UML实验报告要点.docx
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UML实验报告要点
中南民族大学管理学院学生实验报告
课程名称：
UML面向对象分析与设计教程
年
专
学
姓
级：
业：
信息管理与信息系统号：
名：
指导教师：
实验地点：
管理学院综合实验室
2013
学年至
2014
学年度第2学期
中南民族大学管理学院学生实验报告
目
录
实验一
实验二
实验三
实验四
UML建模基础用例图
UML类图
对象图
实验五
包
图
实验六
动态模型图
实验
（一）
实验时间：
实验目的
中南民族大学管理学院学生实验报告UML建模基础
1.
2.
1.
熟悉UML建模工具RationalRose的基本菜单及操作。
掌握UML的三大组成部分及各部分作用。
掌握UML的可见性规则和构造型的作用。
实验内容
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。
答：
各种UML关系如下：
UML关系
表示方法
关联关系
依赖关系
泛化关系
实现关系
可见性
表示方法
公有（Public）
“+”
私有（Private）
“—”
受保护（Protected）
“#”
中南民族大学管理学院学生实验报告
分析与讨论
1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。
答：
统一建模语言（UML）是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言，也是为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、构造和编制文档的一种语言。
UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。
当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。
UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段，最适于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模。
UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模、复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次方面已经被验证有效。
UML是一种功能强大的，面向对象的可视化系统分析的建模语言，它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠，更完善的系统模型，从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。
指导教师批阅：
实验
（二）
实验时间：
实验目的
用例图
1.
2.
3.
掌握用例的概念、UML用例图的组成、作用以及使用场合。
掌握用例与用例之间的各种关系。
用RationalRose工具练习教材中的用例图。
实验内容
1.用例图中有哪些组成元素？
在UML中是如何表示的？
答：
用例图有：
用例、参与者、关联、（系统边界）等元素；用来显示在系统（或其它实体）内的用例与系统参与者之间的关系；主要用于需求获取、定义和分析。
2.用例与用例之间的包含关系、扩展关系和泛化关系各代表什么含义？
它们之间有何区别？
对以上三种关系各举一例，画出用例图，并进行说明。
答：
包含关系：
用例可以简单地包含其他用例具有的行为，并把它所包含的用例行为作为自身行为的一部分。
基本用例描述在多个用例中都有的公共行为。
包含关系本质上是比较特殊的依赖关系，它比一般的依赖关系多了一些语义。
在包含关系中箭头的方向是从基本用例到包含用例。
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扩展关系：
在一定条件下，把新的行为加入到已有的用例中，获得的新用例叫做扩展用例，原有的用例叫做基础用例，从扩展用例到基础用例的关系就是扩展关系。
扩展关系的基本含义和泛化关系类似，但在扩展关系中，对于扩展用例有更多的规则限制，基本用例必须声明扩展点，扩展用例只能在扩展点上增加新的行为和含义。
泛化关系：
用例的泛化指的是一个父用例可以被特化形成多个子用例，而父用例和子用例之间的关系就是泛化关系。
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3.
为了满足物业中介行业的信息化要求，甲公司基于详尽的需求调研与分析，准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。
主要将实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
该公司小王，通过多次的与潜在客户的交流与沟通，完成了最初的用例模型的开发，
（1）画出上述系统的用例图；
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（2）下是一个用例模型的局部：
打开房源信息页面
房产经纪人
<>
登录信息
录入房源信息
确认提交信息
修改房源信息
小李认为该模型不符合“用例建模”的思想，存在明显的错误。
请说明错误所在，并说明应该如何修改。
答：
用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完成的事务。
确定参与者是房产经济人，还要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务。
根据系统的需求分析可确定：
作为一个物业信息管理系统，要实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。
参与者有房产经纪人，对于房产经纪人来说，系统维护操作主
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要包括：
录入，修改房源信息而登录和确认信息是包含在登入和修改中的,包含关系的图标按钮应用虚线箭头。
修改后应该是：
4.
阅读下面的用例图，说明该图所表达的信息。
答：
参与者是客户和服务人员。
主要关系有包含关系和拓展关系。
当有客户来预定座位时，如果前面有别的客户，他就进行等待，服务人员进行信息查询，把空闲座位分配给客户，然后办理结账，有现金结账和银行卡（必须是银联POS系统）结账两种方式供客户选择，然后收款。
5.
下图是一个描述保险商务系统的简单用例图。
根据该用例图回答问题。
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6.
