第一篇：UML开发实验指导书
前言
前 言
《UML开发》课程是计算机科学与技术本科专业的一门重要的专业课.通过本课程的学习，使学生在已有的计算机软，硬件基础知识，程序设计知识，数据库和网络通信知识的基础上系统掌握面向对象系统分析与设计的基本方法和技术，并具有针对特定环境下的应用问题进行信息系统开发(包括系统分析，设计与实现)的能力。通过学习本课程学生可以理解和掌握面向对象系统的分析和设计的方法和分步过程、掌握面向对象系统分析和设计的建模标准UML语言，能够利用Rational Rose（或Microsoft Visio）软件以某一信息系统为例进行系统分析和设计。
本课程主要介绍UML的基本概念、面向对象分析和面向对象设计的方法、面向对象分析和设计的UML建模标准等内容。
通过本课程的学习，学生掌握的知识、内容及掌握的程度要求为：
1.使学生理解面向对象的信息系统的开发过程、系统分析和设计的原则和方法； 2.使学生掌握UML语言的基础知识，以及UML在面向对象的软件系统分析和设计中的应用，并能使用UML工具建立系统模型；
3.使学生掌握在UML系统模型下应用高级语言建立应用系统的方法； 4.通过案例教学和实验，提高学生在应用面向对象技术开发软件方面的动手能力和解决问题的能力，并鼓励创新。
本实验所要求的建模工具为Rational Rose 2003。本课程通过对LSTC图书馆管理系统进行建模设计开发。
实
验
要
求
实 验 要 求
计算机软件建模技术现在越来越广泛的应用于软件工程中。《UML开发》课程实验的目的是为了使学生在课程理论学习的同时，通过在一个实践的环境下，实际学习软件统一建模语言，对软件建模技术有一个初步的了解及认识。通过本指导书中的各个实验，学习掌握对一般面向对象系统建模的方法与技术。总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握《UML开发》课程教学大纲要求的内容。
在《UML开发》的课程实验过程中，要求学生做到：
（1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。
（2）仔细观察上机时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。（3）认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验情况及其分析。对需编程的实验，写出程序设计说明，给出源程序框图和清单。
（4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。
（5）实验课程不迟到、不早退、不缺席。如有事不能出席，需出示系上假条。实验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查模型质量和即时提问。第二部分是提交书面的实验报告。此外，针对以前教学中出现的问题，本实验将采用阶段检查方式，每个实验都应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。以避免期末集中检查方式产生的诸多不良问题，希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。
目
录
目 录
《UML开发》实验指导书..............................................................................错误！未定义书签。前 言...............................................................................................................................................1 实 验 要 求...............................................................................................................................2 目 录.............................................................................................................................................3 实验一 Rational Rose基本操作..................................................................................................4 实验二 用例图.................................................................................................................................7 实验三 活动图...............................................................................................................................13 实验四 状态图...............................................................................................................................22 实验五 类.......................................................................................................................................29 实验六 类的关系...........................................................................................................................37 实验七 交互图...............................................................................................................................42 实验八 对象图和包.......................................................................................................................51 实验九 组件图和部署图...............................................................................................................53 实验十 正向工程...........................................................................................................................60
实验一 Rational Rose基本操作
实验一 Rational Rose基本操作
一、实验目的
1．熟悉Rose的工作环境。2．掌握Rose的基本操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
Rational Rose工具简介。
Rational Rose 2003企业版的安装。Rose应用程序界面。Rose基本操作
四、实验步骤
1．Rose工具的基本功能：面向对象建模；用例分析；支持UML、COM、OMT和Booch’93；语义检查；支持可控的迭代开发；双向工程；支持多用户并行开发；可以与数据建模工具集成；OLE链接、自动化；多平台可用性。
2．Rose安装：安装向导（引导安装），安装主程序，配置许可协议。3．Rose应用程序界面：
应用程序窗口：显示载体。
浏览器窗口：模型图超出屏幕显示范围时用于选择观察区域。 文档窗口：记录用户操作和模型元素信息的辅助提示窗口。 模型图窗口：用于建立和修改当前模型的图形化视图。 规范窗口：用于查看或设置各种模型元素的属性和关系。
实验一 Rational Rose基本操作
4．Rose基本操作
（1）创建Rose模型（FileNew）：框架向导（Framework Wizard插件）。框架是一系列预定义的模型元素，可以定义某种系统的体系结构，也可以提供一系列可重用构件。
（2）保存Rose模型（FileSave）：在默认的情况下，Rose模型都以扩展名为.mdl的文件进行保存。*.ptl格式文件类似于模型文件（*.mdl），但是只是模型文件的一部分。模型文件*.mdl则保存完整的模型。以Rose的旧版本保存模型，可能会丢失某些模型元素和特性。
（3）Rose模型的导入导出（FileImport，FileExport）：略。
实验一 Rational Rose基本操作
（4）Rose模型的网页发布（ToolsWeb Publisher）：略。（5）Rose全局选项设置（ToolsOptions）：略。
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 用例图
实验二 用例图
一、实验目的
1．熟悉用例图的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具绘制用例图方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
根据LSTC图书馆管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：
1.对其中主要功能的用例书写书面用例。
四、实验步骤
书写“删除读者信息”用例的书面用例。一般应包含以下信息：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；
（2）“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；
（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。分析: 在图书馆管理系统中,管理员首先登录系统,系统验证通过后,管理方可向系统查询数据,在查询后,系统会给出提示,有没有找到相关的数据,管理员根据系统查询的返回结果,进行下一步的操作,就是删除读者,在删除的过程中,系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除,若可以删除,则给删除提示,若不能删除,也给相关的提示信息。
绘图步骤:(1)在用例视图上双击main,出现如图1.1所示,为绘制用例图做好准备。
实验二 用例图
图1.1(2)在图中的工具栏选取“Actor”图标，在右边的图中添加一个Actor，并输入名称:administrator,如图1.2所示。
图1.2(3)在左边的工具栏中，选取“Use Case”的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login。
实验二 用例图
图1.3
（4）按照步骤（3），绘制出如图1.4和图1.5的两个用例。
图1.4
实验二 用例图
图1.5（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例实现，如图1.6所示。
图1.6
实验二 用例图
（6）根据步骤（5），同时完成如图1.7和图1.8。此时，“删除读者信息”用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。
图1.7
图1.8（7）根据分析情况，进一步添加或细化用例图。
实验二 用例图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
六、实验作业
1． 通过各种途径（查阅图书资料，网上搜索等），了解“LSTC图书馆管理系统”的需求，形成一份“图书馆管理系统软件需求说明书”，格式可参见“计科学院主页毕业设计文档下载软件需求说明书（GB856T——88）”。
2． 在上述第1步的基础之上，对“LSTC图书馆管理系统”进行用例建模，形成完整的用例模型。
3． 将第1步得到的需求说明书WORD文档和第2步得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。（注：账号和初始密码均为学生学号。）
实验三 活动图
实验三 活动图
一、实验目的
1．熟悉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
根据LSTC图书馆管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：
用活动图来描述系统中已知用例的业务过程： 1．描述“删除读者信息”用例。
四、实验步骤
绘制“删除读者信息”用例的活动图。删除读者信息一般按照以下步骤进行：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；（2）“业务逻辑”组件在数据库中查找待删除的读者名；
