用例間關聯(lián)4使用活動圖細化用例（1）添加一個空的活動圖（2）新建泳道（3）添加初始狀態(tài)和最終狀態(tài)（4）添加動作狀態(tài)（5）添加轉換實驗步驟1.簡單需求分析選課系統(tǒng)包括如下功能：（1） 管理員通過系統(tǒng)管理界面進入系統(tǒng)，建立學期要開的各種課程，將課程信息保存在數據庫中并對課程進行改動和刪除（2） 學生通過客戶端瀏覽器根據學號和密碼進入系統(tǒng)，可以選課，也可以查詢已選課程 本系統(tǒng)涉及的用戶包括管理員和學生，他們是用例圖中的執(zhí)行者，他們的主要特征相似，都具有姓名和注冊號（學生為學號）等信息，所以可以抽象出高層執(zhí)行者“人”，而 管理員和學生都從人統(tǒng)一派生。數據庫管理系統(tǒng)是另外一個執(zhí)行者。2.事件流下面是系統(tǒng)中出現的-些事件流。 添加課程事件流(1)管理員選擇進入管理界面，用例開始(2)系統(tǒng)提示輸入管理員密碼(3)管理員輸入密碼 (4)系統(tǒng)驗證密碼A1:密碼錯誤 (5)進入管理界面，系統(tǒng)顯示目前所建立的全部課程信息(6)管理員選擇添加課程(7)系統(tǒng)提示輸入新課程信息(8)管理員輸入信息(9)系統(tǒng)驗證是否和已有課程沖突A2:有沖突 (10)系統(tǒng)添加新課程，提示課程添加成功(11)系統(tǒng)重新進入管理主界面，顯示所有課程(12)用例結束 其他事件流: A1:密碼錯誤 (1)系統(tǒng)提示再次輸入 (2)用戶確認(3)三次錯誤，拒絕再次訪問 (4)否則進入添加課程事件流第（5）步 A2:有沖突 (1)系統(tǒng)提示沖突，顯示沖突課程信息(2)用戶重新輸入(3)繼續(xù)驗證直到無沖突(4)進入添加課程事件流第（10）步 刪除課程事件流和修改課程事件流與此類似選課事件流: (1)學生進入選課登錄界面，用例開始(2)系統(tǒng)提示輸入學號和密碼 (3)學生輸入學號和密碼(4)系統(tǒng)驗證 A1:驗證失敗 (5)進入選課主界面(6)學生點擊選課。 (7)系統(tǒng)顯示所有課程信息(8)學生選擇課程 (9)系統(tǒng)驗證課程是否可選A2:課程不可選 (10)系統(tǒng)提示課程選擇成功(11)用例結束 錯誤流: A1:驗證失敗 (1)系統(tǒng)提示驗證失敗，提示重新輸入(2)三次失敗，拒絕訪問 (3)成功，轉選課事件流第（5）步A2:課程不可選 (1)系統(tǒng)提示課程不可選及原因(2)學生重新選課 (3)重新驗證直至成功(4)轉選課事件流第（10）步 3選課用例圖選課系統(tǒng)用例圖如下圖所示：4使用活動圖細化用例實驗小結剛開始做實驗的時候感覺無從下手，邏輯有點混亂，但是一步一步的畫圖中，思路變得清晰還有調理性。在建模過程中遇到了一些問題，確實遇到了點小麻煩，主要還是不能完全駕馭rose的強大功能吧，但是最后得到了比較滿意的解決。在這次實驗中，對于uml的建模的細化，使軟件的功能分析的更加完善，還有各個模塊的邏輯關系也處理的非常好。使我對UML建模的思想有了更進一步的了解，在以后得學習中，還將不斷的學習UML的理論知識。實驗3 教學管理系統(tǒng)的分析與設計實驗目的1通過教學管理系統(tǒng)的分析與設計，掌握面向對象的分析與設計方法以及UML在軟件項目和開發(fā)過程中的應用2掌握軟件系統(tǒng)的靜態(tài)建模方法 3掌握軟件系統(tǒng)的動態(tài)建模方法4綜合系統(tǒng)建模中的用例圖、序列圖、狀態(tài)圖、類圖等來實現教學管理系統(tǒng)的分析與設計實驗預備知識教學管理系統(tǒng)的需求分析，見附錄1實驗內容1分析問題域（1）確定系統(tǒng)范圍與系統(tǒng)邊界（2）定義執(zhí)行者2用例分析與設計（1）頂層用例（選課管理、成績管理）（2）頂層用例的分解（3）繪制用例圖3靜態(tài)結構模型（1）對象類圖（2）數據庫模型4動態(tài)結構模型（1）順序圖（2）狀態(tài)圖實驗步驟1 分析問題域分析問題領域是軟件系統(tǒng)開發(fā)的一項基本工作，是項目開發(fā)之初必須首先進行的重要工作。