《可视化建模与UML》实验1-5指导教案

可视化建模与UML实验指导井大电信学院2015.03目录实验一常用建模软件 (3)实验二需求定义与陈述 (4)实验三用例建模 (8)实验四类图（与对象图）建模 (10)实验五UML静态模型分析 (11)实验六交互建模（顺序图与协作图） (14)实验七行为建模（状态图和活动图） (16)实验八* 构件图和部署图建模 (20)实验九* 交互概述图 (22)实验十* 设计建模实例与分析 (27)实验十一* 数据库建模实例与分析 (29)实验一常用建模软件的使用【实验目的】1.熟悉常用UML建模工具。

2.熟练掌握Rational Rose的基本操作3.掌握UML规则和相关机制。

4.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。

【实验性质】验证性实验【实验环境要求】Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Rational Rose2003，Microsoft Visio,网络。

【实验内容和步骤】一、安装Rational Rose2003或其它任意一种UML建模工具。

本项内容实验者根据情况选择并在实验课外完成。

二、练习使用建模工具建立各种UML图形，并对图形进行相应编辑和修改。

认识各种UML关系及可见性符号，并用工具表示出来。

【分析与讨论】1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。

2.比较不同建模工具。

【实验导读】关于Rational Rose2003的安装。

Rational Rose的安装比较麻烦，通过安装Rational Rose2003，并在安装过程中，发现一些问题，解决和理解它。

Rational Rose的建模环境：Rose是个菜单驱动应用程序，用工具栏帮助使用常用特性。

Rose支持九种不同类型的UML图：User Case图，CLASS图，Activity图，Sequence 图，Collaboration图，Class图，Statechart图.Component图和Deployment图。

Rose界面的五大部分是浏览器.文档窗口.工具栏.框图窗口和日志，如图1-1所示。

浏览器：用于在模型中迅速漫游；文档窗口：用于查看或更新模型元素的文档；工具栏：用于迅速访问常用命令；框图窗口：用于显示和编辑一个或多个UML框图；日志：用于查看错误消息和报告各个命令的结果。

若要了解更详细的知识，请看教材。

Rose模型的四个视图Rose模型的四个视图是：Use Case视图.Logical视图.Component视图和Deployment视图。

各个视图的具体功能请参见教材。

图1-1 Rational Rose界面实验二需求定义与陈述【实验目的】1.了解软件工程的开发过程2.掌握需求和需求分析的概念3.掌握需求分析的过程和常用方法4.掌握需求分析的要点和误区5.学习如何做需求陈述【实验性质】探索型实验【实验环境要求】Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Microsoft Visio, Microsoft office2003以上，网络。

【实验内容和步骤】1.软件工程的开发过程分为哪几部分？2.什么是需求？需求包括哪几个方面？3.什么是需求分析?需求分析有何重要意义？需求分析可以分为哪几个步骤？4.进行需求分析的时候要注意哪些要点和误区？5. 在对现行系统的业务流程建模的基础上，确定目标系统的需求，并按照分层的逻辑陈述。

【分析与讨论】各小组协作讨论修改选定系统的需求陈述。

实验三用例建模【实验目的】1.掌握用例与场景的概念。

2.掌握UML用例图的组成.作用以及使用场合。

3.掌握用例与用例之间的各种关系。

4.学习针对具体场景使用用例图进行分析说明的方法。

5.掌握用例描述的概念和基本结构，以及用例描述的作用。

【实验性质】设计型实验【实验环境要求】Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Rational Rose，Microsoft Visio, Microsoft office2003以上，网络。

【实验内容和步骤】一.想一想1.为了满足物业中介行业的信息化要求，甲公司基于详尽的需求调研与分析，准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。

主要将实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。

该公司小王，通过多次的与潜在客户的交流与沟通，完成了最初的用例模型的开发，下图是一个用例模型的局部：图3-1 物业管理信息系统用例图修改房源信息小李认为该模型不符合“用例建模”的思想，存在明显的错误。

用200字以内说明错误所在，并说明应该如何修改。

2.图3-2是一个描述保险商务系统的简单用例图。

根据该用例图回答问题。

a) “签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类？b) 现实生活中签订保单的基本流程如下：客户提出购买需求，保险员根据客户需求选择相应的保险服务，客户阅读保险条款，同意后打印保单样据，客户签字并支付保金，保单开始生效，保险员做相关系统纪录。

如需要根据以上信息，请列举这个用例描述中可能存在扩展事件流。

c) 保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例，列出可能存在的子用例，并且说明这些用例和“保单管理”用例之间关系。