（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。绘图步骤：
（1）在用例图中，找到“删除读者信息”的用例，如图2.1所示，在“删除读者信息”用例上单击右键，在弹出的快捷菜单中选“New”，Rose工具也会弹出一个菜单，选”Activity Diagram”，选中后单击，便可以新建好一个活动图。如图2.2所示。
实验三 活动图
图 2.1
图2.2(2)新建好活动图后，双击“删除读者信息”的活动图，得到如图2.3所示，然后在左边的工具栏内点击“Swimlane”，在右边的图添加一个泳道，如图2.4所示，并命名为administrator.按照此步骤，再添加另一个泳道，并命名为SystemTool，得到图2.5。
实验三 活动图
图2.3
图2.4
实验三 活动图
图2.5（3）接着在左边的工具上选取“Start State”，并在administrator的泳道上添加，如图2.6所示；添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图2.7所示，在左边的工具栏上选中“Activity”这个图标，在administrator这边的泳道上添加一个活动，命名为登录（login），再在开始结点和活动登录（login）之间添加活动关系，如图2.8所示。
图2.6
实验三 活动图
图2.7
图2.8
（4）完成步骤（3）后，登录输入需要对输入的信息进行验证，则在图中利用“Decision”图标添加一个验证框，如图2.9所示：添加验证框后，验证的内容，如果通过，则允许管理员进行查询操作，如图2.10所示；如不能通过，则结束，如图2.11所示。
实验三 活动图
图2.9
图2.10
实验三 活动图
图2.11
（5）验证后，下一步的操作是查询需要删除的记录，添加一个活动，命名为delete，如图2.12和图2.13所示。
图2.12
实验三 活动图
图2.13（6）最后，在删除后，系统会返回操作结果给操作者，图2.14所示；删除成功或删除失败系统都会有信息返回给操作者。
图2.14（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化活动图。
五、实验报告要求
实验三 活动图
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
六、实验作业
1． 在实验二所得到的“LSTC图书馆管理系统”ROSE用例模型基础之上，选择其中至少2个最核心的用例，对其建立活动图。
2．将本实验完成后得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。
实验四 状态图
实验四 状态图
一、实验目的
1．熟悉状态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
通过前面内容的学习，完成了对LSTC图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动图。通过这两种图我们可以初步了解系统的业务处理过程，但对业务处理过程的处理状态间转换了解仍不够，这不利于设计人员对系统业务的进一步理解，而状态图能从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动。因此，指派你运用本节所学的状态图，完成如下任务：
1.完成图书馆业务模块中“还书”用例的状态图。
四、实验步骤
1．业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的还书主要业务的描述和分析可知，还书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）、失败（Failure）、归还成功（Success）5种状态及激活相互转换的事件。
2．绘制状态图：请您根据业务分析，运用UML绘制“还书”用例的状态图。分析：
还书的主要业务都是由管理员来完成，首先管理员必须先登录系统，并通过验证后，便可以进行下一步的操作，查找该书的相关信息，如存在，则进行还书操作，如不存在该信息，则给出提示信息；
绘图步骤：
（1）在用例图中的还书（reversion）用例，单击右键，如图3.1所示，新建一个状态图，命名为reversion状态图，图3.2所示。
实验四 状态图
图3.1
图3.2（2）双击“reversion”状态图，展开后，在左边的工具栏上选取一个“Start State”，此结点为开始结点，图3.3所示；当还书的时候，操作者先要询问系统的状态，如果系统忙，操
实验四 状态图
作者则必需等待，因此，得到系统的两种状态，如图3.5所示。
图3.3
图3.4
实验四 状态图
图3.5（3）操作者在询问系统和状态后，得到的图3.6所示两种状态，如果系统忙，操作者必需要等待、结束，如图3.7和图3.8所示，重返步骤（1）。
图3.6
实验四 状态图
图3.7
图3.8（4）如系统空闲，则进行对还书的信息进行查询操作，图3.9所示；查询也有两种结果，一是查询得到该书的相关信息，二查询不到该书的相关信息；则此时有两种状态，需要
实验四 状态图
建立两种状态，如图3.10所示。
图3.9
图3.10（5）最后，操作者进行了操作后，系统会给出操作的结果给操作者；操作成功或失败，都会有提示信息给出。整个的还书的过程便完成；图3.11所示。
实验四 状态图
图3.11（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化状态图。
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
六、实验作业
1． 在实验三所得到的“LSTC图书馆管理系统”ROSE用例模型基础之上，选择其中至少2个最核心的用例，对其建立状态图。
2．将本实验完成后得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。
实验五 类
实验五 类
一、实验目的
1．理解类的基本概念。
2．掌握如何从需求分析中抽象出类的方法。3．掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过前面内容的学习，完成了对LSTC图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动图、状态图。通过这三种图我们可以初步了解系统的业务处理流程。现在需要对系统进行静态建模，这就需要从系统的用例图、活动图和状态图去寻找和发现类。因此，指派你运用本节所学的有关如何抽象出类的知识，完成如下任务：
1． 寻找和抽象出书籍管理功能中的类。
四、实验步骤
1．分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理功能可知，该模块是由书籍信息类、书目类、新增书籍界面类、修改书籍界面类、删除书籍界面类和书籍管理类6个类组成。
2．绘制类的步骤：
（1）打开前面初步构建的UML模型文件;（2）打开Rose中的逻辑视图（Logical View），用鼠标右击逻辑视图，在弹出来的菜单中选择“New→Class diagram”项，创建“图书馆业务功能”类图，如图4.1所示。
（3）双击新建的“图书馆业务功能”类图，并点右边控件集中选中的“Class”图标，并用鼠标在图中拖出一个类图，并命名为Book，如图4.2所示。
实验五 类
图4.1
图4.2（4）接下来的一步为设置Book类的属性，在类图中双击Book类，可以在打开的“Class Specification”对话框中设置Book类的属性和方法等其他的信息，如图4.3所示；然后点击“Attributes”这个选项卡，此栏目为设置类的属性的选项，在图中间单击右键，可以看到有一个“Insert”的选项，如图4.4所示，选中这个选项，然后在出现的对话框中输入相关信息如图4.5所示，即书本的ISBN号，在“Type”这个方框内输入此属性的类型值，同时可以看到一栏可以设置此属性的访问权限，一般这些属性都设置“Private”这个权限，如图4.6所示。Book类的其他属性也可以按照以上的做法设置，最后得到的结果是图4.7所示。
实验五 类
图4.3
图4.5
图4.4
图4.6
实验五 类
图4.7（5）设置好Book类的属性，现在来设置Book类的方法（也是操作），双击Book类后在“Class Specification”对话框中选“operations”这个选项卡，可以看到图4.8所示，在图中的空白地方，单击右键，在弹出的菜单中选“insert”这个选项，见图4.9，接着输入方法名，同时可以设置该方法的返回类型，也可以在Documentation的方框内填写一些相关的方法说明，如图4.12所示，设置好该方法的访问权限，见图4.13。Book类的其他方法也可以按上面来设置好，最后，得到Book类的其他方法见图4.14。
图4.8
实验五 类
图4.9
图4.11
图4.10
图4.12
实验五 类
图4.13 图4.14（6）至此，Book类的方法和属性都设置好了，如图4.15所示。
图4.15（7）接下来为书目类（BookItem）设置，按照上面的步骤可以设置好BookItem类的属性和方法，如图4.16和图4.17所示。
实验五 类
图4.16 图4.17
（8）最后，绘制出由分析得出的各个类，如图4.18所示，此时，“图书馆业务功能”类图便完成。
图4.18
实验五 类
（9）根据分析情况，进一步细化添加相关的类。
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
六、实验作业
1． 在实验四所得到的“LSTC图书馆管理系统”ROSE用例模型基础之上进行静态建模，抽象出该系统中的每个类，并建立对应的类图。
2．将本实验完成后得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。
实验六 类的关系
实验六 类的关系
一、实验目的
1．理解类间关系的基本概念。2．掌握描绘类间关系的方法。
3．掌握在Rational Rose中绘制类关系的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过对前面内容的学习，使我们完成了LSTC图书馆管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。我们知道类通常是不会单独存在，而是由关联、泛化、依赖等关系相互协作来静态描述业务系的。因此，我们在找出系统中所存在的类的前提下，需要进一步对业务对象间如何联系进行建模。现指派你运用本节所学的相关知识，完成如下任务：
1．对书籍管理功能中的类的关系建模。
四、实验步骤
1．分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理业务分析和对该业务抽象出来的类可知，图书馆的主要静态模型类图是由书籍管理类、书类、书目类、管理员类、用户类和各种界面操作类组成。其中用户类与管理员类是泛化的关系，而其它类之间均是关联关系。
2．请根据你的静态建模分析结果，在Rational Rose中绘制类间的关系。绘图步骤：
（1）打开上面做好的类图，添加管理员类，用户类，界面类。首先，将实验二 “Use Case View”中的administrator角色拖到类图中，即添加了一个管理员类，图5.1，并按照上面所说方法添加类的各种属性和方法，见图5.2、图5.3。
实验六 类的关系
图5.1
图5.2
实验六 类的关系
图5.3（2）可以依照上面的操作来添加其他的类，如：用户类（Reader类）、界面类(ActionForm),添加完后结果如图5.4 和图5.5所示；
图5.4
实验六 类的关系
图5.5（3）其他的类添加完后，就可以为各个类添加关系了，由关联、泛化、依赖等关系相互协作来静态描述业务系，所以，各个类的关系也由这几个关系来完成。如图5.6所示：Person类是administrator类和reader类两个类的父类，他们之间为泛化关系，即administrator类和reader类是继承自Person类。BoobItem类是继承自Book类的，其他的类为一般的依赖关系，最后，连接完线条便得到图5.6。
实验六 类的关系
图5.6（4）根据分析设计情况，进一步细化各类之间的关系。
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
六、实验作业
1． 在实验五所得到的“LSTC图书馆管理系统”ROSE模型基础之上进行静态类间关系建模，挖掘出该系统的各个类之间的关系，并绘制对应的类图。
2．将本实验完成后得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。
实验七 交互图
实验七 交互图
一、实验目的
1．理解时序图的基本概念。2．理解协作图的基本概念。
3．掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过对教学内容的学习，使我们完成了LSTC图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类以及类间关系。现在需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由交互图来描述系统的动态特性。现指派你运用本节所学的相关知识，完成如下任务：
1．对书籍管理功能中的用例进行动态建模。
四、实验步骤
1．分析：根据图书馆业务功能模块中的交互操作进行动态建模的操作步骤和方法，请你对书籍管理模块中的交互操作进行动态建模。该模块中主要存在“新增书籍”、“修改书籍信息”和“删除书籍信息”三种交互操作。
2．请在Rational Rose中绘制上述的交互图。绘图步骤：