（1）“签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类？
答：
有客户和保险员两个实体类。
（2）现实生活中签订保单的基本流程如下：
客户提出购买需求，保险员根据客户需求选择相应的保险服务，客户阅读保险条款，同意后打印保单样据，客户签字并支付保金，保单开始生效，保险员做相关系统纪录。
如需要根据以上信息，请列举这个用例描述中可能存在扩展事件流。
答：
客户阅读保险条款，同意后客户签字并支付保金，否则不同意就不签订保单。
（3）保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例，列出可能存在的子用例，并且说明这些用例和“保单管理”用例之间应该是什么关系？
答：
单查询和保单保存可能是存在的子用例，这些用例和“保单管理”用例之间应该是泛化关系。
在一个TelephoneSystem（电话系统）中，用户可以使用电话卡或对方付款两种办法来打电话。
（1）请画出表示该场景的用例图。
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（2）在前图的基础上，继续画出可能存在的包含用例和扩展用例。
分析与讨论
1.总结用例图的重要作用，讨论并指出哪些场合下可以使用用例图。
答：
用例图显示多个外部参与者和它们与系统提供的用例之间的链接。
通
过用例建模可以对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模。
用例图可视化地表达了系统的需求，具有直观、规范等优点，克服了纯文字性说明的不足。
用例图可用于系统的分析阶段。
2.在使用用例图的时候应该如何划分用例，应注意哪些问题？
答：
确定用例：
1）参与者需要从系统中获取哪些功能及参与者要求系统做些什么？
2）参与者是否需要读取、产生、删除、修改或是存储系统中的某些
信息？
3）系统状态的改变是否通知参与者？
4）是否存在影响系统的外部事件？
3）系统需要什么样的输入、输出信息？
需注意，在用例图中，一定不要使用两种命名的方法，即在椭圆之内命名又在椭圆之外命名。
3.
扩展练习如下：
需求描述如下：
某学校的网上选课系统主要包括如下功能：
管理员通过系统界面进入，建立本学期要开的各种课程，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。
同样，通过业务层，这些操作结果存入数据库中。
根据以上描述，绘制系统的用例图。
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用例“修改课程”的描述
用例名称
修改课程
标识符
UC0001
用例描述
课程管理员接到通知后修改已有课程信息
参与者
课程管理员
优先级
1
状态
通过审查
前置条件
课程管理员登录课程，课程已存在
后置条件
系统修改已有课程信息
基本操作流程
1．课程管理员录入课程；
2．系统检查该课程是否已存在；3．系统显示该课程信息；
4．系统修改已有课程信息。
可选操作流程
系统检查该课程不存在，系统修改已有课程
被泛化的用例
无
被包含的用例
无
被扩展的用例
无
修改历史记录
，定义基本操作流程，201年月日
指导教师批阅：
实验（三）
实验时间：
实验目的
UML类图
1.
2.
3.
4.
5.
掌握类的定义，类的3要素，UML中类的表示方法。
掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。
实体类，边界类，控制类，关联类的概念和表示方法。
接口和抽象类的概念和表示方法。
类的多重性关系。
对一个类图进行相关的描述。
实验内容
1.类的属性和方法的可见性有哪些？
UML中如何表示？
答：
类中属性的可见性主要有三种，分别是公有类型（public）、受保护类型（protected）和私有类型（private），在RationalRose2003中，类的操作设置中添加了实现类型（Implementation）。
在UML中公有类型用“+”表示，私有类型用“—”表示，受保护类型用“#”表示。
2.已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一个实类和类C的1个或多个实类构成.请画出能够正确表示类A,B和C之间关系的UML类图。
答：
3.
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。
答：
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4.
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）
答：
5.
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？
答：
6.
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
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见性以及类方法。
publicclassInvoice
{
publicdoubleamount;
publicDatedate=newDate（）;
publicstringcustomer;
publicstringspecification;
publicstringadministrator=“unspecified”;staticprivateintnumber_of_invoices（）=0;
publicinvoice（）；
{
number_of_invoices++；
}
publicvoidprint（）
{
System.out.println（"Thenumberofinvoices
is”+intnumber_of_invoices）;
}
}
答：
7.
