第一篇：uml实验三 构建类图
实验三 构建类图
【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
4.掌握简单的类图设计方法
【实验器材】
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
【实验内容】
【题目一】
分析选课系统中的类及关系，然后画出它们的类图。
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”－>“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
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（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
【题目二】
已知三个类A、B和C，其中类A由类B的一个实例类和类C的1个或多个实例类构成，请画出能够正确表示类A、B和C之间关系的UML类图。
【题目三】
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。
【题目四】
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 ”+ number_of_invoices);} }
【题目五】
下图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。
IncomeOrder11ProductOrderItem
【题目六】
（1）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）
（2）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？
【实验报告要求】
1． 整理实验结果。
2． 小结实验心得体会。
3.所有题目以doc文档或Rose文档形式上传到服务器，而实验报告中只需写题目五和题目六。
第二篇：UML类图几种关系的总结-tf
UML类图几种关系的总结
在UML类图中，常见的有以下几种关系: 泛化（Generalization）, 实现（Realization），关联（Association)，聚合（Aggregation），组合(Composition)，依赖(Dependency)1.泛化（Generalization）
【泛化关系】：是一种继承关系，表示一般与特殊的关系，它指定了子类如何特化父类的所有特征和行为。例如：马是动物的一种，即有马的特性也有动物的共性。
【箭头指向】：带三角箭头的实线，箭头指向父类
2.实现（Realization）
【实现关系】：是一种类与接口的关系，它表示不继承结构而只继承行为，是类与接口之间最常见的关系。准确的说，类不是继承(inherit)接口，而是实现(implement)接口。
【箭头指向】：UML中用带三角箭头的虚线，箭头指向接口
3.关联（Association)
【关联关系】：是一种拥有的关系，它使一个类知道另一个类的属性和方法；如：老师与学生，丈夫与妻子关联可以是双向的，也可以是单向的。双向的关联可以有两个箭头或者没有箭头，单向的关联有一个箭头。
【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：单向关联为带普通箭头的实心线，箭头指向被拥有者，如下图
上图中，老师与学生是双向关联，老师有多名学生，学生也可能有多名老师。但学生与某课程间的关系为单向关联，一名学生可能要上多门课程，课程是个抽象的东西他不拥有学生。
4.聚合（Aggregation）【聚合关系】：是整体与部分的关系，且部分可以离开整体而单独存在。如车和轮胎是整体和部分的关系，轮胎离开车仍然可以存在。
聚合关系是关联关系的一种，是强的关联关系；关联和聚合在语法上无法区分，必须考察具体的逻辑关系。
【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：带空心菱形的实心线，菱形指向整体
5.组合(Composition)
【组合关系】：是整体与部分的关系，但部分不能离开整体而单独存在。如线段和点是整体和部分的关系，没有点就不存在线段。
组合关系是关联关系的一种，是比聚合关系还要强的关系，它要求普通的聚合关系中代表整体的对象负责代表部分的对象的生命周期。【代码体现】：成员变量
【箭头及指向】：带实心菱形的实线，菱形指向整体
6.依赖(Dependency)
【依赖关系】：是一种使用的关系，即一个类的实现需要另一个类的协助，所以要尽量不使用双向的互相依赖.【依赖扩展】：Trufun Plato工具根据实际开发中的需要，在工具箱还提供两个预定义的依赖：许可(permission)依赖和使用(usage)依赖。
许可依赖（通常作为特定的构造类型）将包或者类与另一个允许它使用某些内容的包或者类相连。许可依赖关系的构造类型有访问、友元、输入。
使用依赖关系（关键字《use》）将客户元素与服务者元素相连。服务者的变化将导致客户的变化。使用通常表示一种实现的依赖关系，其中的一个元素依靠另一个元素的服务来实现自身的操作。使用的构造类型包括调用、实例（关键字《instantiate》）、参数、发送。
【代码表现】：局部变量、方法的参数或者对静态方法的调用
【箭头及指向】：带箭头的虚线，指向被使用者
各种关系的强弱顺序：
泛化 = 实现 > 组合 > 聚合 > 关联 > 依赖
下面这张UML图，比较形象地展示了各种类图关系： UML因其简单、统一的特点，而且能表达软件设计中的动态和静态信息，目前已成为可视化建模语言的工业标准。
好处：帮助开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求，UML为交流面向对象的设计中的需求，行为、体系结构以及最后实现提供了一套综合的表示法。
1，UML统一了各种方法对不同类型的系统、不同开发阶段以及不同内部概念的不同观点，从而有效的消除了各种建模语言之间不必要的差异。
2，UML建模能力比其它面向对象建模方法更强。它不仅适合于一般系统的开发，而且对并行、分布式系统的建模尤为适宜。
3，使用UML使硬件组件和软件组件之间将会有更大的透明度。便携性和综合效率将会增加。
我们会编程只是实现的能力，而我们会进行UML建模，则是从全局出发设计和管理的能力。
Trufun致力于软件工程全过程解决方案，提供从需求到测试的完整跟踪过程，愿与各方进行科研、开发等方面的合作。
第三篇：UML实验二
实验2 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 3.掌握需求分析阶段的用例建模
二、实验器材
1.计算机一台； 2.StarUML工具软件。
三、实验内容
1.画出ATM系统的用例图 2.完成ATM系统用例的事件流描述 3.完成网络教学系统的用例建模 4.完成学生课程注册系统的用例建模
四、ATM系统的用例建摸
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StarUML中创建用例图的过程：
（1）在“Use Case View”中双击Main图，双击图标，出现图1，为编辑用例图做准备。
图1（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 依照个人理解，增加一些功能或修改该用例图。（增加的功能或修改的用例图放在此处）
参照如下的取款用例的事件流描述，给出ATM系统的其它用例的事件流描述。
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）储户按确认键，输入取款金额。
5）ATM把帐号和取款金额传递给银行系统，取回帐户余额。6）ATM输出现金，并显示帐户余额。7）ATM记录事务到日志文件。