（1）在Rose的“Logical View”单击右键，选择“Sequence Diagram”新建一个时序图，时序图是交互图一种表示，可以用时序来表示，如图6.1；在此，先简单介绍一下用法：图中的直线箭头是发送消息；虚线箭头是返回消息；曲折线是对象自己给自己发送消息并调用。
（2）接下来的是添加类，系统中的类是其他的方法的边界，在前面的实验中做好的类可以直接拖拉到时序图中，见图6.2 和图6.3所示。
实验七 交互图
图6.1
图6.2
实验七 交互图
图6.3（3）添加类后，便可以添加方法了，开始时必须是外面的实体向系统发送消息，如图6.4所示，是管理员登录时向系统发送的消息；
图6.4
实验七 交互图
（5）可以按上一步的方法来完成其他的方法，如validate（验证）,返回验证结果，当用户收到结果后，可以正常登录后便能进行增加图书见图6.5到图6.9。最后得到的时序图如图6.10所示。
图6.5 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate
图6.6
实验七 交互图
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result图6.7 : administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add图6.8
实验七 交互图
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook
图6.9
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook9: addruselt10: addresult
图6.10
(6)完成了时序图后，可以按F5键便得到“新增图书”的协作图，见图6.11所示。
实验七 交互图
1: login6: add : administrator5: result10: addresult : ActionForm3: validate8: addbook4: result9: addruselt2: login7: addSystem
图6.11
（7）剩下的“修改图书信息”和“删除图书信息”的交互图在此不再一一详细的介绍，其绘图方法跟绘制“新增图书”的方法一样，最后结果见图6.12 到图6.15 : administrator : ActionForm1: login2: loginupdate : System3: validate4: result5: result6: updatebook7: updatebook8: updatebook9: updateresult10: updateresult
图6.12
实验七 交互图
1: login6: updatebook : administrator5: result : ActionForm10: updateresult4: result3: validate9: updateresult8: updatebook2: login7: updatebookupdate : System图6.13
: : System : administratorActionForm1: login2: login3: viladate4: viladateresult5: viladateresult6: delete7: delete8: delete9: deleteresult10: deleteresult图6.14
实验七 交互图
1: login6: delete : administrator5: viladateresult10: deleteresult : ActionForm3: viladate8: delete4: viladateresult9: deleteresult2: login7: delete : System
图6.15
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
六、实验作业
1．在实验六所得到的“LSTC图书馆管理系统”ROSE用例模型基础之上，选择其中至少2个最核心的用例，对其建立时序图和协作图。
2．将本实验完成后得到的ROSE模型文件进行打包，通过课件主页的“作业提交”栏目完成作业上传。
第二篇：UML实验指导书
UML实验指导书
前言
UML技术是一门实践性很强的课程，必须十分重视加强实验教学。UML技术实验课的目的是进一步巩固和加强理论知识，培养基本应用和建模工具操作技能，提高解决实际问题的能力。
为了达到上述目的，根据我系UML技术的教学大纲及实际情况编写了该实验指导书。全书共分7个实验，每个实验包括有：实验目的、实验器材、实验内容和步骤、实验报告要求
等项目。
１
UML实验指导书
目录
实验一 用例图...............................................................................................................................３ 实验二 交互图...............................................................................................................................４ 实验三 类图...................................................................................................................................５ 实验四 数据建模...........................................................................................................................６ 实验五 活动图...............................................................................................................................７ 实验六 状态图...............................................................................................................................８ 实验七 组件图和部署图...............................................................................................................９
２
UML实验指导书
实验一 用例图
一、实验目的
1． 熟悉用例图的基本功能和使用方法。2． 掌握如何使用建模工具绘制用例图方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据以下需求设计一个图书馆管理系统的用例图。基本功能要求：
图书管理：新书登记，图书查询，图书注销； 借阅管理：借书，还书，查询今日到期读者；
读者管理：增加读者、删除读者、查询读者、读者类别管理（可以设置不同类的读者，并使不同类读者对应不同类的图书流通参数，如可借册数，可借天数，可续借次数，可续借天数等）；
报表管理：包括图书借阅统计报表，被注销图书统计报表等；报表可以有多种格式可供选择；可以把报表输出到文件中，可以预览报表、打印报表等。
系统管理：系统管理员使用，包括用户权限管理（增加用户，删除用户，密码修改等），数据管理（提供数据修改、备份、恢复等多种数据维护工具），系统运行日志，系统设置等功能。
四、实验步骤
详细分析系统需求，使用Rose工具完成系统用例图。（1）分析系统活动者（2）分析系统活动者的用例
（3）分析活动者之间、用例之间的关系（5）绘制用例图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
３
UML实验指导书
实验二 交互图
一、实验目的
1．理解顺序图的基本概念； 2.理解协作图的基本概念；
3.掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统的需求分析和用例图，完成系统的交互图，对用例进行动态建模。
四、实验步骤
1.分析：根据图书馆管理系统的需求分析和用例图，对系统中的用例进行动态建模。2.请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制上述的交互图。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
４
UML实验指导书
实验三 类图
一、实验目的
1．理解类的基本概念；
2.掌握如何从需求分析中抽象出类的方法； 3.掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统需求分析、用例图、交互图，对系统进行静态建模，寻找和发现类，分析类之间的关系。
四、实验步骤
1．打开前面初步构建的UML模型文件;2．打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“图书馆业务功能”。
3．用鼠标右击“图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“New→Class diagram”项，创建类图。
4．双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类并用鼠标在图中分别拖出上述类图。5．设定上述抽象出来各类的属性和操作。6．分析、设定以上各类之间的关系。
7．请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制类间的关系。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
５
UML实验指导书
实验四 数据建模
一、实验目的
1．数据建模的基本概念
2．掌握在Rational Rose中进行数据建模。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统需求分析、类图系统进行数据建模。
四、实验步骤
1.创建 Database，Database建模元素在component view中创建。2.创建 Schema，在logical view中创建schema，并选定目标数据库。
3.创建 Domain Package和Domain，在logical view中创建，先创建Domain Package，再创建Domain。
4.创建 Data Model Diagram，在schema下创建。5.创建 Table，在Data Model Diagram中建表。6.创建 Column，在表上建立列。
7.创建 Relationship，在表与表之间建立关系,，有两种关系，即non-identifying(非确定性)关系和 identifying(确定性)关系
8.Normalizing the Data Model，创建了数据模型后，还要将模型规范化，如转换为3NF。
9.Optimizing the Data Model，如创建索引，视图，存储过程，denormalization，使用domain等。
10.Implementing the Data Model，利用Rose产生DDL或直接在数据库中建立表。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
６
UML实验指导书
实验五 活动图
一、实验目的
1． 熟悉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
根据图书馆管理需求分析、用例图、类图等，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，完成系统活动图活动图。
四、实验步骤
以“删除读者信息”用例为例，说明绘制活动图的步骤。1．管理员在录入界面，输入待删除的读者名；
2．“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；
3．如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续； 4．“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
5．如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续； 6．在数据库中，删除相关信息； 7．显示删除成功信息； 8．结束。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
７
UML实验指导书
实验六 状态图
一、实验目的
1．理解什么状态和状态图； 2.学会使用UML绘制状态图；
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统的需求分析、用例图和相应的活动图，从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动，完成系统的状态图。
四、实验步骤
