UML程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、UML程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)INGBIANUML程序設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教程適合專(zhuān)業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)09浙江樹(shù)人大學(xué)信息科技學(xué)院課程與實(shí)驗(yàn)綜述第一部分實(shí)驗(yàn)綜述一. 課程簡(jiǎn)介及實(shí)踐要求：UML程序設(shè)計(jì)是以介紹面向?qū)ο蟮慕y(tǒng)一建模語(yǔ)言UML為主，使學(xué)生了解面向?qū)?象技術(shù)的基本概念，掌握UML的分析和設(shè)計(jì)方法，同時(shí)掌握在Rational Rose環(huán)境下用 UML進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)的技術(shù)。本課程在教學(xué)內(nèi)容方面著重基本理論、基本知識(shí)和基本 方法，在培養(yǎng)實(shí)踐能力方面著重設(shè)計(jì)構(gòu)思和設(shè)計(jì)技能的基本訓(xùn)練，熟練的上機(jī)操作能 力和分析能力。實(shí)驗(yàn)實(shí)踐訓(xùn)練是UML程序設(shè)計(jì)教學(xué)的重要

2、技能環(huán)節(jié)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生加深理 解、驗(yàn)證、鞏固課堂教學(xué)內(nèi)容，特別是通過(guò)設(shè)計(jì)和綜合實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮學(xué)生的想象力和創(chuàng) 新能力。二. 課程實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊螅和ㄟ^(guò)UML的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生應(yīng)該：1. 學(xué)會(huì)用UML進(jìn)行面向?qū)ο蟮乃枷肴シ治龊驮O(shè)計(jì)相關(guān)系統(tǒng)；2. 學(xué)會(huì)用Rose建模工具進(jìn)行軟件建模。三. 課程實(shí)驗(yàn)參考資料1. （美）Joseph Schmuller著.UML基礎(chǔ)、案例與應(yīng)用.人民郵電出版社,20042. （美）Hans-Erik Eriksson.UML 2工具箱.電子工業(yè)出版社,20043. 吳際，金茂忠.UML面向?qū)ο蠓治?北京航空航天大學(xué)出版社,20024. 趙從軍.UML設(shè)汁及應(yīng)用.機(jī)械I：業(yè)岀版社

3、,2004Boochjames Rumbaughjvar用戶(hù)指南機(jī)械丄業(yè)出版社,20016吳建，鄭潮，汪杰UML基礎(chǔ)與Rose建模案例人民郵電出版社,2004第二部分實(shí)驗(yàn)實(shí)踐指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一構(gòu)建用例圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會(huì)分析系統(tǒng)中的參與者和用例2. 掌握用例圖的繪制方法二、實(shí)驗(yàn)器材1. 計(jì)算機(jī)一臺(tái)：2. Rational Rose 匚具軟件；三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、分析ATM系統(tǒng)需求，按要求畫(huà)出用例圖；2、建立一個(gè)學(xué)生管理信息系統(tǒng)的需求3、建立設(shè)汁一個(gè)學(xué)生管理信息系統(tǒng)的完整的用例圖四、實(shí)驗(yàn)步驟（-）ATM系統(tǒng)的用例圖1. 分析ATM自動(dòng)取款機(jī)：客戶(hù)可以取錢(qián)，存錢(qián)，查詢(xún)余額，轉(zhuǎn)帳，修改密碼。通過(guò)分析可找出如下幾

4、個(gè)參與者：（1）ATM（2）客戶(hù)通過(guò)分析得到如下用例：（1）存款 （2）取款（3）查詢(xún)余額 （4）轉(zhuǎn)帳（5）修改密碼 （6）打印收據(jù)2. 繪圖步驟：下而介紹在Rose2003中創(chuàng)建用例圖的過(guò)程：（1）在Use Case View “中雙擊Main圖，或者右擊Use Case View ,彈岀在快捷菜單中選 擇“New” 一 “UseCase Diagram”，雙擊圖標(biāo)，出現(xiàn)圖，為編輯用例圖做好準(zhǔn)備。圖空用例圖（2）在用例視圖中，從工具欄中選擇Actor圖標(biāo)，在右邊的繪圖區(qū)中添加一個(gè)新元素，并取名客戶(hù)表明新增一個(gè)參與者，如圖所示。圖（3）同樣的方法添加參與者“ATM”（4）在工具欄上選擇用例的圖

