UML實(shí)驗(yàn)報(bào)告全

1、系統(tǒng)分析與建模實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書_2011_/_2012_年 第_二_學(xué)期 姓名：_錢秀梅_ 學(xué)號：_ _ 班級：_ 10計(jì)一_ 指導(dǎo)教師：_殷凱_計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系編寫目 錄實(shí)驗(yàn)0熟悉軟件開發(fā)環(huán)境1實(shí)驗(yàn)1用例圖設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)2類和對象圖設(shè)計(jì)3實(shí)驗(yàn)3交互圖設(shè)計(jì)7實(shí)驗(yàn)4狀態(tài)圖設(shè)計(jì)9實(shí)驗(yàn)5活動(dòng)圖設(shè)計(jì)12實(shí)驗(yàn)6包圖設(shè)計(jì)15實(shí)驗(yàn)7物理圖設(shè)計(jì)17附錄考核登記表23實(shí)驗(yàn)0熟悉軟件開發(fā)環(huán)境一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)使用EA開發(fā)環(huán)境創(chuàng)建模型的一般方法，理解EA界面布局和元素操作的一般技巧。二、 實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA 7.5。三、 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求1 學(xué)會(huì)啟動(dòng)和關(guān)閉EA

2、7.5開發(fā)環(huán)境。2 使用目標(biāo)項(xiàng)目（Project）的向?qū)?chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目。3 了解EA 7.5界面的六大組成部分（菜單Menu、瀏覽器Browser、文檔窗口Document Window、圖窗口Diagram Window、日值窗口Log Window和工具欄。4 在瀏覽器中實(shí)現(xiàn)如下操作：增加模型元素（包括角色、用例、類、組建、圖等）；查看現(xiàn)有模型元素；查看現(xiàn)有模型元素之間的關(guān)系；移動(dòng)模型元素；更名模型元素；訪問元素的詳細(xì)規(guī)范。5 分別在在圖中增加刪除圖元素和在瀏覽器中增加刪除圖元素。四、 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備參考相關(guān)書籍，能夠熟練地安裝和使用EA 7.5軟件建立模型。五、 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、 實(shí)驗(yàn)小

3、結(jié)和體會(huì)1、在創(chuàng)建用例圖和包圖過程中，使用目標(biāo)項(xiàng)目（Project）的向?qū)?chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，選擇需要的模型，然后在所選的模型下面創(chuàng)建圖。2、通過創(chuàng)建用例圖，知道了用例圖的三個(gè)基本組成部分：系統(tǒng)、活動(dòng)者、用例，用例圖是從用戶的角度而不是開發(fā)者的角度來描述對軟件產(chǎn)品的需求，分析產(chǎn)品所需的功能和動(dòng)態(tài)行為。用例是對一個(gè)活動(dòng)者使用系統(tǒng)的一項(xiàng)功能時(shí)所進(jìn)行的交互過程的一個(gè)文字描述系列。用例之間可以存在一定的聯(lián)系，這些聯(lián)系包括泛化聯(lián)系、使用聯(lián)系、包含聯(lián)系、擴(kuò)展聯(lián)系等。3、通過創(chuàng)建包圖，知道了包圖由包和包之間的聯(lián)系構(gòu)成。包圖的圖形節(jié)點(diǎn)是包，節(jié)點(diǎn)之間用?。ㄒ蕾嚮蚍夯┻B接。包圖是和控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的重要建模工具。實(shí)驗(yàn)

