实验四 类模型的建立

实验四类模型的建立

1、实验类型

设计性实验

2、实验目的

（1）理解类的基本概念。

（2）掌握在Rational Rose 中绘制类的操作方法。

（3）掌握在Rational Rose 中绘制类的关联、依赖、泛化关系。

3、实验内容与要求

实验分成两部分：第 1 部通过完成的用例图，初步了解系统的业务功能，对需求进一步分析，从中识别出系统的概念类，对系统进行分析阶段的静态建模；第2 部分要求在第1 部分系统分析的基础上，精化、完善分析阶段的类图，使之成为计算机系统可实现的模型。

运用课堂所学的有关如何抽象出类的知识，完成如下任务：

（1）寻找和抽象出图书管理功能中的类。

（2）识别类间的关系。

（3）精化、完善类图，使之成为计算机系统可实现的模型。

4、实验步骤

4.1 分析阶段的静态建模

1．分析：分析阶段类的识别仅限于业务领域的概念类（或称实体类），根据课堂教授的方法——名词短语策略和不同类别的概念，将图书管理业务领域的实体类识别如下：馆藏书目、馆藏资源品种、图书品种、碟片品种、资源项、借书记录、预定记录、逾期记录、罚款细则、图书管理员、读者。

2．绘制类的步骤：

（1）打开图书管理系统.mdl。

（2）打开Rose 中的Logical View（逻辑视图），鼠标右键单击Logical View 根节点后，选择“New——Package”项，在逻辑视图下建一个名为“Class Diagram”（类图）的包，用于存放图书管理系统的静态模型。

（3）鼠标右键单击新建的“Class Diagram”包，在“Class Diagram”包下建立一张名为“Entity”的业务领域实体类图。鼠标双击“Entity”类图，在绘图窗口打开这张新建类图。

（4）添加以下如图所示的类

（5）添加类的关联关系：在左边的类图工具栏选取“Unidirectional Association”图标，在右边图的“馆藏书目”类与“馆藏资源品种”类之间添加一个关联，如

下图。

（6）设置关联属性：选中新添加的关联，单击鼠标右键，选择“Open Specification”项，打开该关联的设置对话框。在name框中为该关联命名：记载；此时可以看到关联的一方Role A 是“馆藏资源品种”类，另一方Role B 是“馆藏书目”类。点击“Role A Detail”选项，为关联类“馆藏资源品种”定义关联的多重性，在Multiplic 框中选择1..n 即可；同理，点击“Role B Detail”选项，为关联类“馆藏书目”定义关联的多重性，在Multiplic 框中选择1 即可，这表示1个“馆藏书目”中可以记载多个“馆藏资源品种”。定义完毕的关联，如下图所示。

（7）去掉关联的箭头：在分析阶段，关联的箭头指向暂可以不做考虑，这种具体的指向关系，可以放到设计阶段再进行，故这里要去掉指向“馆藏资源品种”箭头。选中关联，点击鼠标右键，出现快捷菜单，再次选择“Open Specification”菜单项，再次打开关联的设置对话框，选中Role A Detail 选项，将图中“Navigable”前的“√”去掉，点击OK 即可去掉指向“馆藏资源品种”的箭头。重复以上

步骤，将其余类之间的关联一一画出、定义，最终下图所示。

（8）定义聚集关联：“馆藏资源品种”与“资源项”是整体——部分的聚集关联，一个馆藏资源品种是由若干资源项组成，为了将这种特殊的关联用UML 表示出来，可以选中二者间的关联直线，点击鼠标右键，再次选择“Open Specification”菜单项，打开关联的设置对话框，此时我们可以看到“馆藏资源品种”对应的是Role B（即角色B）。点击“Role B Detail”选项，将图中“Aggregate”前打“√”，点击OK 即可在“馆藏资源品种”端添加聚合。

（9）添加类的泛化关系：“馆藏资源品种”是“图书品种”和“碟片品种”的父类，故二者之间是类的泛化关系，为了将它们的泛化关系用UML 语言表示出来，要在主界面左边的类图工具栏中选取“Generalization”图标，在右边图的“馆藏资源品种”类与“图书品种”类之间添加一个泛化关联；同样，在右边图的“馆

