面向对象分析与设计实验指导书新

《面向对象分析与设计》实验指导书（试用版）内蒙古工业大学信息工程学院软件系2014．3《面向对象分析与设计》实验指导书目录《面向对象分析与设计》实验大纲.....................1实验一基于UML的类模型设计........................4实验二基于UML的功能设计..........................6实验三基于UML的综合设计..........................9《面向对象分析与设计》实验指导书1《面向对象分析与设计》实验大纲一、基本信息课程编码020214023课程学时32课程类别学科基础课实验总学时8开出学期第六学期开出单位计算机系软件工程实验室适用专业软件工程二、实验安排序号实验项目实验学时每组人数实验类型开出要求1基于UML的类模型设计21验证必做2基于UML的功能设计21验证必做3基于UML的综合设计41综合必做三、实验目的、内容与要求（一）基于UML的类模型设计(2学时)1、实验目的1）熟练使用Rationalrose2003或其它UML建模工具，掌握类图的创建方法2）掌握类的设计方法3）掌握类间的关系（继承、关联）的设计方法2、实验内容选课系统的类的设计3、验要求1）寻找系统中的类，完成类的属性和方法的设计；2）确定类间的继承关系，创建类间的继承关系；3）确定类间的关联关系，创建类间的关联关系。（二）基于UML的功能设计（2学时）1、实验目的1）熟练使用Rationalrose2003或其它UML建模工具2）掌握组件图的绘制方法3）掌握配置图的绘制方法《面向对象分析与设计》实验指导书24）双向工程的实施过程2、实验内容1）选课系统的组件图设计；2）选课系统的配置图的设计；3）选课系统的正向工程；4）选课系统的逆向工程；3、实验要求1）绘制选课系统的组件图；2）绘制选课系统的配置图；3）使用Rose的正向工程，为类People、Student和Registrar生成代码；4）使用Rose的逆向工程，为Student的代码建立同步模型。（三）基于UML的综合设计（4学时）1、实验目的1）熟练使用Rationalrose2003或其它UML建模工具2）综合应用用例图、类图、序列图和状态图进行面向对象的分析和设计2、实验内容图书管理系统的分析和设计3、实验要求1）给出学生使用该系统的用例图；2）给出描述学生借书的序列图；3）给出描述图书馆中工作人员的类图；4）给出一本书在流通过程中的状态图。5）为每个用例制作活动图。四、考核方式根据实验预习、实验能力、实验效果和实验报告的完成情况确定最终的实验成绩。实验成绩占课程总成绩的20%。五、建议教材与教学参考书1、建议教材[1]谭火彬著.UML2面向对象分析与设计.第一版.北京：清华大学出版社，2013[2]自编.面向对象分析与设计实验指导书2、教学参考书[1]邵维忠，杨芙清著.面向对象的分析与设计.第一版.北京：清华大学出版社，2013[2]谢星星编著.UML基础与Rose建模实用教程.第一版.北京：清华大学出版社，2011《面向对象分析与设计》实验指导书3[3]王爱国，陈辉林著.UML基础与建模实践.第一版.北京：清华大学出版社，2012[4]麻志毅编.面向对象分析与设计.第二版.北京：机械工业出版社，2013[5]GradyBooch,RobertA.Maksimchuk等著.面向对象分析与设计.第三版.北京：电子工业出版社，2013[6]武雪芳，班娅萌著.UML统一建模项目教程.第一版.北京：中国人民大学出版社.2011[7]唐红杰，史琳琳著.UML基础与Rose建模实训教程.第一版.北京：清华大学出版社，2011[8]杨弘平，吕海华著.UML基础、建模与设计实践.第一版.北京：清华大学出版社，2012[9]冯洪海著.UML面向对象需求与建模教程.第一版.北京：清华大学出版社，2012[10]王菁，赵元庆著.UML建模设计与分析标准教程（2013-2015版）第一版.北京：清华大学出版社，2013[11]谢星星，刘小松著.UML统一建模教程与实验指导.第一版.北京：清华大学出版社，2013[12]陈承欢著.UML与Rose软件建模案例教程.第一版.北京：人民邮电出版社，2010[13]董兰芳，刘振安等著.UML课程设计.第一版.北京：机械工业出版社，2006[14]徐宝文，周毓明，卢红梅著.UML与软件建模.第一版.北京：清华大学出版社，2006[15]吴建,郑潮,汪杰著.UML基础与Rose建模案例.第三版.北京：人民邮电出版社，2012六、编制说明编制者：软件工程课程组组长：马志强执笔人：张丽霞编制时间：2014年3月《面向对象分析与设计》实验指导书4实验一基于UML的类模型设计[实验名称]基于UML的类模型设计[实验目的]1、熟练使用Rationalrose2003或其它UML建模工具，掌握类图的创建方法。2、掌握类的设计方法。3、掌握类间的关系（继承、关联）的设计方法。[实验内容]题目1：选课系统的类的设计描述：课程管理系统中，管理员负责添加课程，学生选择课程。课程包括课程编号、课程名称、课程性质、开课时间、开课教师等信息；学生通过系统可以完成登录，修改口令，查询课程信息（包括课程名、课程编号、课程性质、开课时间等）以及选课的操作；教师包括教师编号、教师姓名等信息。完成：1）寻找系统中的类，完成类的属性和方法的设计；2）确定类间的继承关系，创建类间的继承关系；3）确定类间的关联关系，创建类间的关联关系。题目2*：交通工具的类的设计描述：汽车和自行车都是交通工具。一辆自行车只能归一个人拥有，但一辆汽车可归一个人或者两个人拥有。一个人可能没有自行车或汽车，也可能拥有多辆自行车或汽车。人分男女两类，每个人都有年龄和名字。在任何时候，一辆汽车上可以载有0个或多个乘客。每辆汽车都有自己的颜色和商标。特别地，每辆汽车都只有两个前灯和一台发动机。