4、一用例圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆赵贓A中用例圖的基本用法和使用技巧。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA7.5。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求本實(shí)驗(yàn)給予某學(xué)校的網(wǎng)上選課系統(tǒng)的用例圖的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。需求描述如下：某學(xué)校的網(wǎng)上選課系統(tǒng)主要包括如下功能：管理員通過系統(tǒng)管理界面進(jìn)入，建立本學(xué)期要開設(shè)的各種課程、講課程信息保存在數(shù)據(jù)庫中丙可以對課程進(jìn)行改動(dòng)和刪除。學(xué)生通過客戶機(jī)瀏覽器根據(jù)學(xué)號和密碼進(jìn)入選課界面，在這里學(xué)生可以進(jìn)行三種操作：查詢已選課程、選課以及付費(fèi)。同樣，通過業(yè)務(wù)層，這些操作結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫中。分析：本系統(tǒng)擬用三層模型實(shí)現(xiàn)：數(shù)據(jù)核心層、業(yè)務(wù)邏輯層和接入層。

5、其中，數(shù)據(jù)核心層包括對于數(shù)據(jù)庫的操作；業(yè)務(wù)邏輯層作為中間層對用戶輸入進(jìn)行邏輯處理，再映射到相應(yīng)的數(shù)據(jù)層操作；而接入層包括用戶界面，包括系統(tǒng)登陸界面、管理界面、用戶選擇界面等。本系統(tǒng)涉及的用戶包括管理員和學(xué)生，他們是用例圖中的活動(dòng)者，他們的主要特征相似，都具有姓名和學(xué)號等信息，所以可以抽象處“基”活動(dòng)者people,而管理員和學(xué)生從people統(tǒng)一派生。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是另外一個(gè)活動(dòng)者。系統(tǒng)事件：添加課程事件：（1） 管理員選擇進(jìn)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(yàn)證密碼。（5） 密碼錯(cuò)誤(6) 進(jìn)入管理界面，系統(tǒng)顯示目前所建立的全部課程信息

6、。(7) 管理員許恩澤添加課程。(8) 系統(tǒng)提示輸入新課程信息。(9) 管理員輸入信息。(10) 系統(tǒng)驗(yàn)證是否和已有課程沖突。(11) A2 有沖突。(12) 用例結(jié)束。其他事件：A1 密碼錯(cuò)誤（1） 系統(tǒng)提示再次輸入。（2） 用戶確認(rèn)。（3） 三次錯(cuò)誤，拒絕再次訪問。（4） 否則進(jìn)入添加課程事件第6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(yàn)證直到無沖突。（4） 進(jìn)入添加課程事件第12步。刪除課程事件和修改課程事件與添加課程事件類似。請自行描述。選課事件：（1） 學(xué)生進(jìn)入選課登陸界面，用例開始。（2） 系統(tǒng)提示輸入學(xué)號和密碼。（3） 學(xué)生輸入學(xué)

7、號和密碼。（4） 系統(tǒng)驗(yàn)證。 A1 驗(yàn)證失?。?） 進(jìn)入選課主界面。（6） 學(xué)生點(diǎn)擊選課。（7） 系統(tǒng)顯示所有課程信息。（8） 學(xué)生選擇課程。（9） 系統(tǒng)驗(yàn)證課程是否可選。 A2 不可選。（10） 系統(tǒng)提示課程選擇成功，提示學(xué)生交費(fèi)。（11） 用例結(jié)束。錯(cuò)誤事件： A1: 驗(yàn)證失敗。（1） 系統(tǒng)提示驗(yàn)證失敗，提示重新輸入。（2） 三次失敗，拒絕訪問。（3） 成功，轉(zhuǎn)選課事件第5步。A2: 課程不可選。（1） 系統(tǒng)提示課程不可選原因。（2） 學(xué)生重新選課。（3） 重新驗(yàn)證直到成功。（4） 轉(zhuǎn)選課事件第10步。付費(fèi)事件和查詢事件不做描述。根據(jù)以上分析，繪制系統(tǒng)所有用例圖。四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備了解用例

