《信息系统分析与设计实验指导书

《信息系统分析与设计（UML）》实验指导书辽宁工业大学软件学院目录实验一建模软件的安装配置 (1)实验二用例图实例 (4)实验三类图实例 (11)实验四包图实例 (17)实验五交互图实例 (20)实验六状态图实例 (26)实验七活动图实例 (31)实验八构件图和配置图实例 (37)实验九UML与程序设计综合实例 (40)实验一建模软件的安装配置一、实验目的（实验日期：2018-5-23）1．学习建模软件的安装2．了解建模软件rose2002的基本配置二、实验原理及方法在软件业内，统一建模语言(UML) 已经成为表示软件构架和设计模型的标准符号。

为了让软件专业人员可以统一地、一致地建立他们的分析和设计活动模型，Rational 引导了UML 的开发。

借助UML，团队可以用一种通用的方式来进行交流和记录软件设计。

借助Rose，可以创建一个强大可靠的、基于构件的构架，它可以将发生变更的地方隔离开来。

在进行变更的时候，这个构架将软件的其它部分隔离，避免这些部分受到负面影响。

Rational Rose 帮助您以一种可预测的、受到良好控制的方式来实施变更，可以迅速地开发可靠的代码。

坚固的构架带来可靠的代码。

自动代码生成使代码的开发更加迅速。

Rose Enterprise 自动生成设计级代码。

借助它可以早在系统集成之前就方便快捷地对软件构件进行可视的测试。

Rational Rose 简介如下：（1）Rational Rose可视化环境组成Rose界面的五大部分是浏览器、文档工具、工具栏、框图窗口和日志。

见图1.1。

图1.1 Rose界面●浏览器：用于在模型中迅速漫游。

●文档工具：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几个UML框图。

●日志：用于查看错误信息和报告各个命令的结果。

（2）浏览器和视图浏览器是层次结构，用于在Rose模型中迅速漫游。

在浏览器中显示了模型中增加的一切，如参与者、用例、类、构件等等。

Rose浏览器见图1.2。

浏览器中包含四个视图：Use Case视图、Logical视图、Component视图和Deployment 视图。

点击每个视图的右键，选择new就可以看到这个视图所包含的一些模型元素。

图1.2 Rose浏览器（3）框图窗口在图1.3所示的框图窗口中，我们可以浏览模型中的一个或几个UML框图。

改变框图中的元素时，Rose自动更新浏览器。

同样用浏览器改变元素时，Rose自动更新相应框图。

这样，Rose就可以保证模型的一致性。

图1.3 框图窗口三、实验步骤⒈熟悉windows系统环境及其基本操作⒉安装rose2002建模软件；⒊熟悉rose2002的一些基本操作。

四、分析整理实验数据，写出实验报告简述建用例文件的过程。

五、实验总结实验二用例图实例一、实验目的（实验日期：2018-5-30）1．掌握用例图的基本概念2．掌握用例模型的获取方法二、实验原理及方法用例图描述了系统提供的一个功能单元。

用例图的主要目的是帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，一般表示出用例的组织关系--要么是整个系统的全部用例，要么是完成具有功能（例如，所有安全管理相关的用例）的一组用例。