（ATM系统的其它用例的事件流描述放在此处）登录用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，ATM系统检验密码。4）储户进入ATM系统 存款用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）储户选择存款事务 5）储户添加存款金额 6）ATM系统验证钞票
7）ATM系统显示储户存款金额 8）储户确定储户存款金额
9）ATM把帐号和存款金额传递给银行系统，更新账户金额 10）ATM记录事务到日志文件。查询余额用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）储户选择查询事务
5）ATM系统显示账户余额 转账的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）选择转账事务 5）储户输入转账账号
6）ATM系统验证转账账号 7）储户输入转账金额
8）ATM系统验证输入金额是否符合输入要求 9）ATM系统验证储户账户余额 10）ATM系统显示储户转账账户及转账金额 11）ATM记录事务到日志文件。修改密码用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）选择修改密码事务
5）储户输入旧密码，ATM系统验证账户旧密码 6）储户输入2次新密码，确认输入密码 7）ATM系统更新储户的密码为新密码 8）储户修改密码成功 查询历史记录用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）选择查询历史事务记录用例
5）ATM系统查询并显示相关的信息 打印数据用例的事件流：
1）通过读卡机，储户插入ATM卡
2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、并验证帐号。3）储户键入密码，系统检验密码。4）ATM系统核实操作 5）系统提示是否打印数据 6）储户确认打印数据 7）返回主界面
五、根据下属需求，分析参与者和用例，并建立网络教学系统的用例图，给出各用例的事件流描述。
网络教学系统的功能需求主要包括以下几个方面：
① 学生可以登录网站浏览信息、查找信息和下载文件。
② 教师可以登录网站输入课程简介、上传课件文件、发布消息、修改和更新消息。③ 系统管理员可以对页面维护以及批准用户的注册申请。（建立的网络教学系统的用例图放在此处）
（各用例的事件流描述放在此处）学生浏览信息用例的事件流：
1）学生输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入网站主页界面 4）浏览到相关的信息 学生查找信息用例的事件流：
1）学生输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入网站搜索界面 4）输入关键词进行搜索 5）找到自己所需要的信息 学生下载文件用例的事件流：
1）学生输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入下载文件界面 4）查找到相关信息 5）保存在指定的硬盘 6）确定下载
教师输入课程简介用例的事件流：
1）教师输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入课程简介界面 4）增加课程简介 5）保存课程简介 6）确定输入成功
教师上传课件用例的事件流：
1）教师输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入上传课件界面 4）选择上传的课件 5）确定上传课件
教师发布、修改、更新消息用例的事件流：
1）教师输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入发布、修改、更新的消息界面 4）填写好要发布、修改、更新的消息 5）保存要发布、修改、更新的消息 6）确定消息
系统管理员页面维护用例的事件流：
1）系统管理员输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）系统管理员进入页面维护界面 4）修改相关页面
5）保存修改过的相关页面 6）确定修改相关页面
系统管理员批准用户的注册申请用例的事件流：
1）系统管理员输入账号、密码
2）网络教学系统验证账号、密码是否正确 3）进入用户的注册申请界面 4）审核相关用户注册的信息 5）保存相关用户注册的信息 6）确定用户的注册申请通过
六、请根据以下需求画出学生课程注册系统的用例图。
某大学准备开发一个学生课程注册系统，学生可以使用该系统查询新学期将开设的课程和讲课教师情况，选择自己要学习的课程进行登记注册，并可以查询成绩单；教师可以使用该系统查询新学期将开设的课程和选课学生情况，并可以登记成绩单；注册管理员使用该系统进行注册管理，包括维护教师信息、学生信息和课程信息等。
在每个学期的开始，学生可以获得该学期的课程目录表，课程目录表列出每门课程的所有信息，诸如基本信息、教师、开课系和选课条件等。
新学期开始前两周为选课注册时间，在此期间学生可以选课注册，并且允许改变或取消注册申请，开学两周后注册管理员负责关闭课程注册。每个学生可以选择不超过4门课程，同时指定2门侯选课程以备主选课程未选上。每门课程最多不能超过10人，最少不能低于3人，低于3人选课的课程将被取消。一旦学生的注册过程完毕，注册系统将有关信息提交收费系统以便学生付费。如果在实际注册过程中名额已满，系统将通知学生在提交课程表之前予以更改。
在学期结束时，学生可以存取系统查看电子成绩单。由于学生成绩属于敏感信息，系统必须提供必要的安全措施以防非法存取。（将画出的用例图放在此处）
第四篇：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。
１０
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
１１
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
１２
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
１３
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：
１４
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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第五篇：UML实验指导
UML实验指导书
实验一 UML建模基础...................................................................................................1 实验二 类......................................................................................................................2 实验三 类的关系..........................................................................................................8 实验四 用例图及进度安排........................................................................................12 实验五 交互图............................................................................................................17 实验六 活动图............................................................................................................26 实验七 状态图............................................................................................................34 实验八 组件图和部署图............................................................................................41