8、圖描述系統(tǒng)基本方式。熟練掌握用例圖繪制的基本方法，了解用例、活動(dòng)者、角色等基本概念的表示。五、實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、 用例圖描述了一組用例、活動(dòng)者及它們之間的關(guān)系，因此基本的用例圖包括3個(gè)方面的內(nèi)容：用例、活動(dòng)者、用例之間的關(guān)系。2、 活動(dòng)者是系統(tǒng)外部的一個(gè)實(shí)體（可以是任何的事物或人），它以某種方式參與了用例的執(zhí)行過程。3、 用例除了與其活動(dòng)者發(fā)生關(guān)聯(lián)外，用例之間也存在著一定的聯(lián)系。這些聯(lián)系包括泛化聯(lián)系、包含聯(lián)系、擴(kuò)展聯(lián)系等。4、 在建立用例模型時(shí)，應(yīng)該注意幾個(gè)問題：（1） 用例英簡單明了，具有較強(qiáng)的可讀性。（2） 應(yīng)該用文本和其他UML圖來描述用例是如何啟動(dòng)和停止的。（3） 應(yīng)

9、該從活動(dòng)者的角度并以主動(dòng)語態(tài)編寫用例。（4） 垂直地繪制繼承和擴(kuò)展聯(lián)系，水平地繪制包含聯(lián)系。（5） 不要被include和extend所困擾。5、 總之，用例是以主要活動(dòng)者的目標(biāo)為中心的，其中每一條語句都應(yīng)該描述其所想表達(dá)的子目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)二類和對象圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆誆A中類圖和對象圖刻劃系統(tǒng)的一般步驟和技巧，掌握類圖和對象圖中的各種基本概念的含義和表達(dá)方法。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA7.5。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（1） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的問題描述，結(jié)合序列圖中的描述，抽象出選課系統(tǒng)中的類（除角色外），然后作出他們的類圖。（2） 在選課系統(tǒng)中

10、，涉及到的用戶包括管理員和學(xué)生，其主要特征相似，所以可以建立統(tǒng)一基類people，而管理員和學(xué)生則由people派生。創(chuàng)建它們?nèi)咧g的類圖。（3） 假設(shè)在選課系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了以下類：（a） 界面（b） 控制對象（c） 課程設(shè)計(jì)了以下角色：（a） 學(xué)生（b） 管理員（c） 學(xué)生和管理員的父類people（d） 數(shù)據(jù)庫這些類和角色之間的關(guān)系如下：（a） 角色學(xué)生和管理員從people派生（b） 學(xué)生、管理員在與系統(tǒng)交互時(shí)，都有一個(gè)界面與之對應(yīng)。（c） 一個(gè)界面可能和課程相關(guān)（0.n）（d） 控制對象負(fù)責(zé)課程的處理，處理結(jié)果在界面上顯示。（e） 控制對象完成對數(shù)據(jù)庫的操作。（f） 界面請求控制對象的服

11、務(wù)。根據(jù)以上描述，繪制類關(guān)系圖。注意對象之間關(guān)聯(lián)的類型。四、 驗(yàn)和準(zhǔn)備參照相關(guān)書籍和文檔，理解類和對象圖繪制的基本方法。注意派生類和關(guān)聯(lián)類及關(guān)聯(lián)類型的表達(dá)。五、實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、類在UML中用一個(gè)有三個(gè)分隔區(qū)的矩形來表示。頂端的分隔區(qū)為類的名稱，中間的分隔區(qū)存放類的屬性、屬性的類型和值，第三個(gè)分隔區(qū)存放操作、操作的參數(shù)表和返回類型。2、類中屬性的可見性主要包括public(公共)、private(私用)和protected(保護(hù))三種，它們分別用“+”、“”和“#”來表示。3、對象類圖不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類間的聯(lián)系，如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等；還包括類的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如類的屬性和操