5、標(biāo)，依次添加存款、取款、查詢(xún)余額、轉(zhuǎn)帳、修改密 碼、打印收據(jù)，如圖所示。Xorh*=4 Gl Mo w *MnwHoroi務(wù)戶(hù)czn印收跟 o o cz修改E瑪氏ATMQMrnv|圖（5）添加參與者和用例間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，如圖所示。c 、丿maxj、UWE /Z* 、u n丿- Vc Cak* Vi7i cd i.6ciorponKat lonnl Kaacunx it led)(McQuencc Diarra*: Laclcnl View / NcwDl口 f&weY Iil I4t. YiF2rw RlowAdd-En* 址&-XD2 口圖（2）在碩序圖編輯窗口中，從工具欄中選擇Object圖

6、標(biāo)，在右邊的繪圖區(qū)中添加一個(gè)新元 素，并取名Customer表明新增一個(gè)對(duì)象，如圖所示。Use Case Vi r* Logi eJ Yiwfi3 jwz fi3 orgI Bl Pocky c Hi er I Bl L ceni 世| H卅D“cr如Z 弍 ssoci at ions Component 7ie* DAploynant Vi awgE-tS圖（3）同樣的方法，添加ATM對(duì)象和Account對(duì)象，如圖所示。4rfc Rational Rose - (imt itlcd) - rSoauonco Dxaeraa: Locxcal YIct f BovDiara*2jSS) Eil

7、e d: t Yiew Fornal Jroysc Report Tools Add-Ins fiindw HelpCustomerD電 尋鯊?fù)唢L(fēng)Ei闔0）a 0AIMdno;XCustomerATMgrtJDDIflS力fcr Help. press】圖（4）根據(jù)ATM取款的場(chǎng)景，獲得第一條消息為“客戶(hù)向ATM機(jī)提交取款需 求”，向圖中添加消息，如圖所示。圖（5）同樣的方法添加其它消息，如圖所示。I雷 Fk Edt 丫Broxse Rcp: q 電矗烏 k? n a b a a a w 4S C3 Un Oise V)e Q han三 Xvxoc i at xx X O LtQ c*l Ti

8、 i C3CcpccATit Vie/ ft DglsA Fir &3 iaFw Hvly Fxa FL（二）分析學(xué)生管理系統(tǒng)，并畫(huà)出詳細(xì)的順序圖（1）如學(xué)生獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定的順序圖：倒入成績(jī)、操行評(píng)定、計(jì)算綜合評(píng)分、獎(jiǎng)學(xué)金評(píng)定（2）用戶(hù)登入的順序圖：（3）新學(xué)期注冊(cè)順序圖：學(xué)生交費(fèi)-向?qū)W院報(bào)到-判斷是否交費(fèi)-（是否申請(qǐng)助學(xué)金、 是否申請(qǐng)緩交）-注冊(cè)（4）建立黨員管理順序圖（5）建立其它的一個(gè)以上順序圖五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2. 小結(jié)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)五構(gòu)建協(xié)作圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)會(huì)協(xié)作圖的繪制方法2. 掌握順序圖和協(xié)作圖的相互轉(zhuǎn)換。二、實(shí)驗(yàn)器材1. 計(jì)算機(jī)一臺(tái)；2. Rationa