1.业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的还书业务的描述和分析可知，还书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）、失败（Failure）、归还成功（Success）5种状态及激活相互转换的事件。
2.绘制状态图：请您根据分析运用UML绘制还书用例的状态图。
五、实验报告要求
1．整理实验结果。
2．小结实验心得体会。
８
UML实验指导书
实验七 组件图和部署图
一、实验目的
1.理解组件图的基本概念 2.理解组件图的应用：逻辑部署 3.理解部署图的基本概念 4.理解部署图的应用：物理部署 5.掌握组件图和部署图绘制的方法
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
1． 根据图书馆管理系统的分析和设计，已完成类图和交互图的分析与设计，完成系统的组件图和部署图。
四、实验步骤
1.绘制组件图 分析：
在图书馆管理系统中，通过分析可以发现类图中的类应分为4个部分：
1．用户接口模块（UI），主要负责系统和用户的交互，包括Frame类，Dialog类等。2．业务对象模块（BO），主要负责处理系统中的业务计算，如借书，还书等功能的具体操作。
3．数据存储模块（DB），主要负责处理对数据的存储。4．通用工具模块（UTIL），包括系统中通用函数。
通过一个主程序StartClass来启动。由于系统中的类较多，这里以业务对象模块（BO）为例来讲解如何创建组件图，BO模块中包括
Item类：书目类，表示一本实际存在的书籍或杂志
Loan类：借书业务类，将借阅者和图书馆关联起来，一个Loan对象表示借出的一本书 BorrowerInfomation类：借阅者信息类，表示一个借阅者。
Title类：表示一种书或一种杂志。如《C++编程思想》就是一种书，用1个title表示，如果有2本这样的书，则需要用2个Item表示。
Reservation类：预定信息类，表示一个预定信息。
Item类和Loan类之间互相依赖，Loan类和BorrowerInfomation类之间互相依赖，９
UML实验指导书
BorrowerInfomation类和Reservation类之间互相依赖，Reservation类和Title之间互相依赖，Title和Item类之间互相依赖。绘图步骤：
（1）在组件视图中双击Main图，出现图7.1，为编辑组件图做好准备，这时绘图工具栏中的图标如图中椭圆所示，其中具体含义可参看本节“补充图标”一段的介绍。
图7.1（2）在组件视图中，从工具栏中选择MainProgram图标，在右边的绘图区中添加一个新组件，并取名StartClass.java表明新增一个主程序。
图7.2（3）选择新创建的组件，点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Open Sepcification”,弹出图7.3对话框。
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UML实验指导书
（4）在对话框中，可以修改组件的名称，设置组件的类型，指定实现的语言。这里新组件的名称定为“StartClass.java”，组件构型为Main Program（Rose中提供了多种构型，大部分在补充图标一段中均有简单的介绍），实现语言为JAVA（Rose中默认的是分析语言Analysis），修改结果如图7.4所示。
图7.3
图7.4（5）组件图描述的是系统的实现视图，因此要指定实现组件功能的文件。点击File
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UML实验指导书
选项卡，在列表框中点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Insert File”，弹出文件对话框。在对话框中，键入StartClass.java，点击“打开”按键，这时对话框如图7.5所示。
图7.5（6）双击StartClass.java，弹出是否创建对话框，询问是否创建文件，选择“YES”,弹出记事本，这时可输入相应的源程序（注意：如果这里选择的文件已经存在，则不会弹出创建文件对话框，而是直接显示相应文件内容）。
（7）创建相应的包。选择包图标，在右图中创建。这里同样需要对每个组件打开“Open Specification”对话框，设置具体的属性，对“包”组件来说需要在Files选项卡中指明与其对应的目录。创建完毕的组件图如图7.6所示。
图7.6（8）选择业务对象包（BO），双击，打开业务对象包的详细组件图，这里根据分析的结
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UML实验指导书
果分别创建Title.java,Item.java，Loan.java，BorrowerInfomation.java，Reservation.java组件，并设置好每个组件的构型和对应的文件。创建好的BO包组件图如图7.7。
图7.7（9）创建依赖关系。在本节“关系”一段中，已经描述过依赖关系使用虚线表示，因此根据分析中的结果，在图中将相互依赖的组件连接即可。完成后的组件图如图7.8。
图7.8 2.绘制部署图 分析：
HNS的图书管理系统目前开发的是一个单机版系统，其中所有的运算均在一台机器上完
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UML实验指导书
成，但是由于打印报表的需要，系统还应配备一台打印机。因此得出系统中存在2个节点：
① 一台主机，其类型是Processor。② 一台打印机，其类型是Device。绘图步骤：
（1）浏览窗口中选择“Deployment View”,弹出如图7.9所示窗口：
图7.9（2）在图中添加分别添加一个Processer和Device，并分别命名为“computer with java support”和“Printer”，添加完毕后，其结果如图7.10所示：
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UML实验指导书
图7.10（3）为节点添加连接关系。全图如图7.11。
图7.11
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
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第三篇：UML程序设计实验指导书
《UML程序设计》
实验指导教程
适合专业：计算机类专业
浙江树人大学信息科技学院 2016.02
课程与实验综述
第一部分实验综述
一．课程简介及实践要求：
《UML程序设计》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UML的分析和设计方法,同时掌握在Enterprise Architect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程序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UML进行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 Eriksson.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
构建用例图
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.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
1、分析ATM系统需求，按要求画出用例图;
2、建立一个学生管理信息系统的需求
3、建立设计一个学生管理信息系统的完整的用例图
四、实验步骤
（一）ATM系统的用例图
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Enterprise Architect中创建用例图的过程：
Enterprise Architect主界面如下图所示：
1、建立项目：
如下图在文件菜单选择新建项目：
如下图
选择文件夹，输入项目名：
如图,选择所需要的选项：
2、建立用例图
在合适的文件平夹下，右键
在UML Behavioral 下选择Use Case,图名处输入用例名如ATM 如下图，比双击ATM
在编辑界面下右键，如下图
3、添加用例
选择Use Case 依次添加存款、取款、查询余额、转帐、修改密码、打印收据，如图1.4所示。
4、添加Actor 在编辑界面下右键,选择Actor，5、添加边界（ATM取款系统）
如下图
6、添加参与者和用例间的关联关系，右键客户，如上图，选择小箭头，添加关联，同理添加ATM的关联
添加Common中的Note,内容为***制，如上图
7、保存图
完成用例图后，保存该图。
8、选择所有的内容，拷贝，粘贴到实验报告中，如下图
uc ATMATM取款系统存款金智勇制取款查询余额客户ATM修改密码打印收据转帐
（二）建立设计一个学生管理信息系统的需求分析与完整的用例图
（1）学生管理信息系统简介
学生管理信息系统主要为学校的学生处设计：方便学校学生处与学院学生口管理员方便管理学生，学生成绩由教务系统提供，教务系统提供相关的WEB service供学生管理信息系统调用。
通过分析可找出如下几个参与者：
学生处管理员、学校领导（学校各种报表统计信息）、学院管理员、班主任（提供学生操行、查询等）、学院领导（学院各种报表统计信息）、学生、后勤管理人员（卫生管理、保卫处异常情况处理）、财务人员、考勤管理员（由副班长提供考勤信息）等
通过分析得到如下一些大的用例：
学生基本信息管理、考勤管理、成绩导入、学校各种报表信息（要求细化）、学院各种报表信息（要求细化）、个人成才规划、新学期注册，操行评定、学生任职信息系统、学生奖惩管理系统（要求细化，包括评优评奖等）、学生变动信息管理（培训内容、助学贷款情况、学校还款情况、勤工助学情况，党员管理），后勤卫生管理、保卫处的学生的异常情况处理、其它的具体由学生自己定。
2.建立设计一个学生管理信息系统的需求分析
分析学生管理信息系统，建立系统需求分析，并要求画出系统功能框图,如学生管理信息系统的功能模块图如下
系统模块图如后勤卫生查询功能子系统模块图如下。
要求分析其它的子系统模块
3．建立一个学生管理信息系统的完整的用例图
完整的要求，就为每一类用户分配一个用例模型，如一般学生查询功能用例
要求分析其它参与者的用例模型
（4）建立用例的文字描述（要求学生写出两个）
1．“基本信息查询”用例 用例编号：04010101（共有4层用例图结构，每层用2位数字表示，采用8位编号。）用例名：
基本信息查询
执行者: 学生自己、学生的班主任、辅导员及其它的特权用户。目的: 查询学生的基本信息，包括姓名、学号、家庭地址等信息。类
型： 端点、基本的 级
别： 二级 过程描述：
(三）上传ATM系统的用例图与学生管理信息系统的完整的用例图
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
构建类图
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.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析学生管理系统中的选课子系统中类及关系，然后画出它们的类图。（2）分析学生管理系统的其它子系统，并画出详细的系统类图
四、实验步骤
（一）.选课子系统
1、选课子系统分析
分析学生管理系统中的选课子系统，通过分析可抽象出如下几个类：
（1）学生类（student）（2）选课类(SelectCource)（3）课程类(Cource)
学生类、选课类和课程类属性和方法
课程类的属性和方法：
属性包括
（1）课程名称(CourceName)（2）开课教室(Room)（3）课程号(CourceID)（4）授课教师(Teacher)（5）学年(academic year)（6）学期(Term)（7）允许选课的学生人数(SelectNoUp)方法包括
（1）设置课程号(SetCourceID)（2）设置课程名称(SetCourceName)（3）查询课程号(SeekCourceID)（4）查询允许选课的学生人数(SeekSelectNoUp)
选课类的属性和方法：
属性包括
（1）ID号(ID)（2）课程号(CourceID)（3）学号(SNo)（4）成绩(score)方法包括
1)选课(SelectCoure)2)退选(CancelSelected)3)查询选课情况(SeekSelected)
2．绘图步骤：
下面介绍在Enterprise Architect中创建类和它们之间关系的过程：
（1）在上图的合适文件夹下选择添加类图，类图名为选课系统类，如下图。
（2）在选课系统类图中，从工具栏中新建元素，选择Class并取名Student表明新增一个类，,同理添加选课类(SelectCource)，课程类(Cource)，如下图
（2）右键Studen，选择功能与属性---属性，如下图
（7）同样的方法添加Course类与SelectCource类，（8）创建两个类之间的关系，通过分析得出：Course类与SelectCource类之间为单向关联。选择图标栏的“关联”，由Course类指向electCource类。如图所示。
（10）分别在Course类与SelectCource类选项卡中键入名称和多重性，图2.10（11）重复（2）－（10）中的步骤完成选课系统整个类图的创建。（12）如图2.11转换生成代码，查看所生成的三个的代码。
选择对应的类的文件名，生成代码
查看代码
（二）分析学生管理系统的其它子系统，并画出详细的系统类图