分析問題領域的結果是對問題領域的清晰、精確的定義，明確目標系統(tǒng)將做些什么。 分析問題領域的主要任務：對問題領域進行抽象，提出解決方案；對未來的系統(tǒng)進行需求分析，確定系統(tǒng)的職責范圍、功能需求、性能需求、應用環(huán)境及假設條件等。 （1）確定系統(tǒng)范圍和系統(tǒng)邊界JXGL系統(tǒng)用于新學期課程的選課注冊管理和學生的成績管理，凡是這兩方面的教學管理內容都是JXGL的職責范圍，其它的教學管理內容，如安排教學計劃、排課、實習、實驗、考試等都不屬于JXGL系統(tǒng)的職責范圍。至于學校的其他管理工作，如科研、人事、財務、資產等管理也不屬于JXGL系統(tǒng)的職責范圍。教學管理系統(tǒng)JXGL與財務系統(tǒng)存在系統(tǒng)邊界，財務系統(tǒng)將從JXGL系統(tǒng)得到學生選課注冊信息。JXGL系統(tǒng)與學校的其他信息管理系統(tǒng)沒有直接的聯(lián)系，但是可以從學校的全局數據庫中共享學生、教師、教學計劃等必要的數據。 （2）定義執(zhí)行者根據JXGL系統(tǒng)的職責范圍和需求可以確定4個執(zhí)行者：學生、老師、教學管理員和財務系統(tǒng)。對于每一個執(zhí)行者，應當明確其業(yè)務活動的內容、對系統(tǒng)的服務要求。 “學生”執(zhí)行者使用JXGL系統(tǒng)查詢新學期開設的課程信息和教師開課信息，選課并瑩，二 注冊課程，查詢自己的課程成績信息。 “老師”執(zhí)行者使用JXGL系統(tǒng)查詢新學期開設的課程信息、學生選課信息和學生成信息。 “教學管理員”執(zhí)行者使用JXGL系統(tǒng)管理學期開設課程的選課注冊和學生的考試成績管理工作，包括課程與成績數據的錄入、維護、統(tǒng)計、報表打印等，并且負責把學生的選課注冊信息發(fā)送給財務系統(tǒng)，作為計算學生應付費用的依據?！敖虒W管理員”要求能夠方便地查詢課程信息、學生選課信息、學生信息、教師信息和成績信息。 財務系統(tǒng)執(zhí)行者是外部系統(tǒng)執(zhí)行者，從JXGL系統(tǒng)接受學生的課程注冊信息。 2 用例分析與設計從JXGL系統(tǒng)的頂層用例抽象，可以確定兩個用例，即“選課管理”和“成績管理”。 用例“選課管理”與4個執(zhí)行者都存在交互， 用例“成績管理”與執(zhí)行者“學生”、“老師”和“教學管理員”存在著交互。依據對需求的分析，可以得到頂層用例圖。用例“選課管理”可以分解為“查詢課程信息”、“選課注冊”、“管理開設課程”、“管理學生信息”、“管理老師信息”和“管理課程信息”； 用例“成績管理”可以分解為“查詢學生成績”、“查詢課程成績”、“學生成績管理”和“成績統(tǒng)計”。根據執(zhí)行者與各個分解用例的交互，可以得到細化后的用例圖。3 靜態(tài)結構模型（1）對象類圖對于JXGL 系統(tǒng)可以抽象出以下一些主要的對象類： 在人事信息處理方面有“學生”類、“教師”類；在選課管理方面有“課程”類、“開設課程”類、“學生登記”類、“課程登記”類、“選課統(tǒng)計”類等；在成績管理方面有“學生成績登記”類、“成績統(tǒng)計”類。 “學生”類負責JXGL系統(tǒng)需要的執(zhí)行者“學生”的信息處理，它的屬性有姓名、年 齡、性別、通信地址、聯(lián)系電話、專業(yè)、班級等，對這些信息的服務操作有查詢、添加、修改、刪除等。 “教師”類負責JXGL系統(tǒng)的執(zhí)行者“教師”的信息處理，它的屬性有姓名、年 齡、性別、通信地址、聯(lián)系電話、職稱等，對這些信息的服務操作有查詢、添加、 修改、刪除等。 “課程”類負責學校課程信息的處理，這些課程是教學計劃規(guī)定開設的全部課程，但是 每一個學期實際開設的課程只是其中的一部分?！罢n程”類的屬性有課程名、描述、學 時，操作有加入課程、刪除課程等。 “開設課程”類負責新學期開設課程和選課信息的處理，并提供查詢功能。它的屬性有授課日期、授課時間、地點、授課老師、注冊學生數等。它的操作有加入選誤學生、加入授課老師、學生己滿等。 “學生登記”類負責新學期學生的選課登記。當一個“學生”執(zhí)行者要求選課注冊時登記該學生所選修的課程，并打印所選修的課程清單?！皩W生登記”類的屬性有學期、課程名等，操作有加入課程、打印等。 “課程登記”類負責新學期課程的選課登記，它根據執(zhí)行者“教師”和“教學管理員” 的要求，匯總學生的選課，對一個課程登記選修該課程的學生，并打印選修課程的學生清皇 “課程登記”類的屬性有學期、學生名等，操作有加入學生、打印等。“學生成績登記表”類負責學生考試成績處理，它根據執(zhí)行者“教學管理員”的要求，登記學生的考試成績，并提供查詢功能。它的屬性有學生名、學期、課程名、成績等，操作有加入成績、打印等?！俺煽兘y(tǒng)計”類學生成績的統(tǒng)計處理，按照學生或課程生成學生成績統(tǒng)計報表。它的屬性有學期課程名、成績等，它的操作有按學生統(tǒng)計、按課程統(tǒng)計、打印等。課程管理對象類圖成績管理對象類圖執(zhí)行者對象類圖（2）數據庫模型JXGL系統(tǒng)有4個方面的數據需要管理:人員數據(學生、教師)、課程數據、選課注冊 數據和學生成績數據。經過分析， JXGL系統(tǒng)至少應有6個數據庫表:學生表、教師表、課 程表、開設課程表、選課表和任課表。 這些基本表定義為：學生(學生號、姓名、出生日期、性別、籍貫、地址、電話、入學時間、專業(yè)、班級備注) 教師(教師號、姓名、出生日期、性別、籍貫、地址、電話、職稱、專長、備注) 課程(課程號、課程名、描述、學分、學時、性質、備注) 開設課程(課程號、學期、授課日期、授課時間、地點、選修人數、各注) 選課(學生號、課程號、學期、成績、備注) 任課(教師號、課程號、學期、備注) 4 動態(tài)模型圖（1） 順序圖為了繪制順序圖，首先要對一個用例確定參與交互的執(zhí)行者和對象以及交互事件。例如，對于用例“管理課程信息”是執(zhí)行者“教學管理員”和“注冊表單”對象、“開設課程表單”對象、“開設課程”對象發(fā)生的交互，可以繪制設置開設課程的順序圖，如下所示。設置開設課程順序圖（2） 狀態(tài)圖狀態(tài)圖表現一個對象(類)的生命史。對于一些實現重要行為動作的對象應當繪制狀態(tài)圖。繪制狀態(tài)圖需要確定一個對象的生命期可能出現的全部狀態(tài)，哪些事件將引起狀態(tài)的轉移，將會發(fā)生哪些動作。 例如，對于JXGL系統(tǒng)中的一個學生選課注冊的“學生登記”對象，可能有的狀態(tài)、事件和動作以及圖示如下。選課學生登記狀態(tài)圖實驗小結：通過這幾次實驗，令我受益匪淺。最大的收獲就是了解如何進行UML統(tǒng)一建模，也讓我熟識了使用UML統(tǒng)一建模