9、l Rose 匸具軟件；三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）分析系統(tǒng)需求，畫(huà)出ATM取款的協(xié)作圖。（2）分析學(xué)生管理系統(tǒng)，并畫(huà)出詳細(xì)的順序圖四、實(shí)驗(yàn)步驟（）ATM取款的場(chǎng)景1、ATM取款的場(chǎng)景分析：（1）通過(guò)讀卡機(jī)，用戶(hù)插入ATM卡：（2）ATM系統(tǒng)從卡上讀取銀行ID、帳號(hào)、加密密碼、并用主銀行系統(tǒng)驗(yàn)證銀行ID和帳號(hào)；（3）用戶(hù)輸入密碼，ATM系統(tǒng)根據(jù)上面讀岀的卡上加密密碼，對(duì)密碼進(jìn)行驗(yàn)證；（4）用戶(hù)輸入取款數(shù)量：（5）ATM系統(tǒng)通知主銀行系統(tǒng)，傳遞儲(chǔ)戶(hù)帳號(hào)和取款數(shù)量，并接收返回的確認(rèn)信息：（6）ATM系統(tǒng)輸出先進(jìn)、ATM卡和顯示帳戶(hù)余額的收據(jù)；（7）ATM系統(tǒng)記錄事務(wù)到日志文件。尋找場(chǎng)景中的對(duì)象：ATM、客戶(hù)

10、和帳戶(hù)。2、繪圖步驟：下面介紹在Rose2003中創(chuàng)建順序圖的過(guò)程：Q nllx（1）在 uLogical ViewM 中新建 Collaboration Diagram “，雙擊圖標(biāo)，出現(xiàn)圖，為 編輯順序圖做好準(zhǔn)備。 Ratxoiiftl Roeo (ixnt:xlod)Eil111 KLog/-7 or H“， prF1U f al t L&nGy： AxxMlyKi xXi&l11| |TZg 廠For Halp? prasK F!(2)創(chuàng)建類(lèi)節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建四個(gè)類(lèi)節(jié)點(diǎn)分別為ATM , Branch , Consortium , User。分別選擇其中的三個(gè)類(lèi)節(jié)點(diǎn)ATM , Branch , C

11、onsortium把它們拖動(dòng)至lj CollaborationDiagram 圖中，如圖所示。V Kat i ona 1 Rone (Tinit J ed)口回區(qū))1怡缶程*? 口囿畫(huà)因區(qū)1亙2 0 口回Filo Edi t 7iiv Pornftt Brovfia Report TogIk Add-Tns Windov KainF O Logical Vie*Ifj w&jwa:吁orc目 P ackye M: cr a*chy Logond弐 ssocinti onsS| NcwDiyraiZ3 A.7M3 Branch蘭 CnzcrtiunS Usar十 C_ Component Vi

12、ewMukpfe 今 eiectionaAICQ日 已 /C) 歹I I I RLog/?cr Holp. przz FlDdfault Dxn觀qrq： Analvzis選擇標(biāo)記為User的類(lèi)右點(diǎn)。圖編輯器中，使其位于ATM生命線元素的上方，如圖所示。Rational Rose (untitled)曰回回Kdi t Vi Format Browse Report Tools Add-Ins Windov至j (-antitl2)f*1 U=o Ca=Q Yi awNan 毛空 kcvDiyrs Q KevCLass 刊矣客戶(hù)O KcvUseCascI-fl D KcyUscCoscZ 引=A

13、s so ci it i onzI7I CO LocicCL Vi ev 皿java!*!javaxHl DJ orc:User內(nèi)p/曰日/C:ATMConsortium:Branch(3) 添加連接器鏈接(Object Link)協(xié)作圖中的每個(gè)元素均可通過(guò)連接器鏈接與其他元素建立連接。您可以標(biāo)識(shí)這些 鏈接，并在其中添加消息流。從建模組件面板的基本類(lèi)別中，選擇H Object Link -圖標(biāo)一單擊標(biāo)記為User 的生命線元素，然后單擊ATM.將在兩個(gè)元素之間繪制一條連接器鏈接。使用相同的步驟繪制以 下鏈接：從ATM至Consortium的鏈接從 Consortium 至 Branch 的鏈接

