UML与面向对象分析与设计_uml面向对象设计实例
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UML与面向对象分析与设计
实验实践训练体系
适用专业: 计算机科学技术、软件工程
第一部分 课程与实验综述
一．课程简介及实践要求：
《UML与面向对象分析与设计》是以介绍面向对象的统一建模语言UML为主,使学生了解面向对象技术的基本概念,掌握面向对象的分析和设计方法,以及与面向对象技术相关的一些软件开发技术,同时掌握在Rational Rose环境下用UML进行分析和设计的技术。本课程在教学内容方面着重基本理论、基本知识和基本方法，在培养实践能力方面着重设计构思和设计技能的基本训练，熟练的上机操作能力和分析能力。
实验实践训练是UML与面向对象分析与设计教学的重要技能环节。通过实验，使学生加深理解、验证、巩固课堂教学内容，特别是通过设计和综合实验，发挥学生的想象力和创新能力。
二．课程实验目的要求：
通过UML的实验,学生应该: 1．学会用面向对象的思想去分析和设计相关系统;2．学会用Rose建模工具进行软件建模。三．课程实验参考资料
1.(美)Joseph Schmuller著.UML基础、案例与应用.人民邮电出版社,2004 2.(美)Hans-Erik Erikon.UML 2工具箱.电子工业出版社,2004 3.吴际,金茂忠.UML面向对象分析.北京航空航天大学出版社,2002 4.赵从军.UML设计及应用.机械工业出版社,2004 5.Grady Booch,James Rumbaugh,Ivar Jacobson.UML用户指南.机械工业出版社,2001 6.吴建,郑潮,汪杰.UML基础与Rose建模案例.人民邮电出版社,2004 第二部分 实验实践指导
实验一
用例图
一、实验目的1.学会分析系统中的参与者和用例 2.掌握用例图的绘制方法
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
画出ATM系统的用例图
四、实验步骤
1.分析
ATM自动取款机：客户可以取钱，存钱，查询余额，转帐，修改密码。通过分析可找出如下几个参与者： 1．ATM 2．客户
通过分析得到如下用例：
（1）存款（2）取款（3）查询余额（4）转帐（5）修改密码（6）打印收据 2．绘图步骤：
下面介绍在Rose2003中创建用例图的过程：
（1）在“Use Case View“中双击Main图，或者右击“Use Case View“，弹出在快捷菜单中选择“New”－>“UseCase Diagram”，双击图标，出现图1，为编辑用例图做好准备。
（2）在用例视图中，从工具栏中选择Actor图标，在右边的绘图区中添加一个新元素，并取名客户表明新增一个参与者，如图2所示。
图2（3）同样的方法添加参与者“ATM”,如图3所示。
图3(4)在工具栏上选择用例的图标，依次添加存款、取款、查询余额、转帐、修改密码、打印收据，如图4所示。
图4（5）添加参与者和用例间的关联关系，如图5所示。
图5
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
实验二
交互图
一、实验目的1.学会用协作图实现用例
2.掌握顺序图的绘制方法以及顺序图和协作图的相互转换。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
画出ATM取款的顺序图，并转换为协作图。
四、实验步骤
1.分析
ATM取款的场景：
（1）通过读卡机，用户插入ATM卡；
（2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、加密密码、并用主银行系统验证银行ID和帐号；
（3）用户输入密码，ATM系统根据上面读出的卡上加密密码，对密码进行验证；（4）用户输入取款数量；
（5）ATM系统通知主银行系统，传递储户帐号和取款数量，并接收返回的确认信息；（6）ATM系统输出先进、ATM卡和显示帐户余额的收据；（7）ATM系统记录事务到日志文件。寻找场景中的对象：ATM、客户和帐户。2．绘图步骤：
下面介绍在Rose2003中创建顺序图的过程：
（1）在“Logical View”中新建“Sequence Diagram“，双击图标，出现图1，为编辑顺序图做好准备。
（2）在顺序图编辑窗口中，从工具栏中选择Object图标，在右边的绘图区中添加一个新元素，并取名Customer表明新增一个对象，如图2所示。
图2
（3）同样的方法，添加ATM对象和Account对象，如图3所示。