一般情况一个子系统至少有一个类，要求建立系统的详细类图，并建立类间的关联
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
构建活动图
一、实验目的
1． 熟悉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活动图方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析图书管理系统中管理员的活动状态，画出管理员的活动图。（2）分析学生管理系统，并画出详细的活动图，并用活动图细化用例图
四、实验步骤
（一）图书管理系统活动图
1.分析
在图书管理系统中管理员的活动如下：
(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Enterprise Architect中活动图的过程：（1）在的合适文件夹下选择添加活动图（Activity），如下图，在图名中输入在图书管理系统管理员活动图如下图所示
（2）添加活动及其它元素，如下图
图 3.1
（2）绘制图书管理员的活动图，如图3.2所示：
图3.2
（3）创建读者的活动图如图3.3所示：
图3.3
（二）分析学生管理系统，并画出详细的活动图，并用活动图细化用例图
（1）学生基本信息保存的活动图
录入基本信息、点击保存、链接数据库、判定学号是否已存在、判定录入信息是否符合规范（日期信息、身份证号、邮编等信息）-保存。（2）学生基本信息查询的活动图
链接数据库、查询基本信息表、倒出数据内容、填入各字段信息到信息输出框、根据学院代号查询学院名称、写入学院信息到列表框、定位学院信列表框、根据班级代号查询班级名称、写入班级信息、写入班级信息到列表框、定位班级信列表框、。（3）至少分析建立其它3个活动图
(4)根据活动图重新分析用例图并细化用例图，审核类图
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
构建顺序图
一、实验目的
学会用顺序图实现用例
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析系统需求，画出ATM取款的顺序图（2）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤(一)ATM取款的场景
1、ATM取款的场景分析：
（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Enterprise Architect中创建顺序图的过程：
(1)在的合适文件夹下选择添加活动图（Activity），如下图，21
在工具菜单中选择选项如下图
选择图—顺序，如下图，选择“显示顺序编号”
（2）在顺序图前，为保证对象的可行性，可先在类图中创建Customer、ATM、和Account类。也可新建元素LifeLine。如下图，分别创建Customer、ATM、和Account.（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。
在图中，点击Customer，选择小箭头，指向ATM，在消息特征编辑窗口中，输入Request。
图4.4
（5）同样的方法添加其它消息，如图4.5所示。
图4.5
（二）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
（1）如学生奖学金评定的顺序图：倒入成绩、操行评定、计算综合评分、奖学金评定（2）用户登入的顺序图：
（3）新学期注册顺序图：学生交费--向学院报到--判断是否交费--（是否申请助学金、是否申请缓交）--注册（4）建立党员管理顺序图
（5）建立其它的一个以上顺序图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验五
构建协作图
一、实验目的
1.学会协作图的绘制方法
2.掌握顺序图和协作图的相互转换。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析系统需求，画出ATM取款的协作图。
（2）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤
（一）.ATM取款的场景
1、ATM取款的场景分析：
（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Enterprise Architect中创建协作图的过程：
（1）在“Logical View”中新建“Collaboration Diagram“，双击图标，出现图5.1，为编辑顺序图做好准备。
图5.1
（2）创建类节点
创建四个类节点分别为ATM，Branch，Consortium，User。
分别选择其中的三个类节点ATM，Branch，Consortium 把它们拖动到CollaborationDiagram图中，如图5.2所示。
图
4.2
选择标记为 User 的类节点。将选定的类拖放到CollaborationDiagram图编辑器中，使其位于 ATM 生命线元素的上方，如图5.3所示。
图5.3
（3）添加连接器链接（Object Link）
协作图中的每个元素均可通过连接器链接与其他元素建立连接。您可以标识这些链
接，并在其中添加消息流。
从建模组件面板的“基本”类别中，选择 “ Object Link ” 图标。单击标记为 User 的生命线元素，然后单击 ATM。将在两个元素之间绘制一条连接器链接。使用相同的步骤绘制以下链接：
从 ATM 至 Consortium 的链接
从 Consortium 至 Branch 的链接
从 ATM 至 Branch 的链接
注意：在创建从 ATM 至 Branch 的链接时，请从 ATM 生命线的右侧水平绘制一条链接，并在到达 Branch 生命线的正上方时单击鼠标左键。这样便会在链接线上出现一个顶点，然后在顶点到 Branch 生命线之间垂直绘制一条链接。
此时，该图应当图5.4类似。
图5.4
在图编辑器中的任意位置单击鼠标右键，选择 “Edit” 的“delete from mode”菜单，可删除模型，如图5.5所示。
图5.5
（4）显示操作流
操作流将在图中显示为与链接平行的带标记箭头。此链接用于向目标元素传输消息或实现这种传输。在图编辑器中，选择 User 和 ATM 之间的连接器链接。右键单击距 ATM 生命线最近的连接器链接部分。如图4.6所示，从弹出式菜单中选择“Open Specification”,弹出”Link Specification For Untile”对话框，在对话框中按右键，从弹出式菜单中选择“Insert To: ATM”,在Message Name中输入public void GetCashOnHand(), 如图5.6所示。
图5.6
在 ATM 和Consortium 之间的连接器链接上，右键单击靠近Consortium生命线的链接部分。
添加消息 “ public void validateAccountInfo()”。Rose显示 2: public void validateAccountInfo()。
在 ATM 和 Branch 之间的连接器链接上，右键单击靠近Branch 生命线的链接部分。
添加消息 “public char getConnected”。Rose显示3: public char getConnected()。
右键单击 Consortium 和 Branch 之间靠近Branch 生命线元素的连接器链接。添加消息 “public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)”。Rose显示 4: public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)。
完成的协作图应当与图5.7类似。
图5.7
（5）模型检查并保存
使用Tools工具的”Check Model”,进行模型检查，查看是否有错。
如无误则在完成协作图后，您可以保存该图。在图编辑器中，从菜单中选择“保存”。
（二）分析学生管理系统，并画出详细的协作图
（1）如学生奖学金评定的协作图：倒入成绩、操行评定、计算综合评分、奖学金评定（2）助学贷款申请协作图：学生申请—班主任批准—学院批准-学校领导批准（3）助学勤工俭学申请协作图：（4）建立其它的一个以上协作图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验六
构建状态图
一、实验目的
1． 熟悉状态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方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 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）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤
（一）图书管理系统
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
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“中的“StateChart Diagram”菜单，双击图标，出现图6.1，为编辑状态图做好准备。
图6.1（2）在工具栏中选择“Start State”图标添加到编辑窗口中，如图6.2所示。
图6.2（3）在工具栏中选择“State”图标，添加一个元素，命名为“New book”，如图6.3所示。
图6.3（4）同样的方法添加其它状态，如图6.4所示。
图6.4 5）书的各个状态之间添加转移及相应的事件，如图6.5所示。
32（图6.5（6）同样的方法得借书证的状态图，如图6.6所示。
图6.6
（二）分析学生管理系统，并画出详细的状态图
（1）建立学生交款状态图：已交、未交、缓交、部分申请助学贷款（2）建立学生惩罚（记过以上）状态图：
（3）建立学生党员申请状态图：（4）建立其它的一个以上状态图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验七
构建组件图和配置图
一、实验目的
1.掌握UML中组件图和配置图的建立方法；
2.掌握使用Enterprise Architect绘制组件图和配置图；
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析学校网上选课系统的组件图，画出系统组件图。（2）分析学校网上选课系统的配置图，画出系统配置图。（3）分析学生管理系统，并画出详细的组件图与配置图
四、实验步骤
（一）网上选课系统
1.分析
设计学校网上选课系统的组件图和配置图，需求如下： 某学校的网上选课系统主要包括如下功能：
管理员通过系统管理界面进入，建立本学期要开的课程、将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行改动和删除。
学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面，在这里学生可以进行三种操作：查询已选课程、选课以及付费。
对于以上操作，可通过业务层，并将这些操作结果存入数据库中。
2．绘图步骤：
（1）绘制组件图的步骤如下：
确定组件；(系统管理系统, 课程管理系统，选课系统，查询系统，人员信息管理，注册系统，业务操作，备份系统，付费系统) 给组件加上必要的构造型； 确定组件的联系； 绘制组件图。
下面介绍在Rose2003中创建组件图的过程：
（a）在“Component View“中的 “New”的 “Component Diagram”中,出现图7.1，为编辑组件图做好准备，35
图7.1（b）创建组件图（根据要求创建）。
（2）绘制配置图的步骤如下： 确定节点；（数据库服务器，应用服务器，打印机，客户端（n个，连接为局域网））
加上构造型；
确定节点的联系； 绘制配置图。
下面介绍在Rose2003中创建配置图的过程：
（a）在“Deployment View“中,出现图7.2，为编辑配置图做好准备，图7.2
图7.3 系统配置图
（二）分析学生管理系统，并画出详细的组件图与配置图
(1)系统组件图 分析系统接口
如建立查询一个学生基本信息的接口，返回一个学生基本信息的类（类中有姓名、学号等属性）
搜索系统用户界面
搜索系统用户界面，作为系统一种特殊的接口，用户与系统的接口，建立单独的包Web InterFace保存用户界面，如学生基本信息操作的用户界面定义如下(从View继承过来的一个类，这里只考虑界面，类只考虑程序，可有部分重复)：
为用户界面考虑接口，并关联不同的类
(2)系统配置图
假设有以下的子系统：学生管理系统用到财务子系统、成绩管理子系统，并各自有数据库。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验八
Enterprise Architect逆向工程
一、实验目的
1.掌握Enterprise Architect中逆向工程的建立方法； 2.掌握根据逆向工程画出类图；
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Enterprise Architect 工具软件；
三、实验内容
（1）分析Java程序，实现EA逆向工程。（2）根据逆向工程所得类，画出对应类图。
四、实验步骤
1.分析