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。
中南民族大学管理学院学生实验报告
1
1
答：
Orderltem与IncomeOrder的关系并不是泛化关系，而应该是包含关系。
改正后为：
分析与讨论
1.讨论类图在建模过程中的重要作用。
答：
类图描述系统中类的静态结构，它不仅定义系统中的类，描述类之间的联系，还包括类的内部结构。
类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期中都是有效的。
通过分析用例和问题域，就可以得到相关的类，然后再把逻辑上相关的类封装成包，这样可以很好的体现系统的分层结构，是得系统层次关系一目了然。
2.总结在设计绘制类图的过程中应注意哪些问题。
答：
UML类图（ClassDiagram）是描述类、接口、协作以及它们之间关系的图，用来显示系统中各个类的静态结构。
UML类图是定义其他图的基础，在UML类图基础上，可以使用状态图、协作图、组件图和配臵图等进一步描述系统其他方面的特性。
UML类图包括七个元素：
类（Class）、接口（Interface）、协作（Collaboration）、依赖关系（Dependency）、泛化关系
（Generalization）、关联关系（Association）及实现关系
（Realization）。
指导教师批阅：
实验（四）
实验时间：
实验目的
对象图
1.
1.
掌握对象的概念，对象的三大特征，对象的表示方法；掌握类与对象的关系。
实验内容
1.什么是对象，对象的三大特征是什么？
答：
对象代表一个单独的，可确认的物体、单元或实体，它可以是具体的也可以是抽象的，在问题领域里有确切定义的角色。
换句话说,对象是边界非常清楚的任何事物。
对象的三大特征是状态（属性）、行为（方法、事件）和标识（名字）。
2.UML中对象的表示方法有哪些？
答：
对象名和属性。
3.
在下图中最上面的对象的名称是什么？
该图表示的意思是什么？
请绘制出与其相应的类图。
答：
最上面的对象的名称是china:
country。
该图表示福建省和四川省都包含在对象中国中。
相应的类图：
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4.说明对象图的适用场景以及它的优缺点。
答：
对象图是同于论证模型的设计以及对源代码进行分析和说明，其优点是可以直观的理解出系统运行时的实时状态。
但是使用对象图不能完整地描述系统的对象结构且比较复杂，工作量大。
分析与讨论
1.思考类与对象之间的关系是怎样的？
各举几个实例，说明哪些是类，哪些是对象。
答：
类有3个分栏：
名称、属性和操作；对象只有两个分栏：
名称和属性。
类的名称分栏中只有类名；对象的名称形式为“对象名：
类名”，匿名对象的名称形式为“：
类名”。
类的属性分栏定义了所有属性的特征；对象图中不包含操作，因为对于属于同一个类的对象而言，其操作是相同的。
类使用关联连接，关联使用名称、角色、多重性以及约束等特征定义。
类代表的是对对象的分类，所以必须说明可以参与关联的对象的数目；对象使用链连接，链拥有名称、角色，都是没有多重性。
对象代表的是单独的实体，所有的类都是一对一的，因此不涉及到多重性。
例如：
Country、Province是类，而china、fujian和sichuan分别是这两个类中的对象
指导教师批阅：
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实验（五）
实验时间：
实验目的
包
图
1.
2.
3.
4.
掌握UML包的概念和作用。
掌握包与包之间的各种依赖关系的区别。
掌握建立包与包之间依赖关系的方法。
掌握建立包图过程中需遵循的原则。
实验内容
1.包属于UML中的何种事物？
有何作用？
答：
包是将多个元素组织为语义相关的组的通用机制。
在实践中，一般使用术语子系统来描述包。
对于复杂系统进行建模时，经常需要处理大量的类、接口、组件、节点和图，这时就有必要将这些元素进行分类，即把语义相近并倾向于同一变化的元素组织起来加入同一个包中，以方便理解和处理整个模型。
2.UML中包的表示方法有哪几种？
答：
包的绘制用一个小矩形和一个大矩形表示。
3.包与包之间存在哪几种关系？
答：
包与包之间存在两种关系：
1）引入和访问依赖，用于在一个包中引入另一个包输出的元素；
2）泛化，用于说明包的家族。
4.包与包之间的依赖关系有何特点？
答：
包与包之间的依赖关系特点是单向传递和不可传递。
5.如何避免包与包之间出现循环依赖关系？
各举一例。
答：
将产生依赖的类型分离出来，放到另一个新的程序集中去，或使用接口来接触循环依赖。
6.建立包图应注意哪些问题？
答：
1）包的命名要简单、具有描述性；
2）应用包是为了简化；
3）包应该连贯；
4）在包上用版型注明架构层；
5）避免包间的循环依赖
6）包依赖应该反映内部关系。
7.