图3（4）根据ATM取款的场景，获得第一条消息为“客户向ATM机提交取款需求”，向图中添加消息，如图4所示。
图4
（5）同样的方法添加其它消息，如图5所示。
图5（6）根据顺序图生成协作图，步骤如下：“Browse”－>“Create Collaboration Diagram”，生成的协作图，如图6所示。
图6
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
实验三 类图
一、实验目的1.理解类的基本概念 2.理解类间的关系 3.掌握类图的绘制方法
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
分析选课系统中的类及关系，然后画出它们的类图。
四、实验步骤
1.分析
在选课系统中，通过分析可抽象出如下几个类： 1．学生类 2．管理员类 3．课程类
学生类和管理员类的属性较容易分析，这里只列出课程类的属性和方法：（1）课程名称（2）开课教室（3）课程号（4）授课教师（5）选课的学生（6）开课起始时间（7）允许选课的学生人数（8）设置课程号（9）设置课程名称（10）查询课程号
（11）查询允许选课的学生人数 2．绘图步骤：
下面介绍在Rose2003中创建类和它们之间关系的过程：
（1）在“Logical View“中双击Main图，或者右击“Logical View“，弹出在快捷菜单中选择“New”－>“Cla Diagram”，双击图标，出现图1，为编辑类图做好准备。
图1
（2）在逻辑视图中，从工具栏中选择cla图标，在右边的绘图区中添加一个新元素，并取名Student表明新增一个类。
图2
（3）选择新创建的元素，点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Open Sepcification”,弹出图3对话框。
（4）在对话框中，可以修改元素的名称，这里新元素的名称定为“Student”，如图4所示。
图3
图4（5）点击“Attributes”选项卡，添加属性，如图5所示。
图5（6）点击“operations”选项卡，添加方法如图6所示。
图6（7）同样的方法添加Course类，如图7所示。
图7（8）创建两个类之间的关系，通过分析得出：学生类和课程类之间为单向关联。选择图标栏的“关联”，由学生类指向课程类。如图8所示。
图8（9）创建关联名。右击关联，选择“open specification“，键入关联名，如图9所示。
图9（10）分别在“Role A Detail“和“Role B Detail“选项卡中键入名称和多重性，如图10所示。
图10（11）重复（2）－（10）中的步骤完成选课系统整个类图的创建。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。实验四 状态图和活动图
一、实验目的1． 熟悉状态图和活动图的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具绘制状态图和活动图方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
（1）分析图书管理系统中的书和借书证的状态，画出它们的状态图；（2）分析管理员的活动状态，画出管理员的活动图。
四、实验步骤
1.分析
在图书管理系统中，分析书的状态如下： 1．可借 2．被借 3．被预约 4．删除
借书证的状态如下： 1．可用 2．不可用 3．删除
管理员的活动如下： 1． 处理还书 2． 处理借书 3． 处理罚款 读者的活动如下： 1．登录 2．找书 3．预约 4．浏览 2．绘图步骤：
下面介绍在Rose2003中创建类和它们之间关系的过程：
（1）在“Logical View“中信件“StateChart Diagram”，双击图标，出现图1，为编辑状态图做好准备。
图1（2）在工具栏中选择“Start State”图标添加到编辑窗口中，如图2所示。
图2（3）在工具栏中选择“State”图标，添加一个元素，命名为“New book”，如图3所示。
图3
（4）同样的方法添加其它状态，如图4所示。
图4
（5）书的各个状态之间添加转移及相应的事件，如图5所示。
图5
（6）同样的方法得借书证的状态图，如图6所示。
图6
（7）在Rose2003中，绘制图书管理员的活动图，新建“Activity Diagram”，如图7所示：
图7
（8）读者的活动图如图8所示：
图8
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