要在用例图上显示某个用例，可绘制一个椭圆，然后将用例的名称放在椭圆的中心或椭圆下面的中间位置。

要在用例图上绘制一个角色（表示一个系统用户），可绘制一个人形符号。

角色和用例之间的关系使用简单的线段来描述，如图所示。

●创建用例图在浏览器内的Use Case视图中，双击Main，让新的用例图显示在框图窗口中。

也可以新建一个包（右击Use Case视图，选择new→package，并命名），然后右击这个新建包的，选择new→use case diagram。

对系统总的用例一般画在Use Case视图中的Main里，如果一个系统可以创建多个用例图，则可以用包的形式来组织。

图2.1 创建用例图●创建参与者(1)在工具栏中选择“Actor”，光标的形状变成加号。

(2)在用例图中要放置参与者符号的地方单击鼠标左键，键入新参与者的名称，如“客户”。

若要简要的说明参与者，可以执行以下步骤：(1)在用例图或浏览器中双击参与者符号，打开对话框，而且已将原型(stereotype)设置定义为“Actor”。

(2)打开“General”选项卡，在documentation字段中写入该参与者的简要说明。

(3)单击OK按钮，即可接受输入的简要说明并关闭对话框。

图2.2 创建参与者创建用例(1)在工具栏中选择“Use Case”，光标的形状变成加号。

(2)在用例图中要放置用例符号的地方单击鼠标左键，键入新用例的名称，如“存款”。

若要简要的说明用例，可以执行以下步骤：(1)在用例图或浏览器中双击用例符号，打开对话框，接着打开“General”选项卡。

(2)在documentation字段中写入该用例的简要说明。

(3)单击OK按钮，即可接受输入的简要说明并关闭对话框。

图2.3 创建用例记录参与者和用例之间的关系(1)从工具栏中选择关联关系箭头。

(2)将光标定位在用例图中的参与者上，单击鼠标左键并将光标移动到用例符号上，然后释放鼠标左键。

若要简要的说明关系，可以执行以下步骤：(1)在用例图中双击关联关系符号，打开对话框。

(2)在默认情况下，将显示对话框中的“General”选项卡。

(3)在documentation字段中写入简要说明。

(4)单击OK按钮，即可接受输入的简要说明并关闭对话框。

图2.4 参与者和用例的关系 增加泛化关系(1)从工具栏中选择泛化关系箭头。

(2)从子用例拖向父用例，也可从子参与者拖向父参与者。

简要说明关系执行的步骤同上类似。

例2 销售用例例3：构建ATM机管理系统对于银行的客户来说，可以通过A TM机启动几个用例：存款、取款、查阅结余、付款、转帐和改变PIN（密码）。

银行官员也可以启动改变PIN这个用例。

参与者可能是一个系统，这里信用系统就是一个参与者，因为它是在ATM系统之外的。

箭头从用例到参与者表示用例产生一些参与者要使用的信息。

这里付款用例向信用系统提供信用卡付款信息。

例4：建立管理员登录系统用例图（设计型实验）三、实验思考题1请简述分层设计用例图的构建过程。

2 采用分层结构设计用例图的优点？五、实验总结实验三类图实例一、实验目的（实验日期：2018-5-30）1．掌握类和对象的基本概念2．掌握面向对象开发技术二、实验原理及方法类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关；换句话说，它显示了系统的静态结构。

类图可用于表示逻辑类，逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类--摇滚乐队、CD、广播剧；或者贷款、住房抵押、汽车信贷以及利率。

类图还可用于表示实现类，实现类就是程序员处理的实体。

实现类图或许会与逻辑类图显示一些相同的类。

然而，实现类图不会使用相同的属性来描述，因为它很可能具有对诸如Vector和HashMap 这种事物的引用。

类在类图上使用包含三个部分的矩形来描述，如图所示。

最上面的部分显示类的名称，中间部分包含类的属性，最下面的部分包含类的操作（或者说"方法"）。

例1：创建类的过程在Rational Rose中可以通过几种途径来创建类。

最简单的方法是利用模型的Logic 视图中的类图标和绘图工具，在图中创建一个类。

或者，在浏览器中选择一个包并使用快捷菜单的new→class。

一旦创建了一个类，就可以通过双击打开它的对话框并在Documentation字段中添加文本来对这个类进行说明。

图3.1 创建类●创建方法(1)选择浏览器中或类图上的类。

(2)使用快捷菜单的new→Operation(3)输入方法的名字，可在Documentation字段中为该方法输入描述其目的的简要说明。

图3.2创建方法和属性●创建属性(1)选择浏览器中或类图上的类。

(2)使用快捷菜单的new→Attribute。

(3)输入属性的名字，可在Documentation字段中为该属性输入描述其目的的简要说明。

●创建类图(图3.3)右击浏览器内的Logical视图，选择new→class diagram。

把浏览器内的类拉到类图中即可。

图3.3 创建类图创建类之间的关系(1)类之间的关系在工具栏中显示。

(2)对于关联关系来说，双击关联关系，就可以在弹出的对话框中对关联的名称和角色进行编辑(图3.4)。

(3)编辑关联关系的多重性：右单击所要编辑的关联的一端，从弹出的菜单中选择Multiplicity，然后选择所要的基数(图3.5)。

图3.4 创建类之间关联的名称和角色图3.5 关联的多重性编辑例2：ATM系统中取款这个用例的类图类图显示了取款这个用例中各个类之间的关系，由四个类完成：读卡机、账目、A TM 屏幕和取钱机。

类图中每个类都是用方框表示的，分成三个部分。

第一部分是类名；第二部分是类包含的属性，属性是类和相关的一些信息，如账目类包含了三个属性：账号、PIN(密码)和结余；最后一部分包含类的方法，方法是类提供的一些功能，例如帐目类包含了四个方法：打开、取钱、扣钱和验钱数。

类之间的连线表示了类之间的通信关系。

例如，账目类连接了A TM屏幕，因为两者之间要直接相互通信；取钱机和读卡机不相连，因为两者之间不进行通信。

有些属性和方法的左边有一个小锁的图标，表示这个属性和方法是private的(UML 中用’－’表示)，该属性和方法只在本类中可访问。

没有小锁的，表示public(UML中用’+’表示)，即该属性和方法在所有类中可访问。

若是一个钥匙图标，表示protected(UML中用’＃’表示)，即属性和方法在该类及其子类中可访问。

例3：构建图书馆业务功能管理系统三、实验思考题请简述建立类关系的过程。

四、实验总结实验四包图实例一、实验目的（实验日期：2018-6-6）1．掌握对象图和对象图的基本概念2．了解何时使用对象图和包图3．掌握对象图和包图绘制方法二、实验原理及方法一个"包图"可以是任何一种的UML图组成，通常是UML用例图或UML类图。

包是一个UML结构，它使得你能够把诸如用例或类之类模型元件组织为组。

包被描述成文件夹，可以应用在任何一种UML图上。

虽然包图并非是正式的UML图，但实际上他们是很有用处的，创建一个包图是为了∶描述你的需求高阶概述。

为了更好地描述借书过程，根据图7.1绘制借书过程中某一时刻的对象图，以借书过程为例绘制对象图：图4.1 图书馆借书对象图(1) 确定对象的值假定管理员在为读者“S05001”办理书籍“UML Guide”的借书手续，这时首先弹出一个借书窗口LendFrame类的对象“lfLend”，在其上输入读者ID和书名，点击“借书”按钮。