藏资源品种”类与“碟片品种”类之间添加一个泛化关联。

（10）至此，图书管理系统分析阶段的静态建模结束，点击主菜单“File——Save”完成对“图书管理系统.mdl”模型文件的保存。

4.2 设计阶段的静态建模

1．分析：设计阶段类的静态建模包括两方面：第1 方面是将分析阶段识别的领域实体类进一步细化，将分析阶段识别的汉语的类名、属性名和方法名转变为英文的类名、属性名和方法名，这样便于后续正向工程代码框架的生成，同时要将分析阶段未识别出来的属性、方法补充进去；第2方面，要根据软件体系结构的分层模式，为静态模型添加边界类和控制类，绘制一张反映边界类、控制类、实体类三者关系的总体图。

2．绘制的步骤：

（1）打开图书管理系统.mdl。

（2）打开Rose 中的Logical View（逻辑视图）节点下“Class Diagram”包中的“Entity”实体类图，鼠标右键单击“借书记录”类，选择“Open Specification”菜单项，打开类设置对话框，更改类名“借书记录”为“Loan”，点击“Attributes”选项，将name 框中的属性名“借书日期”更改为“lendDate”；在Type 框中定义属性类型为“Date”型；在“Export Control 框中定义属性的可见性（即作用域）为“Private”私有属性。点击OK 按钮即可完成该属性的定义；以此类推完成属性“还书日期”的详细设计，同时设计阶段增加一个“LoanID”属性，String 类型，用于标识一个借书记录；增加一个“dueDate”属性（截止期限日期），Date

类型，用于逾期的处理。如下图所示：

（3）设计类的方法：鼠标右键单击“Loan”类，在出现的快捷菜单中，选择“Open Specification”菜单项，打开类设置对话框，点击“Operations”选项，鼠标双击“设置借书日期”方法，打开设置该方法的对话框，将name 框中的方法名“设置借书日期”更改为“setlendDate”；在Return 框中定义方法的返回类型为“void”型；在“Export Control 框中定义方法的可见性（即作用域）为“Public”公有方法。

（4）定义类方法的参数：在“Detail”选项界面的“Arguments”的空白处单击鼠标右键出现快捷菜单，选择“Insert”菜单项，添加一个参数，参数名为“ADate”，在Type 框中设置参数类型为“Date”型。以此类推，重复步骤，完成方法“设置还书日期（setreturnDate）”（参数为ADate：Date 型，返回类型为void）,“取得借书日期（getlendDate）”、“取得还书日期（getreturnDate）”（无参数，返回值为Date 型）三个方法的更改设计。另外对应于新增加的属性“dueDate”，添加类的两个新方法：“getdueDate”（参数、返回值与方法getlendDate 相同）和“setdueDate”（参数、返回值与方法setlendDate 相同）。

（5）至此，借书记录类“Loan”的详细设计完成，以此类推，在分析阶段的基础上，完成其他类属性和方法的详细设计。

（6）设计阶段需要添加边界类、控制类，在添加之前，需要建立一个实体类子包“BO”，用于存放上述设计的实体类。首先在主界面的导航窗口中，鼠标右击”ClassDiagram”包，选择“New——Package”菜单项，在“Class Diagram”下建立一个名为“BO”的实体子包。在导航窗口中，按住鼠标左键不放，将已建好的实体类拖入到“BO”子包下，类似于Windows 资源管理器的移动文件操作，

移动完成后，将如下所示。

（7）设计边界类：与第（6）步相似，在导航窗口“Class Diagram”包下建立边界类子包“UI”，子包下添加一个界面类“MainWindow”。

（8）以此类推，完成其他边界类的添加（LendWindow、ReturnWindow、QueryWindow、ReservationWindow、MaintainReaderWindow 和MaintainResourceWindow）。由于边界类一般情况下不需要设置属性，方法也是在设计完顺序图后Rose 自动添加，为此，在这里只要为“MainWindow”主界面类添加一个方法main（参数args 属于String[]型，返回类型为void）即可。

（9）设计控制类：参照设计边界类的步骤，为控制类在“Class Diagram”

包下建立一个“CO”子包，并在“CO”子包下添加控制类（LendLogic、ReturnLogic、QueryLogic、ReservationLogic、MaintainReaderLogic 和MaintainResourceLogic）。控制类和边界类相类似，一般情况下，不需要设置属性，方法也是在设计完顺序图后Rose 自动添加，因此，控制类添加完成后，如图所示。

（10）至此，实体类、边界类和控制类均已添加完毕。

（11）首先按住鼠标左键不放，将导航窗口Use Case View 节点下的参与者“图书管理员”和“读者”拖到类图Overall 的绘图窗口中，然后用同样的方法，将“UI”子包下的边界类拖到类图Overall 的绘图窗口中，以此类推，再将“CO”子包中的控制类拖到类图Overall 的绘图窗口中。