面向对象技术与UML实验指导书-2003

面向对象技术与UML实验指导书东北林业大学信息与计算机工程学院软件工程专业目录1实验目的与要求…………………………………………………………………12实验环境…………………………………………………………………………13实验时数……………………………………………………………………24实验内容和要求…………………………………………………………………2实验一UML开发环境及用例图建模................................................................2实验二对象类静态建模......................................................................................2实验三对象动态交互建模..................................................................................3实验四动态状态模型建模..................................................................................45附件………………………………………………………………………………511实验目的与要求统一建模语言UML是第三代建模和规约语言，是在开发阶段，说明、可视化、构建和书写一个面向对象软件密集系统的开放方法，贯穿软件开发周期中的每一个阶段，适于数据建模，业务建模，对象建模，组件建模。在面向对象软件开发过程中发挥重要作用。通过对面向对象技术与UML的实践学习，可以加深学生对软件工程思想的理解，增进对软件开发过程的直观认识，并掌握相应的工具和规范，积累软件开发的具体经验。（1）通过本实验的练习，学生可以了解和熟悉常见UML开发工具的特点、界面、功能和基本的操作方法，掌握软件开发的基本步骤。通过案例实践，使学生基本具备独立分析系统的用例并绘制用例图的能力，并使学生掌握用例描述方法，为后续实验的展开打下基础。（2）在对系统进行需求分析并建立起用例模型的基础之上，要求学生掌握从需求分析中提取、筛选类的方法，能够分析类的属性、操作，以及类之间的关系，能够以UML的图形化手段描述系统分析的结果，并按照CRC方式对所提炼的类进行语言描述。（3）在系统分析的基础上，进行系统的设计，使学生具备独立分析系统操作过程的能力，掌握通过绘制协作图、顺序图从而建立动态交互模型的具体方法，熟练运用两种图所涉及的UML元素。（4）要求学生能准确给出系统状态转换图，掌握利用状态转换图建模人机对话的方法，并练习撰写简要的系统设计规格说明文档。2实验环境（1）计算机的硬件配置PC系列微机，要求内存为64M以上。80列字符监视器，配备鼠标器。（2）计算机的软件配置Windowsxp级以上版本的操作系统。MicroSoftVisio2007。文本编辑软件。3实验时数总实验时数不少于16学时。24实验内容和要求实验一UML开发环境及用例图建模一、目的要求1.·了解和熟悉UML开发工具；2.·掌握用例建模的基本步骤；3.掌握用例描述方法。二、实验内容1阅读附件：“XX大学图书馆图书管理系统需求概要”，了解系统的主要需求，并对需求进行完善和补充。(根据自己的理解，查阅资料，对需求进行细化或扩展)2深入分析案例，明确系统的需求和范围。根据本课程讲授的需求分析和用例建模相关知识，依据面向对象的开发思想和技术，完成该图书管理系统的分析和用例建模，识别、确定执行者、用例、及它们之间的关系，利用visio绘制UML用例图和活动图，并且对所完成的用例图进行规范的用例描述说明。3将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：系统业务范围与边界描述；系统执行者；系统用例图与相应文字描述；运用活动图对重要用例(系统主要功能用例)的工作过程进行描述（至少选择两个用例进行描述）。三、实验原理用例建模的步骤：确定系统的范围和边界；确定系统的执行者和用例；对用例进行描述；定义用例之间的关系；审核用例模型。实验二对象类静态建模一、目的要求1·掌握系统分析与对象类建模的基本步骤；2·掌握类的定义和描述方法。3.掌握对系统结构的分层描述方法。二、实验内容1在实验一阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主3要业务功能的基础上，完成系统分析与对象类建模,要求所设计的模型能够支持完成图书借阅(包括预借)功能。要求以图形化的方式，即类图表示建模。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：系统对象类及相关接口的文字描述；类图（标注并说明类间关系）。三、实验原理建立系统对象类模型的基本步骤：寻找确定对象类：定义类的接口：定义类之间的关系：建立对象类图：建立系统包图：实验三对象动态交互建模一、目的要求1·掌握系统动态建模的基本方法；2·学会绘制系统的顺序图与合作图。二、实验内容1在实验一、二已完成阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主要业务功能，完成系统功能分析与对象类建模的基础之上，实现系统对象的动态交互建模。要求以图形化的方式，即顺序图和合作图表示建模。顺序图和合作图要涵盖“登录”，“借书”，“还书”，“预定图书”，“取消预定图书”，“添加书刊”，“删除书刊”，等系统功能的动态交互描述（要求顺序图和合作图的使用比例为4:3）。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：对交互和其所涉及的对象的格式文本描述（具体格式参考教材案例部分）；顺序图；合作图。三、实验原理建立系统交互模型的基本步骤：确定交互和涉及的对象按照相应原则（顺序图与合作图的原则不完全相同），完成平面上的对象排列对于顺序图，在图中标注消息传递；对于合作图，在图中标注链接和消息传递。4实验四动态状态模型建模二、目的要求1·掌握系统动态状态模型建模的基本方法；2·学会绘制系统的状态图。二、实验内容1在实验一、二已完成阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主要业务功能，完成系统功能分析与对象类建模的基础之上，实现对系统对象的动态状态模型建模。要求以图形化的方式，即状态图，表示建模。状态图要涵盖对系统对象“图书”，“借阅者帐户”以及至少一个用户界面对象（具体对象由设计者自由选定）的动态状态描述。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：对象状态序列及相关动作、事件的格式文本描述（具体格式参考教材案例部分）以及状态图。三、实验原理建立系统状态模型的基本步骤：确定状态图描述的主体确定状态图描述的范围确定描述主体在其生存期的各种稳定状态确定状态的序号确定触发状态迁移的事件附上必要的动作简化状态图确定状态的可实现性确定无死锁状态审核状态图5附件：XX大学图书馆图书管理系统需求概要在图书管理系统中，要为每一个借阅者建立一个账户，并向借阅者发放借阅卡。借阅卡信息中包含借阅卡号、借阅者姓名。借阅者帐户中存储借阅者的个人信息、借阅信息、以及预定信息。持有借阅卡的借阅者可以借阅书刊、返还书刊、查询书刊信息、预订书刊以及取消预订。上述操作均通过图书管理员操作，不可自助完成。借阅书刊时，需要输入所借阅的书刊名、书刊ISBN/ISSN号，然后输入借阅者的借阅卡号和借阅者名，完成后提交所填表格信息，系统验证借阅者是否有效（帐户是否存在于系统中，或帐户是否有借阅权）若有效，借阅请求被接受，系统查询数据库，查询确定所需书刊是否存在，若存在，则借阅者可借出书刊，并在系统中建立存储借阅记录，若出刊已被借出，则借阅者可以选择是否预定该书刊，，一旦所预订的书刊可以获得，立即通知预订者。借书者还书后，删除关于所还书刊的借阅记录。