根据下图判断下面哪句话正确的说明了包之间的依赖关系。
中南民族大学管理学院学生实验报告
a）对Package1包中的元素做了修改后，需检查Package2包中的元素和Package3包中的元素是否要做相应修改。
b）对Package1包中的元素做了修改后，需检查Package2包中的元素是否需要做相应修改，如果是，则需继续检查是否Package3包中元素也要做相应修改。
c）对Package3包中的元素做了修改后，需检查Package2包中的元素是否需要做相应修改，如果是，则需继续检查是否Package1包中元素也要做相应修改。
d）对Package3包中的元素做了修改后，需检查Package2包中的元素和Package1包中的元素是否要做相应修改。
答：
c）证明了包之间的依赖关系。
8.下面包图设计中是否存在问题？
应如何改进。
A）B）
答：
存在问题，出现了循环依赖关系，A图中B不能即依赖C同时还依赖E，B图中循环不正确。
修改后：
中南民族大学管理学院学生实验报告
分析与讨论
1.结合一个具体例子，分析UML建模过程中包图所起的作用。
答：
图书管理系统的包图：
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作用：
1）对语义上相关的元素进行分组；
2）定义模型中的“语义边界”；
3）提供配臵管理单元；
4）在设计时，提供并行工作的单元；
5）提供封装的命名空间，其中所有名称必须惟一。
指导教师批阅：
实验（六）
实验时间：
实验目的
中南民族大学管理学院学生实验报告
动态模型图
1.
2.
掌握序列图（时序图）与协作图、状态图及活动图的概念及作用。
掌握上述动态模型图的构成及画法。
实验内容
1.交互图中有哪几种消息？
它们之间具体有何分别？
应如何表示？
答：
消息使用箭头表示，箭头的类型表示了消息的类型。
符号
名称
含义
ObjectMessage
两个对象之间的普通消息，消息在单个控制线程中运行
MessagetoSelf
对象的自身消息
ReturnMessage
返回消息
ProcedureCall
两个对象之间的过程调用
Asynchronous
Message
两个对象之间的异步消息，也就是说客户发出消息后不管消息是否接收，继续别的事务
2.
假设有一系统得协作图局部如图所示，print方法的功能是将传入的参数的值打印在屏幕上，fact方法是计算阶乘，如果test的初值为1，那么最终将打印出什么？
（写出计算过程）
1:
print（test）
2:
*[i=1..3]1.1:
test=test+fact（test）
:
A
:
B
答：
打印出28。
1：
text=1+1=2；2：
text=2+2*1=4；3：
text=4*3*2*1=28。
3.状态和对象的关系是怎样的？
下面描述中哪些是对象，哪些是状态？
1）支票已付
中南民族大学管理学院学生实验报告
2）汽车停在那儿
3）小王正在工作
答：
状态是对象做出的行为。
支票是对象，已付是状态；
汽车是对象，停在那儿是状态；
小王是对象，正在工作是状态。
4.
出下面状态的状态名和各种转换、事件。
答：
状态名：
Lighting；转换：
turnOn、turnOff、defer；事件：
blinkFiveTimes、eventPowerOff、poweSupplySelf、eventSelfTest。
5.
说出下面状态图所表达的信息。
答：
状态开始，状态1：
关闭，事件1：
没水；打开防水；状态2：
打开，事件2：
烧水；事件3：
水开了关闭，回到状态1。
分支1烧水时烧坏了，状态结束。
6.
说出下面状态图所表达的信息，并指出蓝色部分代表的含义。
中南民族大学管理学院学生实验报告
答：
学生学习一门课程：
注册后开课，在学习过程中要进行三项评测：
实验一完成后进行实验二，两项都要完成；要完成团队项目；考试及格后就可以通过课程，若考试不及格，则需补考，直至考试通过。
蓝色为监护条件。
7.
说明下面网上书店系统某一活动图所表达的信息。
答：
活动图从用户下订单开始，在用户下订单后产生两个支路的行为：
一条是生成送货单，准备送往供货地区；一条是根据顾客选择的支付方
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式。
在判断确定用户是否取消或订单是否超过时限，若是，则订单取消，活动停止，若不是，则进行收款操作；之后两支路聚合统一。
试订单成功送达，供应商送货；通过系统修改订单状态；最后确认判断是够所有订单项已送货完毕，若是，则订单处理完成，若不是，则继续循环进行供应商的供货检查，即“供应商送货——修改订单项状态——判断是否所有订单已送货完毕”的操作，直至所有订单项均送货完毕为止。
指导教师评阅
升级会员 