12、作等。4、在UML中對象類一般都不是孤立地在系統(tǒng)中存在的，它們之間往往存在著各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，如聚合和組合、泛化及依賴等。5、建立對象類圖做到以下幾點(diǎn)：（1）研究和分析問題域，確定系統(tǒng)的需求。（2）發(fā)現(xiàn)、識別、確定系統(tǒng)中的類和對象，明確它們的含義和責(zé)任、確定屬性和操作。（3）找出類之間存在的靜態(tài)聯(lián)系。（4）對已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的類之間存在的聯(lián)系進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。（5）最后繪制對象類圖。 實(shí)驗(yàn)三交互圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆战换D（序列圖和協(xié)作圖）繪制的基本方法和技巧，學(xué)會(huì)使用交互圖描述用例實(shí)現(xiàn)的方法，掌握系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性建模的技巧。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：E

13、A。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求本實(shí)驗(yàn)以選擇系統(tǒng)中的選課用例為例，來學(xué)習(xí)交互圖的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。為了時(shí)問題更簡單一些，不考慮學(xué)生的登陸。假設(shè)學(xué)生已經(jīng)成功登陸系統(tǒng)，選擇的事件可以簡化如下：選課事件：（1） 入選課主界面。（2） 生點(diǎn)擊選課。（3） 系統(tǒng)顯示所有課程信息。（4） 學(xué)生選擇課程。（5） 系統(tǒng)驗(yàn)證課程是否可選。 A1 不可選。（6） 系統(tǒng)提示課程選擇成功，提示學(xué)生交費(fèi)。（7） 用例結(jié)束。錯(cuò)誤事件： A1: 課程不可選。（2） 統(tǒng)提示課程不可選原因。（3） 生重新選課。（4） 重新驗(yàn)證直到成功。（5） 轉(zhuǎn)選課事件第6步。創(chuàng)建上述選課用例的交互圖（序列圖）。同時(shí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)一的描述創(chuàng)建添加課程、修改課程和刪

14、除課程的序列圖以及選擇課程的協(xié)作圖。四、 實(shí)驗(yàn)和準(zhǔn)備參照相關(guān)書籍和文檔，熟悉交互圖繪制和描述的方法。五、 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、 交互圖描述了系統(tǒng)的交互，由對象、關(guān)聯(lián)、消息等組成。交互圖可分為序列圖和協(xié)作圖，都可以用于建立系統(tǒng)動(dòng)態(tài)行為模型。2、 序列圖由對象、生命線、消息組成，協(xié)作圖由對象、關(guān)聯(lián)、消息組成。3、 序列圖和協(xié)作圖用不同的方式表達(dá)了系統(tǒng)中對象的行為。序列圖描述了消息的時(shí)間順序，適合實(shí)時(shí)系統(tǒng)；協(xié)作圖描述了對象間的聯(lián)系，適合對象類的劃分；但它們在語義上是等價(jià)的，可以彼此轉(zhuǎn)換。4、 交互圖中的交互描述系統(tǒng)的一個(gè)特定行為，類似于一個(gè)用例的說明。每個(gè)交互由一組對象之間的通信序列

15、組成，參與交互的對象通過協(xié)作建立聯(lián)系，共同刻畫系統(tǒng)的某一個(gè)行為。實(shí)驗(yàn)四狀態(tài)圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆諣顟B(tài)圖繪制的基本方法，理解狀態(tài)圖中各個(gè)要素的含義及表達(dá)。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求（1） 考察課程類（對象）的狀態(tài)變化過程。課程對象被創(chuàng)建，添加到數(shù)據(jù)庫中。管理員可以刪除、修改課程信息，在某個(gè)學(xué)期，開設(shè)改課程，如果選修人數(shù)超過制定人數(shù)，就不再允許學(xué)生選這門課。學(xué)期結(jié)束，學(xué)期結(jié)束，課程的狀態(tài)終止。根據(jù)以上描述，繪制課程對象的狀態(tài)圖。（2） 電梯運(yùn)動(dòng)是日常生活中常見的現(xiàn)象，請根據(jù)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繪制電梯對象的狀態(tài)圖。四、實(shí)驗(yàn)