14、 從ATM至Branch的鏈接注意：在創(chuàng)建從ATM至Branch的鏈接時(shí)，請(qǐng)從ATM生命線的右側(cè)水平繪制一條鏈接，并 在到達(dá)Branch生命線的正上方時(shí)單擊鼠標(biāo)左鍵。這樣便會(huì)在鏈接線上出現(xiàn)一個(gè)頂點(diǎn)，然 后在頂點(diǎn)到Branch生命線之間垂直繪制一條鏈接。此時(shí)，該圖應(yīng)當(dāng)圖類(lèi)似。圖在圖編輯器中的任意位宜單擊鼠標(biāo)右鍵，選擇“Edit”的delete from mode菜單，可刪除模型，如圖所示。MiACdviv-i Cd x-gd1 &41 S3 sc同 rMt o- ohy L cnd =a3色1 ATEE=l BrP?J Cncor i ur. 曰 Urpont Vi vComponmit D：V

15、JB8tujontJbvb - SQurtOnaqonDrB卅onQjn Sy ci i c(KX*d)F .*vi ft 3mt wTtr r AT4bTa*-Ad) LdF 入(kar r* 3 *1 Xr9al t r*n Med*!Ctt-l-fD(4) 顯示操作流操作流將在圖中顯示為與鏈接平行的帶標(biāo)記箭頭。此鏈接用于向目標(biāo)元素傳輸消息或?qū)崿F(xiàn)這種 傳輸。在圖編借器中，選擇User和ATM之間的連接器鏈接。右鍵單擊距ATM生命線最近的連接器 鏈接部分。如圖所示，從彈出式菜單中選擇Open Specification7彈出Link Specification For Untile對(duì) 話框，

16、在對(duì)話框中按右鍵，從彈出式菜單中選擇Insert To: ATM，在Message Name中輸入public void GetCashOnHandO,如圖所示二旦區(qū)File Edit Vi er Porml Brovse Report luols Add-Ins Yindov KelpD d口 唔冷口囲代園囤r JU丄AUUMAttIJLUU*AICO刊(uMidod)-O C41 Vl4V 士包 java63化旨 La 蘭 A：SCC3 0ti 02I KcyD 1 E AIK 目 Branch 目 Consc-rtivr* B V:er * 匸CcnpoMid ViewE曰:/0publ

17、ac v&id 9rrixhCaHanCvrxvuItxcV/ nuwxaKJLucQpea Specification *Miiizablc Mcm |CitomizMblc U Ho -O Upctl - h /Ac( 三 AU6C4MHBCNawbock j Cd c ( Q lolajealt l*r tea !皿arux（4）同樣的方法添加其它狀態(tài)，如圖所示。lt/tjfttTWirvcatMUrajPtatirrt thLoiittfvw .* irAinr1in) * g 葉 rgn* Dsfi-ty ! Mm 3“$ u D If C“ Vi4.- U(lrv -口ViwNeb

18、JOkSolaartt V*4e rUl Frcvp| | rx*f/圖（5）書(shū)的各個(gè)狀態(tài)之間添加轉(zhuǎn)移及相應(yīng)的事件，如圖所示。ttedrurt Qifrr lujh / Vtr yfMrWyHirifrtm *Fjpgi：汕蟲(chóng)士 t，r Cd u cm 祈 c -D Uncal ViwJf UH SrSou/AeliM *il% HwhQ.O Avkllatl*o&auO Mwt.akE3 fc*3rt* B4al F“ 八*c 11n111149491B49abk Mcfw able Men*fj CMtdrAbk Mct (Cv*;iiMMzabk MorwMI - kb fWPt Htl