Enterprise Architect功能十分强大，从项目需求分析、开发、测试，整个项目过程都可使用Enterprise Architect，特别是在做需求分析与项目系统架构时建模的能力巨强。但是每个人不是在项目一开始就能参与到初期当中来的，有时候整个项目一期完工了，进行二期开发时，这个时候参与进项目，为了能够快速了解整个项目的框架，使用Enterprise Architect的逆向工程的功能极为有用。
2．绘图步骤：
（1）分析J2EE源代码，了解其结构
（2）新建一个Enterprise Architect工程，选择合适的文件夹，如下图选择包---代码工程—导入---源程序目录
选择根包，原类型为Java
点击确定即在对应的包下生成三个类Env，EnvList和ListS，新建视图，添加Env，EnvList和ListS到视图中，具体如图所示：
图8.3
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
第四篇：UML程序设计实验指导书
《UML程序设计》
实验指导教程
适合专业：计算机科学技术09
浙江树人大学信息科技学院 2012.02
课程与实验综述
第一部分实验综述
一．课程简介及实践要求：
《UML程序设计》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UML的分析和设计方法,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程序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UML进行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 Eriksson.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
构建用例图
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
1、分析ATM系统需求，按要求画出用例图;
2、建立一个学生管理信息系统的需求
3、建立设计一个学生管理信息系统的完整的用例图
四、实验步骤
（一）ATM系统的用例图
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1.1，为编辑用例图做好准备。
图1.1 空用例图
（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1.2所示。
图1.2（3）同样的方法添加参与者“ATM”
(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1.4所示。
图1.4（5）添加参与者和用例间的关联关系，如图1.5所示。
图1.5（6）保存图
完成用例图后，保存该图。
（二）建立设计一个学生管理信息系统的需求分析与完整的用例图
（1）学生管理信息系统简介
学生管理信息系统主要为学校的学生处设计：方便学校学生处与学院学生口管理员方便管理学生，学生成绩由教务系统提供，教务系统提供相关的WEB service供学生管理信息系统调用。
通过分析可找出如下几个参与者：
学生处管理员、学校领导（学校各种报表统计信息）、学院管理员、班主任（提供学生操行、查询等）、学院领导（学院各种报表统计信息）、学生、后勤管理人员（卫生管理、保卫处异常情况处理）、财务人员、考勤管理员（由副班长提供考勤信息）等
通过分析得到如下一些大的用例：
学生基本信息管理、考勤管理、成绩导入、学校各种报表信息（要求细化）、学院各种报表信息（要求细化）、个人成才规划、新学期注册，操行评定、学生任职信息系统、学生奖惩管理系统（要求细化，包括评优评奖等）、学生变动信息管理（培训内容、助学贷款情况、学校还款情况、勤工助学情况，党员管理），后勤卫生管理、保卫处的学生的异常情况处理、其它的具体由学生自己定。
2.建立设计一个学生管理信息系统的需求分析
分析学生管理信息系统，建立系统需求分析，并要求画出系统功能框图,如学生管理信息系统的功能模块图如下
系统模块图如后勤卫生查询功能子系统模块图如下。
要求分析其它的子系统模块
3．建立一个学生管理信息系统的完整的用例图
完整的要求，就为每一类用户分配一个用例模型，如一般学生查询功能用例
要求分析其它参与者的用例模型
（4）建立用例的文字描述（要求学生写出两个）
1．“基本信息查询”用例 用例编号：04010101（共有4层用例图结构，每层用2位数字表示，采用8位编号。）用例名：
基本信息查询
执行者: 学生自己、学生的班主任、辅导员及其它的特权用户。目的: 查询学生的基本信息，包括姓名、学号、家庭地址等信息。类
型： 端点、基本的 级
别： 二级 过程描述：
(三）上传ATM系统的用例图与学生管理信息系统的完整的用例图
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
构建类图
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
（1）分析学生管理系统中的选课子系统中类及关系，然后画出它们的类图。（2）分析学生管理系统的其它子系统，并画出详细的系统类图
四、实验步骤
（一）.选课子系统
1、选课子系统分析
分析学生管理系统中的选课子系统，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”－>“Class Diagram”，双击图标，出现图2.1，为编辑类图做好准备。
图2.1（2）在逻辑视图中，从工具栏中选择class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，如图2.2所示。
图2.2（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2.3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2.4所示。
图2.3 9
图2.4 5）点击“Attributes”选项卡，添加属性，如图2.5所示。
图2.5 6）点击“operations”选项卡，添加方法如图2.6所示。
图2.6（（（7）同样的方法添加Course类，如图2.7所示。
图2.7（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2.8所示。
图2.8（9）创建关联名。右击关联，选择“open specification“，键入关联名（select），如图2.9所示。
图2.9 11
（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2.10所示。
图2.10（11）重复（2）－（10）中的步骤完成选课系统整个类图的创建。（12）如图2.11转换生成代码，查看所生成的三个的代码。
图2.11
（二）分析学生管理系统的其它子系统，并画出详细的系统类图
一般情况一个子系统至少有一个类，要求建立系统的详细类图，并建立类间的关联
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
构建活动图
一、实验目的
1． 熟悉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管理员的活动状态，画出管理员的活动图。（2）分析学生管理系统，并画出详细的活动图，并用活动图细化用例图
四、实验步骤
（一）图书管理系统活动图
1.分析
在图书管理系统中管理员的活动如下：
(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“中选择“Activity Diagram ”菜单，双击图标，出现图3.1，为编辑活动图做好准备。
图 3.1
（2）在Rose2003中，绘制图书管理员的活动图，新建“Activity Diagram”，如图3.2所示：
图3.2
（3）创建读者的活动图如图3.3所示：
图3.3
（二）分析学生管理系统，并画出详细的活动图，并用活动图细化用例图
（1）学生基本信息保存的活动图
录入基本信息、点击保存、链接数据库、判定学号是否已存在、判定录入信息是否符合规范（日期信息、身份证号、邮编等信息）-保存。（2）学生基本信息查询的活动图
链接数据库、查询基本信息表、倒出数据内容、填入各字段信息到信息输出框、根据学院代号查询学院名称、写入学院信息到列表框、定位学院信列表框、根据班级代号查询班级名称、写入班级信息、写入班级信息到列表框、定位班级信列表框、。（3）至少分析建立其它3个活动图
(4)根据活动图重新分析用例图并细化用例图，审核类图
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
构建顺序图
一、实验目的
学会用顺序图实现用例
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
（1）分析系统需求，画出ATM取款的顺序图（2）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤(一)ATM取款的场景
1、ATM取款的场景分析：
（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4.1，为编辑顺序图做好准备。
图4.1（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4.2所示。
图4.2
（3）同样的方法，添加ATM对象和Account对象，如图4.3所示。
图4.3（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4.4所示。
图4.4
（5）同样的方法添加其它消息，如图4.5所示。
图4.5
（二）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
（1）如学生奖学金评定的顺序图：倒入成绩、操行评定、计算综合评分、奖学金评定（2）用户登入的顺序图：
（3）新学期注册顺序图：学生交费--向学院报到--判断是否交费--（是否申请助学金、是否申请缓交）--注册（4）建立党员管理顺序图
（5）建立其它的一个以上顺序图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验五
构建协作图
一、实验目的
1.学会协作图的绘制方法
2.掌握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
（1）分析系统需求，画出ATM取款的协作图。
（2）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤
（一）.ATM取款的场景
1、ATM取款的场景分析：
（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“Collaboration Diagram“，双击图标，出现图5.1，为编辑顺序图做好准备。
图5.1
（2）创建类节点
创建四个类节点分别为ATM，Branch，Consortium，User。
分别选择其中的三个类节点ATM，Branch，Consortium 把它们拖动到CollaborationDiagram图中，如图5.2所示。
图
4.2
选择标记为 User 的类节点。将选定的类拖放到CollaborationDiagram图编辑器中，使其位于 ATM 生命线元素的上方，如图5.3所示。
图5.3
（3）添加连接器链接（Object Link）
协作图中的每个元素均可通过连接器链接与其他元素建立连接。您可以标识这些链
接，并在其中添加消息流。
从建模组件面板的“基本”类别中，选择 “ Object Link ” 图标。单击标记为 User 的生命线元素，然后单击 ATM。将在两个元素之间绘制一条连接器链接。使用相同的步骤绘制以下链接：
从 ATM 至 Consortium 的链接
从 Consortium 至 Branch 的链接
从 ATM 至 Branch 的链接
注意：在创建从 ATM 至 Branch 的链接时，请从 ATM 生命线的右侧水平绘制一条链接，并在到达 Branch 生命线的正上方时单击鼠标左键。这样便会在链接线上出现一个顶点，然后在顶点到 Branch 生命线之间垂直绘制一条链接。
此时，该图应当图5.4类似。
图5.4
在图编辑器中的任意位置单击鼠标右键，选择 “Edit” 的“delete from mode”菜单，可删除模型，如图5.5所示。
图5.5
（4）显示操作流
操作流将在图中显示为与链接平行的带标记箭头。此链接用于向目标元素传输消息或实现这种传输。在图编辑器中，选择 User 和 ATM 之间的连接器链接。右键单击距 ATM 生命线最近的连接器链接部分。如图4.6所示，从弹出式菜单中选择“Open Specification”,弹出”Link Specification For Untile”对话框，在对话框中按右键，从弹出式菜单中选择“Insert To: ATM”,在Message Name中输入public void GetCashOnHand(), 如图5.6所示。
图5.6
在 ATM 和Consortium 之间的连接器链接上，右键单击靠近Consortium生命线的链接部分。
添加消息 “ public void validateAccountInfo()”。Rose显示 2: public void validateAccountInfo()。
在 ATM 和 Branch 之间的连接器链接上，右键单击靠近Branch 生命线的链接部分。
添加消息 “public char getConnected”。Rose显示3: public char getConnected()。