2010-9-1
实验一 UML建模基础
一、实验目的和要求
1．熟悉UML建模工具Visual Paradigm和Rational Rose的基本菜单及操作。2．掌握UML的三大组成部分及各部分作用。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。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容和步骤
1．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。2．认识各种UML关系及可见性符号，并用工具表示出来。
四、分析与讨论
总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。
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 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
运用本节所学的有关如何抽象出类的知识，寻找和抽象出图书馆管理系统中书籍管理功能中的类。
四、实验步骤
1．分析：图书馆管理系统中的书籍管理功能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2.1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2.2所示。
图2.1
图2.2（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2.3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2.4所示，后在出现的对话框中输入相关信息如图2.5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2.6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2.7所示。
图2.3 图2.4
图2.5 图2.6（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2.8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2.9，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2.12所示，设置好该方法的访问权限，见图2.13。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2.14。
图2.7
图2.9
图2.8
图2.10
图2.11 图2.12
图2.13 图2.14（7）至此，类的方法和属性都设置好了，如图2.15所示。
图2.15（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2.16和图2.17所示。
图2.16 图2.17（9）最后，绘制出由分析得出的各个类，如图2.18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2.18
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
实验三 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
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3.1，并按照上面所说方法添加类的各种属性和方法，见图3.2、图3.3。
（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3.4 和图3.5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3.6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3.6。
（4）根据分析设计情况，进一步细化各类之间的关系。
图3.1
图3.2
图3.3
图 3.4
图3.5
图3.6
五、实验报告要求
1．整理实验结果。2．小结实验心得体会。
实验四 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Rational Rose 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：
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4.1所示,为绘制用例图做好准备。
(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4.2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，如图4.3所示。
图4.1
图4.2（4）按照步骤（3），绘制出如图4.4和图4.5的两个用例。
图4.3
图4.4
图4.5（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例的关联，如图4.6所示。
图4.6
（6）根据步骤（5），同时完成如图4.7和图4.8。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4.7
图4.8
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
实验五 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5.1；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5.2 和图5.3所示。
图5.1
图5.2
图5.3（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5.4所示，是管理员登录时向系统发送的消息；
图5.4（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5.5到图5.9。最后得到的时序图如图5.10所示。
图5.5 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate
图5.6 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result
图5.7 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result6: add7: add
图5.8 : administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook
图5.9
: administrator1: login : ActionFormSystem2: login3: validate4: result5: result6: add7: add8: addbook9: addruselt10: addresult