19、*. kc 門(mén)Sfwlc LoEe圖（6）同樣的方法得借書(shū)證的狀態(tài)圖，如圖所示。（二）分析學(xué)生管理系統(tǒng)，并畫(huà)出詳細(xì)的狀態(tài)圖（1）建立學(xué)生交款狀態(tài)圖：已交、未交、緩交、部分申請(qǐng)助學(xué)貸款（2）建立學(xué)生懲罰（記過(guò)以上）狀態(tài)圖：（3）建立學(xué)生黨員申請(qǐng)狀態(tài)圖：（4）建立其它的一個(gè)以上狀態(tài)圖五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2. 小結(jié)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)七構(gòu)建組件圖和配置圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 掌握UML中組件圖和配置圖的建立方法；2. 掌握使用Rose繪制組件圖和配置圖；二、實(shí)驗(yàn)器材1. 計(jì)算機(jī)一臺(tái)；2. Rational Rose 工具軟件;三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）分析學(xué)校網(wǎng)上選課系統(tǒng)的組件圖，畫(huà)出系統(tǒng)組件圖。

20、（2）分析學(xué)校網(wǎng)上選課系統(tǒng)的配置圖，畫(huà)出系統(tǒng)配置圖。（3）分析學(xué)生管理系統(tǒng)，并畫(huà)出詳細(xì)的組件圖與配置圖四、實(shí)驗(yàn)步驟（-）網(wǎng)上選課系統(tǒng)1 分析設(shè)訃學(xué)校網(wǎng)上選課系統(tǒng)的組件圖和配置圖，需求如下：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(guò)系統(tǒng)管理界面進(jìn)入，建立本學(xué)期要開(kāi)的課程、將課程信息保存在數(shù)據(jù) 庫(kù)中并可以對(duì)課程進(jìn)行改動(dòng)和刪除。學(xué)生通過(guò)客戶(hù)機(jī)瀏覽器根據(jù)學(xué)號(hào)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(xún)已選課程、選課以及付費(fèi)。對(duì)于以上操作，可通過(guò)業(yè)務(wù)層，并將這些操作結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)中。2.繪圖步驟:（1）繪制組件圖的步驟如下：確定組件；（系統(tǒng)管理系統(tǒng)，課程管理系統(tǒng)，選課系統(tǒng)，查詢(xún)系統(tǒng)，人員

21、信息管 理，注冊(cè)系統(tǒng)，業(yè)務(wù)操作，備份系統(tǒng)，付費(fèi)系統(tǒng)）給組件加上必要的構(gòu)造型；確定組件的聯(lián)系；繪制組件圖。下面介紹在Rose2003中創(chuàng)建組件圖的過(guò)程：（a）在 uComponent View 中的New的Component Diagram中，出現(xiàn)圖，為編輯 組件圖做好準(zhǔn)備，圖（b）創(chuàng)建組件圖（根據(jù)要求創(chuàng)建）。（2）繪制配置圖的步驟如下：確定節(jié)點(diǎn)；（數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，應(yīng)用服務(wù)器，打印機(jī)，客戶(hù)端（n個(gè)，連接為局 域網(wǎng)）加上構(gòu)造型；確定節(jié)點(diǎn)的聯(lián)系；繪制配置圖。下面介紹在Rose2003中創(chuàng)建配置圖的過(guò)程：（a）在u Deployment View 中，出現(xiàn)圖,為編輯配置圖做好準(zhǔn)備,%* Rational Rose (uLnt it led) - DeployMent Dxagr|9 Filo Edit Viw Format Browse Report Tools Add-Inz Windov Kalp一 namesexAddressstudentQ%unQ為用戶(hù)界面考慮接口，并關(guān)聯(lián)不同的類(lèi)(2)系統(tǒng)配置圖假設(shè)有以下的子系統(tǒng)：學(xué)生管理系統(tǒng)用到財(cái)務(wù)子系統(tǒng)、成績(jī)管理子系統(tǒng)，并各自 有數(shù)據(jù)庫(kù)。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2