右键单击 Consortium 和 Branch 之间靠近Branch 生命线元素的连接器链接。添加消息 “public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)”。Rose显示 4: public void verifyCardWithBank(int stringCardSTrip)。
完成的协作图应当与图5.7类似。
图5.7
（5）模型检查并保存
使用Tools工具的”Check Model”,进行模型检查，查看是否有错。
如无误则在完成协作图后，您可以保存该图。在图编辑器中，从菜单中选择“保存”。
（二）分析学生管理系统，并画出详细的协作图
（1）如学生奖学金评定的协作图：倒入成绩、操行评定、计算综合评分、奖学金评定（2）助学贷款申请协作图：学生申请—班主任批准—学院批准-学校领导批准（3）助学勤工俭学申请协作图：（4）建立其它的一个以上协作图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验六
构建状态图
一、实验目的
1． 熟悉状态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）分析学生管理系统，并画出详细的顺序图
四、实验步骤
（一）图书管理系统
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
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“中的“StateChart Diagram”菜单，双击图标，出现图6.1，为编辑状态图做好准备。
图6.1（2）在工具栏中选择“Start State”图标添加到编辑窗口中，如图6.2所示。
图6.2（3）在工具栏中选择“State”图标，添加一个元素，命名为“New book”，如图6.3所示。
图6.3（4）同样的方法添加其它状态，如图6.4所示。
图6.4 5）书的各个状态之间添加转移及相应的事件，如图6.5所示。（图6.5（6）同样的方法得借书证的状态图，如图6.6所示。
图6.6
（二）分析学生管理系统，并画出详细的状态图
（1）建立学生交款状态图：已交、未交、缓交、部分申请助学贷款（2）建立学生惩罚（记过以上）状态图：
（3）建立学生党员申请状态图：（4）建立其它的一个以上状态图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验七
构建组件图和配置图
一、实验目的
1.掌握UML中组件图和配置图的建立方法； 2.掌握使用Rose绘制组件图和配置图；
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
（1）分析学校网上选课系统的组件图，画出系统组件图。（2）分析学校网上选课系统的配置图，画出系统配置图。（3）分析学生管理系统，并画出详细的组件图与配置图
四、实验步骤
（一）网上选课系统
1.分析
设计学校网上选课系统的组件图和配置图，需求如下： 某学校的网上选课系统主要包括如下功能：
管理员通过系统管理界面进入，建立本学期要开的课程、将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行改动和删除。
学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面，在这里学生可以进行三种操作：查询已选课程、选课以及付费。
对于以上操作，可通过业务层，并将这些操作结果存入数据库中。
2．绘图步骤：
（1）绘制组件图的步骤如下：
确定组件；(系统管理系统, 课程管理系统，选课系统，查询系统，人员信息管理，注册系统，业务操作，备份系统，付费系统) 给组件加上必要的构造型； 确定组件的联系； 绘制组件图。
下面介绍在Rose2003中创建组件图的过程：
（a）在“Component View“中的 “New”的 “Component Diagram”中,出现图7.1，为编辑组件图做好准备，31
图7.1（b）创建组件图（根据要求创建）。
（2）绘制配置图的步骤如下： 确定节点；（数据库服务器，应用服务器，打印机，客户端（n个，连接为局域网））
加上构造型； 确定节点的联系； 绘制配置图。
下面介绍在Rose2003中创建配置图的过程：
（a）在“Deployment View“中,出现图7.2，为编辑配置图做好准备，图7.2
图7.3 系统配置图
（二）分析学生管理系统，并画出详细的组件图与配置图
(1)系统组件图 分析系统接口
如建立查询一个学生基本信息的接口，返回一个学生基本信息的类（类中有姓名、学号等属性）
搜索系统用户界面
搜索系统用户界面，作为系统一种特殊的接口，用户与系统的接口，建立单独的包Web InterFace保存用户界面，如学生基本信息操作的用户界面定义如下(从View继承过来的一个类，这里只考虑界面，类只考虑程序，可有部分重复)：
为用户界面考虑接口，并关联不同的类
(2)系统配置图
假设有以下的子系统：学生管理系统用到财务子系统、成绩管理子系统，并各自有数据库。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
实验八
Rose逆向工程
一、实验目的
1.掌握Rose中逆向工程的建立方法； 2.掌握根据逆向工程画出类图；
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Java程序，实现ROSE逆向工程。（2）根据逆向工程所得类，画出对应类图。
四、实验步骤
1.分析
Rose功能十分强大，从项目需求分析、开发、测试，整个项目过程都可使用rose，特别是在做需求分析与项目系统架构时建模的能力巨强。但是每个人不是在项目一开始就能参与到初期当中来的，有时候整个项目一期完工了，进行二期开发时，这个时候参与进项目，为了能够快速了解整个项目的框架，使用Rose的逆向工程的功能极为有用。
2．绘图步骤：
（1）分析J2EE源代码，了解其结构
（2）新建一个ROSE工程，选择J2EE模板,.如图8.1
图8.1 3.在出现的界面中，CLASSPATH中加入源代码的目录，加入支持的包，点击'ADD RECURSIVE'点 ‘SELECT ALL‘
点击REVERSE，完成后没任何提示,点'DONE'结束。选择ListS.java作为源代码，如下图8.2所示。
图8.2 点击Reverse，逆向工程完成。逆向工程以后不会自动生成类图，但在logical
view
和component view 里面按照你的java包结构会自动生成相应的包和类，要按照自己的要求建立类图。下面我们将所选包下的所有类显示在新建类图中：
ROSE里新建CLASS DIAGRAM，然后把类Env，EnvList和ListS包一个个拖到右侧图中，（或点菜单上的'QUERY'下的'ADD CLASS'，确定）。如图8.3所示：
图8.3
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
第五篇：uml实验指导书rose实验完成
目
录
实验一 用例图及进度安排.............................................................................................................2 实验二 活动图.................................................................................................................................7 实验三 状态图...............................................................................................................................15 实验四 类.......................................................................................................................................27 实验五 类的关系...........................................................................................................................37 实验六、七 交互图.......................................................................................................................43 实验八、九 对象图和包...............................................................................................................53 实验十、十一 组件图和部署图...................................................................................................55 实验十二 正向工程.......................................................................................................................62
实验一 用例图及进度安排
一、实验目的
1．熟悉用例图的基本功能和使用方法。2．掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。3．学习使用Microsoft Project对题目进行进度安排。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
根据图书管理系统开发要求，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：
对其中主要功能的用例书写书面用例。
四、实验步骤
书写“删除读者信息”用例的书面用例。一般应包含以下信息：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；
（2）“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；
（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。分析: 在图书管理系统中,管理员首先登录系统,系统验证通过后,管理方可向系统查询数据,在查询后,系统会给出提示,有没有找到相关的数据,管理员根据系统查询的返回结果,进行下一步的操作,就是删除读者,在删除的过程中,系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除,若可以删除,则给删除提示,若不能删除,也给相关的提示信息。
绘图步骤:(1)在用例图上双击main,出现如图1.1所示,为绘制用例图做好准备。
图1.1(2)在图中的工具栏选取Actor图标，在右边的图中添加一个Actor，并输入名称:administrator,如图1.2所示。
(3)在左边的工具栏中，选取用例的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login。
图1.2
3（4）按照步骤（3），绘制出如图1.4和图1.5的两个用例。
图1.3
图1.4
图1.5（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例实现，如图1.6所示。
图1.6
5（6）根据步骤（5），同时完成如图1.7和图1.8。此时，删除读者用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。
（7）根据分析情况，进一步添加或细化用例图。
图1.7
图1.8
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 活动图
一、实验目的
1．熟悉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
根据图书管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。要求：
用活动图来描述系统中已知用例的业务过程： 1．描述删除读者用例。
四、实验步骤
绘制“删除读者信息”用例的活动图。删除读者信息一般按照以下步骤进行：（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；
（2）“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；
（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；（6）在数据库中，删除相关信息；（7）显示删除成功信息；（8）结束。绘图步骤：
（1）在用例图中，找到删除的用例，如图2.1所示，在删除用例上单击右键，在弹出的快捷菜单中选“New”，Rose工具也会弹出一个菜单，选”Activity Diagram”，选中后单击，便可以新建好一个活动图。如图2.2所示。
图 2.1