完成：1）寻找系统中的类，完成类的属性和方法的设计；2）确定类间的继承关系，创建类间的继承关系；3）确定类间的关联关系，创建类间的关联关系。[实验报告]实验报告包括：实验题目、实验目的、实验环境、实验过程、实验结果（要求截屏）、实验心得。按上述要求认真填写实验报告，打印相关内容。[备注]《面向对象分析与设计》实验指导书5实验内容中的题目后加有*号的题目为选做。实验前要进行实验预习，并书写预习报告。预习报告包括：实验题目、实验目的、分析题目并手工绘制UML图。[实验提示]1）寻找类类一般分为三类：实体类（entity）、边界类（boundary）和控制类（control）。实体类是指保存要永久存储体的信息。实体类通常是对用户有意义的类，通常采用业务领域术语命名。边界类位于系统与外界的交接处，包括窗体、报表以及打印机等硬件接口。边界类使角色能与系统交互。控制类负责协调其它类的工作，每个用例通常都有一个控制类，控制用例中的时间顺序。边界类和控制类都是虚构类。寻找类的方法：（1）从事件流中寻找名词或名词词组（或交互图中的对象），将性质相同的归为一类，或性质内容值正负相反的归为一类。（2）去除应是归类为属性的项目。（3）给这些类起一个合适的名字，可以参考现实系统的命名规则。寻找关联的方法：（1）动词与介词词组。（2）类间存在依赖关系。（3）隐含的关系。2）Rose的使用（1）创建类选择浏览器中的“LogicalView”-〉单击右键-〉“New”-〉“Class”-〉类命名；（2）添加属性选择类-〉单击右键-〉“New”-〉“Attribute”-〉添加属性名；（3）修改属性选择属性-〉单击右键-〉“OpenSpecification…”-〉General选项卡（4）添加操作选择类-〉单击右键-〉“New”-〉“Operation”-〉添加操作名；《面向对象分析与设计》实验指导书6实验二基于UML的功能设计[实验名称]基于UML的功能设计[实验目的]1、熟练使用Rationalrose2003或其它UML建模工具。2、掌握组件图的绘制方法。3、掌握布局图的绘制方法。4、双向工程的实施过程。[实验内容]题目1：选课系统的组件图设计描述：在选课系统中，包括MainProgram类（主程序）、People类、FormObject类、ControlObject类、Student类、Registrar类（管理员）、Course类和DataBase类。People类是Student类和Registrar类的基类，所以Student类和Registrar类依赖People类。FormObject类和ControlObject类都和Course类相关，FormObject类和ControlObject类依赖Course类，ControlObject类和DataBase类相关，ControlObject类依赖DataBase类。完成：1）绘制选课系统的组件图。题目2：选课系统的布局图的设计描述：服务器使用了两台主机，一台作为数据库服务器，使用了Oracle服务器，另一台是同一局域网上的机器，作为HTTP服务器，上面运行了HTTP服务器进程以及业务逻辑，同时连接了打印机。而客户端则是在因特网上任意具有Web浏览功能的机器，客户端和HTTP服务器通过因特网连接，从HTTP服务器获取信息。完成：1）绘制选课系统的布局图。题目3：选课系统的正向工程描述：见题目1。完成：1）使用Rose的正向工程，为类People、Student和Registrar生成代码；2）使用同样的方法，为其它类也生成代码。题目4：选课系统的逆向工程《面向对象分析与设计》实验指导书7描述：根据题目3正向工程执行的结果，在类Student的代码中增加一个TestOperation的空操作。完成：1）使用Rose的逆向工程，为Student的代码建立同步模型。[实验报告]实验报告包括：实验题目、实验目的、实验环境、实验过程、实验结果（要求截屏）、实验心得。按上述要求认真填写实验报告，打印相关内容。[备注]实验内容中的题目后加有*号的题目为选做。实验前要进行实验预习，并书写预习报告。预习报告包括：实验题目、实验目的、分析题目并手工绘制UML图。[实验提示]1）组件图的绘制（1）打开组件图窗口在浏览器窗口打开“ComponentView”文件夹-〉双击“Main”图标。（2）建立新组件浏览器中右键单击“ComponentView”-〉“New”-〉“Component”建立了新组件；（3）修改组件属性右键单击所建立的组件-〉“OpenSpecification”-〉在“General”选项卡中设置组件名称、组件版型和实现的语言。在“Files”选项卡中-〉列表框中单击右键-〉“InsertFile”，建立Main.java文件。（4）组件图中增加组件将所建立的组件拖入组件图即可。（2）设置组件和类的关系使用上面的方法建立组件，然后打开组件的属性框，选择“Realizes”选项卡，右键单击类名，选择“Assign”，可以建立类和组件之间的关系。2）布局图的绘制（1）打开布局图窗口在浏览器中选择“DeploymentView”并双击，打开了布局图窗口。（2）增加处理器在布局图窗口工具栏上选择“Processor”图标-〉放置到“布局图”窗《面向对象分析与设计》实验指导书8口中。（3）设置处理器属性右键单击新建的处理器-〉“OpenSpecification”-〉选择“Detail”选项卡-〉在“Processes”列表框中单击右键-〉“Insert”-〉设置处理器上运行的进程。3）正向工程的实现（1）一般性检查“Tools”-〉“CheckModel”，如果模型有问题，将在日志窗口中给出。（2）发现访问问题“Report”-〉“ShowAccessViolations”，在访问问题窗口中显示访问问题。（3）语言独立检查假设使用Java语言，“Tools”-〉“Java”-〉“SyntaxCheck”。（4）生成代码“Tools