图3-2 保险商务系统用例分析图二.练一练3.在一个TelephoneSystem（电话系统）中，用户可以使用电话卡或对方付款两种办法来打电话。

1）请画出表示该场景的用例图。

2）在前图的基础上，继续画出可能存在的包含用例和扩展用例。

4.为目标系统建立用例模型。

【分析与讨论】1.总结用例图的重要作用，讨论并指出哪些场合下可以使用用例图。

2.讨论用例分析技术和结构化分析之间的关系和区别。

3.在使用用例图的时候应该如何划分用例，应注意哪些问题？4.用例图能表达的信息依然是有限的，如何对每个用例做简单描述？【扩展导读】用例图和用例描述共同构成用例模型，以下是有关用例描述的材料阅读，通过阅读学会为选定系统做用例描述。

用例的描述格式（参考模板）如：用例“添加图书”的描述实验四类图和对象图建模【实验目的】1.掌握类的定义，类的3要素，UML中类的表示方法。

2.掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。

3.实体类，边界类，控制类，关联类的概念和表示方法。

4.了解对象图。

5.学会对一个系统建立类和对象图并进行相关的描述。

6.掌握类和包图的关系并学会用包来对类分组。

【实验性质】设计型实验【实验环境要求】Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Rational Rose，Microsoft Visio, Microsoft office2003以上，网络。

【实验内容和步骤】一、想一想：1.简述类的属性和方法的可见性有哪些？UML中如何表示？2.分析类模型和设计类模型的区别和联系？二、练一练：3.已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一个实类和类C的1个或多个实类构成.请画出能够正确表示类A,B和C之间关系的UML类图.4.根据以下描述画出类图，并注明多重性关系：一个学生可以选修多门课程，也可能没有任何课程；一门课程可以被多个学生选修；一个老师可以教多门课程或者不教课；每门课程至少有一个老师，也可以有多个老师任教；每门课程可以有0或1本教材，每本教材只能用于一门课程。

5.现有一系统需要对商品进行管理，包括添加，删除商品，修改商品信息三项功能，画出系统类图。

（商品信息包括商品编号，商品名称，价格，生产厂商等）1）如果现在系统需求发生变化，需要能够对损坏商品进行打折，以及可以按照商品的颜色和外形进行查询，则系统类图应该如何修改？2）根据下面的代码画出Invoice类的类图，要求标明各属性的类型和可见性以及类方法。

public class Invoice{public double amount;public Date date = new Date();public string customer;public string specification;public string administrator = “unspecified”;static private int number_of_invoices()=0;public invoice（）；{number_of_invoices++；}public void print（）{System.out.println("The number of invoices is”+ intnumber_of_invoices);}}6.下图4-1是一个仓库管理系统的类模型局部，其中IncomeOrder是指入库单，OrderItem是指入库中的每一项，Product则是产品信息。

请指出模型中的错误，说明原因并改正类图。

图4-1 仓库管理系统的局部类模型【分析与讨论】1.讨论类图在建模过程中的重要作用。

2.总结在设计绘制类图的过程中应注意哪些问题。

3.在下图4-2中最上面的对象的名称是什么？该图表示的意思是什么？请绘制出与其相应的类图。

图4-2 示例图4．说明对象图的适用场景以及它的优缺点【实验导读】1．注意：在逻辑视图中创建类，创建的类须指定相应的类的版型，即是边界类.实体类或控制类；类的取名一定要简洁.明了，当类的名字由多个单词构成时，可以由每个单词的首字母构成类名。

2．在分析类模型中要定义类的职责，那么，如何定义类的职责？例：已定义的类PersonalPlannerForm有三个职责：//maintain profile//prompt to create new profile//submit profile information具体操作步骤：1）双击PersonalPlannerForm类，打开Specification窗口；2）选择Operation标签，在空白窗口中，鼠标右键点击，选择Insert，输入该类的第一个职责，得到图4-3；3）重复步骤2，为该类添加完所有的操作；4）重复1－3直到所有类的操作均添加完毕。

图4-3 输入类的属性3.如何创建包，并将类组成包？◆创建包的具体操作：A.右键单击浏览器中的Logical 视图；B.选择New/Package；C.新包取名如Entities；D.重复前述步骤A～D，创建Boundaries 和Control包。

◆将类组成包A.在浏览器中，将边界类如PersonalPlannerForm类拖动到Boundaries 包；B.重复上述步骤，把已定义的实体类和控制类分别拖入所属包。

实验五UML静态模型分析（含包图）【实验目的】1.完善系统静态模型，在分析类中增加属性和操作。