图2.2(2)新建好活动图后，双击删除的活动图，得到如图2.3所示，然后把在左边的工具栏内点击“Swinlane“，在右边的图添加一个泳道，如图2.4所示，并命名为administrator.按照此步骤，再添加另一个泳道，并命名为SystemTool，得到图2.5。
图2.3（3）接着在左边的工具上选取开始点，并在administrator的泳道上添加，如图2.6所示；添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图2.7所示，在左边的工具栏上选中Activity这个图标，在administrator这边的泳道上添加一个活动，命名为登录（login），再在开始结点和活动登录（login）之间添加活动关系，如图2.8所示。
图2.4
图2.5
图2.6
图2.7
图2.8
（3）完成步骤（2）后，登录输入需要对输入的信息进行验证，则在图中添加一个验证框，如图2.9所示：添加验证框后，验证的内容，如果通过，则允许管理员进行查询操作，如图2.10所示；如不能通过，则结束，如图2.11所示。
图2.9
图2.10
图2.11
（4）验证后，下一步的操作是查询需要删除的记录，添加一个活动，命名为delete，如图2.12和图2.13所示。
图2.12
图2.13（5）最后，在删除后，系统会返回操作结果给操作者，图2.14所示；删除成功或删除失败系统都会有信息返回给操作者。
（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化活动图。
图2.14
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 状态图
一、实验目的
1．熟悉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
通过前面内容的学习，完成了对图书馆的图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动态。通过这两类图我们可以初步了解系统的业务处理过程，但对业务处理过程的处理状态间转换了解仍不够，这不利于设计人员对系统业务的进一步理解，而状态图能从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动。因此，指派你运用本节所学的状态图，完成如下任务：
1.完成图书业务模块中还书用例的状态图。
四、实验步骤
1．业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的还书主要业务的描述和分析可知，还书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）、失败（Failure）、归还成功（Success）5种状态及激活相互转换的事件。
2．绘制状态图：请您根据分析运用UML绘制还书用例的状态图。分析：
还书的状态图，还书的主要业务都是由管理员来完成，首先管理员必须先登录系统，并通过验证后，便可以进行下一步的操作，查找该书的相关信息，如存在，则进行还书操作，如不存在该信息，则给出提示信息；
绘图步骤：
（1）在用例图中的还书（revesion）用例，单击右键，如图3.1所示，新建一个状态图，命名为revesion状态图，图3.2所示。
图3.1
图3.2（2）双击“receivesion”状态图，展开后，在左边的工具栏上选取一个实心圆点，此结点为开始结点，图3.3所示；当还书的时候，操作者先要询问系统的状态，如果系统忙，操作者则必需等待，因此，得到系统的两种状态，如图3.5所示。
图3.3
图3.4
图3.5（3）操作者在询问系统和状态后，得到的图3.6所示两种状态，如果系统忙，操作者必需要等待、结束，如图3.7和图3.8所示，重返步骤（1）。
图3.6
图3.7
图3.8（4）如系统空闲，则进行对还书的信息进行查询操作，图3.9所示；查询也有两种结果，一是查询得到该书的相关信息，二查询不到该书的相关信息；则此时有两种状态，需要建立两种状态，如图3.10所示。
图3.9
图3.10（5）最后，操作者进行了操作后，系统会给出操作的结果给操作者；操作成功或失败，都会有提示信息给出。整个的还书的过程便完成；图3.11所示。
（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化状态图。
图3.11
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 类
一、实验目的
1．理解类的基本概念。
2．掌握如何从需求分析中抽象出类的方法。3．掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过前面内容的学习，完成了对图书馆的图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动态和状态图。通过这两类图我们可以初步了解系统的业务处理流程。现在需要对系统进行静态建模，这就需要从系统的用例图、活动图和状态图去寻找和发现类。因此，指派你运用本节所学的有关如何抽象出类的知识，完成如下任务：
1． 寻找和抽象出书籍管理功能中的类。
四、实验步骤
1．分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理功能可知，该模块是由书籍信息类、书目类、新增书籍界面类、修改书籍界面类、删除书籍界面类和书籍管理类6个类组成。
2．绘制类的步骤：
（1）打开前面初步构建的UML模型文件;（2）打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“图书馆业务功能”。
（3）用鼠标右击“图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“New→Class diagram”项，创建类图，如图4.1所示。
（4）双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类的图标，并用鼠标在图中分别拖出一个类图，并命名为Book，如图4.2所示。
图4.1
图4.2（5）接下来的一步为设置类的属性，在新的类中双击该类，在打开属性面板中，可以看到在此可以设置类的属性和方法等其他的信息，图4.3所示；后撞击Attributes这个栏目，此栏目为设置类的属性的选项，在图中间的单击右键，可以看到有一个“Insert”的选项，选中这个选项，图4.4所示，后在出现的对话框中输入相关信息如图4.5所示；如书本的ISBN号，在Type这个方框内输入此属性的类型值，同时可以看到一栏可以设置此属性的访问权限，一般这些属性都设置Private这个权限，如图4.6所示。这个类的其他属性也可以按照以上的做法设置，最后得到的结果是图4.7所示。
图4.3 图4.4
图4.5 图4.6（6）设置好类的属性，现在来设置类的方法（也是操作），双击类后在弹出的菜单上选operations这个选项，可以看到图4.8所示，在图中的空白地方，单击右键，在弹出的菜单中选insert这个选项，也就只有这个选项可用，见图4.9，接着输入方法名，同时可以设置该方法的返回类型，也可以在Documentations的方框内填写一些相关的方法说明，如图4.12所示，设置好该方法的访问权限，见图4.13。类的其他方法也可以按上面来设置好，最后，得到该类的其他方法见类4.14。
图4.7 图4.8
图4.9
图4.11
图4.10
图4.12
图4.13 图4.14
（7）至此，类的方法和属性都设置好了，如图4.15所示。
图4.15
（8）接下来为书目类设置，按照上面的步骤可以设置好该类的属性和方法，如图4.16和图4.17所示。
图4.16 图4.17
（9）最后，绘制出由分析得出的各个类，如图4.18所示，此时，类图便完成。（10）根据分析情况，进一步细化添加相关的类。
图4.18
五、实验报告要求
1．整理实验结果。
2．小结实验心得体会。
实验五 类的关系
一、实验目的
1．理解类间关系的基本概念。2．掌握描绘类间关系的方法。
3．掌握在Rational Rose中绘制类关系的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过对前面内容的学习，使我们完成了图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。我们知道类通常是不会单独存在，而是由关联、泛化、依赖等关系相互协作来静态描述业务系的。因此，我们在找出系统中所存在的类的前提下，需要进一步对业务对象间如何联系进行建模。现指派你运用本节所学的相关知识，完成如下任务：
1．对书籍管理功能中的类的关系建模。
四、实验步骤
1．分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理业务分析和对该业务的抽象出来的类可知，图书馆的主要静态模型类图是由书籍管理类、书类、书目类、管理员类、用户类和各种界面操作类组成。其中用户类与管理员类是泛化的关系，而其它类之间均是关联关系。
2．请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制类间的关系。绘图步骤：
（1）打开上面做好的类图，添加管理员类，用户类，界面类。首先，添加一人管理员类，图5.1，并按照上面所说方法添加类的各种属性和方法，见图5.2、图5.3。
（2）可以依照上面的操作来添加其他的类，如：用户类（Reader类）、界面类(ActionForm),添加完后结果如图5.4 和图5.5所示；
（3）其他的类添加完后，就可以为各个类添加关系了，由关联、泛化、依赖等关系相互协作来静态描述业务系，所以，各个类的关系也由这几个关系来完成。如图5.6所示：Person类是administrator类和reader类两个类的父类，他们之间为泛化关系。administrator类和reader类是继承Person类。BoobItem类是继承Book类的，其他的类为一般的依赖关系，最后，连接完线条便得到图5.6。
（4）根据分析设计情况，进一步细化各类之间的关系。
图5.1
图5.2
图5.3
图.5.4
图5.5
图5.6
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
实验六、七 交互图
一、实验目的
1．理解顺序图的基本概念。2．理解协作图的基本概念。
3．掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过对教学内容的学习，使我们完成了图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。现在需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由交互图来指定和描述系统的动态特性。现指派你运用本节所学的相关知识，完成如下任务：
1．对书籍管理功能中的用例进行动态建模。
四、实验步骤
1．分析：根据演示部分对图书业务功能模块中的交互操作进行动态建模的操作步骤和方法，请你对书籍管理模块中的交互操作进行动态建模。该模块中主要存在新增书籍、修改书籍信息和删除书籍三种交互操作。
2．请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制上述的交互图。绘图步骤：
（1）在Rose软件的左边栏目上的Logicl View单击右键，新建一个时序图，时序图是交互图一种表示，可以用时序来表示，如图6.1；在此，先单间介绍一下用法：图中的直线箭头是发送消息；虚线箭头是返回消息；曲折线是对象自己给自己发送消息并调用。
（2）接下来的是添加类，系统中的类是其他的方法的边界，在上面做好的类找到可以直接拖拉来图中，见图6.2 和图6.3所示。
图6.1
图6.2
图6.3（3）添加类后，便可以添加方法了，开始是必需是外面的实体向系统发送消息，如图6.4所示，是管理员登录时向系统发送的消息；
图6.4
（5）可以按上一步的方法来完成其他的方法，如viladate（验证）,返回验证结果，当用户收到结果后，可以正常登录后便能进行增加图书见图6.5到图6.9。最后得到的时序图如图6.10所示。
图6.5
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate图6.6 : administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result图6.7
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add图6.8
: administrator : SystemActionForm1: login2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook图6.9
: administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook9: addruselt10: addresult
图6.10
(6)完成了时序图后，可以按F5键便得到增加图书的协作图，见图6.11所示。
1: login6: add : administrator5: result10: addresult : ActionForm3: validate8: addbook4: result9: addruselt2: login7: addSystem
图6.11
（7）剩下的更新图书信息和删除图书信息的交互图在此不再一一详细的介绍，其绘图方法跟绘制增加图书的方法一样，最后得到见图6.12 到图6.15
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