16、和準(zhǔn)備參照相關(guān)書籍和文檔，熟悉繪制狀態(tài)圖的基本方法。五、實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、一個(gè)狀態(tài)圖描述了一個(gè)狀態(tài)機(jī)，用狀態(tài)圖說明系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)視圖。它對于接口、類或協(xié)作的行為建模尤為重要，可用它描述用例實(shí)例生命周期。2、狀態(tài)圖顯示一個(gè)對象從生成到刪除的生命周期。3、在UML中，狀態(tài)圖通常由狀態(tài)和遷移組成，除此之外，還可以包括像判定和同步這樣的用于表示控制流向的圖形元素。 實(shí)驗(yàn)五活動(dòng)圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆帐褂没顒?dòng)圖描述各種復(fù)雜事件的邏輯。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求在用例圖中，我們對添加課程的用例事件做了詳細(xì)分析（見

17、實(shí)驗(yàn)二）。由于管理員密碼驗(yàn)證過程可以抽取出來，作為通用的流程，所以這里對添加課程事件稍作修改，將管理員輸入課程信息作為起始的活動(dòng)，內(nèi)容如下：（1） 管理員輸入信息。（2） 系統(tǒng)驗(yàn)證是否和已有課程沖突。A2 有沖突（3） 系統(tǒng)添加新課程，提示課程添加成功。（4） 系統(tǒng)重新進(jìn)入管理主界面，顯示所有課程。（5） 用例結(jié)束。根據(jù)以上分析，創(chuàng)建添加課程完整的活動(dòng)圖。繪制活動(dòng)圖時(shí)注意各元素的表示方式。四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備了解活動(dòng)圖描述工作流的基本方式，包括動(dòng)作、狀態(tài)、序列以及泳道。熟練掌握活動(dòng)圖繪制的基本方法。5、 實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、活動(dòng)圖通常由動(dòng)作狀態(tài)和活動(dòng)狀態(tài)、動(dòng)作流、泳道、對象流組成

18、。另外，初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、判定（分支）、分岔、接合等也是常見的圖形元素和符號。2、活動(dòng)圖是一種特殊的形式的狀態(tài)機(jī)，其中大多數(shù)狀態(tài)都是活動(dòng)，并且大多數(shù)遷移都是由源活動(dòng)中的動(dòng)作執(zhí)行完畢時(shí)隱式觸發(fā)的。活動(dòng)圖主要用于工作流建模和算法流程建模。3、在活動(dòng)圖中可以在一個(gè)活動(dòng)上標(biāo)出對象名，或者用泳道劃分對象的責(zé)任，或者通過對象流表示，但是這些動(dòng)作與對象的關(guān)系的表達(dá)都不如在交互圖中表現(xiàn)得直接和清晰，因此，活動(dòng)圖最好和其他的行為建模工具一起使用。實(shí)驗(yàn)六包圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆瞻鼒D（組件圖）設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)，學(xué)習(xí)繪制包圖的技巧。二、實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái)：Microsoft Windows2000 /XP。軟件工具：EA。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求繪制選課系統(tǒng)的包圖（組建圖）。四、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和準(zhǔn)備查看相關(guān)資料，了解包圖的組成部分及創(chuàng)建的基本方法。五、實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和體會(huì)1、包圖由包和包之間的聯(lián)系構(gòu)成。包圖的圖形節(jié)點(diǎn)是包，節(jié)點(diǎn)之間用?。ㄒ蕾嚮蚍夯┻B接。包圖是維護(hù)和控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)的重要建模工具。2、在繪制包時(shí)，應(yīng)注意：（1）一般情況下應(yīng)使用簡單包的圖標(biāo)形式。（2）當(dāng)揭示一個(gè)包的內(nèi)容時(shí)，僅僅顯示出對于理解包在上下文中的意思來說有必要的那些元素。(3)特別是，如果包用于系統(tǒng)配置管理方面的建模時(shí)，則應(yīng)該顯示與版本有關(guān)的標(biāo)簽值。實(shí)驗(yàn)七物理圖設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私馕锢韴D的組成，并繪制物理圖。