图5.10
(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5.11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5.12 到图5.15 : administrator : ActionForm1: login2: loginupdate : System3: validate4: result5: result6: updatebook7: updatebook8: updatebook9: updateresult10: updateresult
图5.12
1: login6: updatebook : administrator5: result10: updateresult4: result9: updateresult2: login7: updatebook : ActionForm3: validate8: updatebookupdate : System
图5.13
: administrator : ActionForm : System1: login2: login3: viladate4: viladateresult5: viladateresult6: delete7: delete8: delete9: deleteresult10: deleteresult
图5.14
1: login6: delete : administrator5: viladateresult10: deleteresult : ActionForm3: viladate8: delete4: viladateresult9: deleteresult2: login7: delete : System
图5.15
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 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Rational Rose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6.1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6.2所示。
图 6.1
图6.2(2)新建好活动图后，双击删除的活动图，得到如图6.3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6.4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6.5。
图6.3（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6.6所示；添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图6.7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6.8所示。
图6.4
图6.5
图6.6
图6.7
图6.8
（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6.9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6.10所示；如不能通过，则结束，如图6.11所示。
图6.9
图6.10
图6.11
（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6.12和图6.13所示。
图6.12
图6.13（5）最后，在删除后，系统会返回操作结果给操作者，图6.14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6.14
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。2． 小结实验心得体会。
实验七 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Rational Rose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7.1所示，新建一个状态图，命名为revesion状态图，图7.2所示。
图7.1
图7.2（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7.3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7.5所示。
图7.3
图7.4
图7.5（3）操作者在询问系统和状态后，得到的图7.6所示两种状态，如果系统忙，操作者必需要等待、结束，如图7.7和图7.8所示，重返步骤（1）。
图7.6
图7.7
图7.8（4）如系统空闲，则进行对还书的信息进行查询操作，图7.9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7.10所示。
图7.9
图7.10（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7.11所示。
（7）根据分析设计情况，进一步添加或细化状态图。
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。
实验八 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
图书管理系统的分析和设计已按计划完成类图和交互图的分析与设计，下一步将完成系统的组件图和部署图，现系统分析部指派您完成如下任务：
1． 完成系统的组件图。
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，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8.1，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8.1（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8.2（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8.3对话框。
（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8.4所示。
图8.3
图8.4（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8.5所示。
图8.5（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8.6所示。
图8.6（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8.7。
图8.7（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10.8。
图8.8 2.绘制部署图 分析：
TJKD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8.9所示窗口。
图8.9（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8.10所示。
图8.10（3）为节点添加连接关系。全图如图8.11。
图8.11
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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