参考资料_统一建模语言实验指导书

1《统一建模语言》实验指导书计算机科学与工程系目录实验准备UML建模工具..............................................1实验一RationalRose基本操作.....................................16实验二用例图设计.................................................17实验三类图设计...................................................19实验四行为图设计.................................................20实验五交互图设计..................................错误!未定义书签。实验六实现图设计.................................................231实验准备UML建模工具在进行面向对象分析与设计时，UML为系统的分析与设计内容的描述提供了有效的描述方式，但是形成符合UML规范要求的电子文档并不是一件容易的事情，通常需要我们借助于一些工具来进行UML模型的创建以及相关电子文档的完成。目前，许多的CASE（Computer-AidedSoftwareEngineering）工具都在不同层次上提供了对UML的支持，其中常用的工具主要有RationalRose和MicrosoftVisio。RationalRose是一种基于UML的建模工具，使用起来相当的便捷、有效，是目前最为常用的UML建模工具；MicrosoftVisio是Microsoft公司Office软件的一部分，该软件业可以完成常规UML模型的描述工作，但它并不是专为描述UML设计结果而设计的，尽管它包括了UML的一些图形集，但在描述软件组件间的关联性上能力还是非常有限的，所以尽管可以利用它来生成相关的设计图，但是使用起来并不方便；相对于以上两个比较常用的软件，随着UML建模技术的普及，现在还产生了一些其他的小型UML建模工具，它们的主要特点是方便、有效，并且一般都非常的小巧实用。我们主要向大家介绍一下RationalRose和WindowsVisio软件的特点及使用方法，另外以JUDE软件为例介绍一下小型UML建模软件。1.RationalRose2003简介（1）RationalRose概述RationalRose是由美国的Rational公司开发的面向对象的可视化建模工具。利用这个工具，可以建立用UML描述的软件系统模型，而且可以自动生成和维护C++、Java、VisualBasic和Oracle等语言和系统的代码。RationalRose包含了统一建模语言（UML）、面向对象软件工程（OOSE）以及对象建模技术（OMT）这几项最为常用的面向对象技术。由于Rational公司已于2002年被IBM公司收购，目前RationalRose已作为一款非常重要的商业软件成为IBM公司旗下的第五大品牌。RationalRose本身可以支持多种语言，包括Java、C++、VisualC++、VisualBasic、Smalltalk、Ada和PowerBuilder，还可以为数据库应用产生数据库描述语言（DDL）以及为CORBA应用产生接口定义语言（IDL）。运用RationalRose工具可以真正意义上的实现正向、逆向和双向工程。在正向工程中，RationalRose可以为系统模型生成相应的代码；在逆向工程中，它可以从现存的软件系统中导出该系统的模型；而在双向工程中，它可以真正实现系统模型和代码之间的循环工程，从而保证模型与代码的高度一致。另外，还可以应用RationalRose工具进行数据库建模，它可以为Oracle、SQLServer、Sybase、ANSI、Watcom等支持准确DDL的数据库自动生成数据描述语言。2除此之外，RationalRose工具还具备支持团队开发、支持模型Internet发布及文档生成方便等特点，从而保证了RationalRose软件在支持UML建模的工具中的主导地位。目前RationalRose的最新版本是RationalRose2003，在本节接下来的内容中将介绍RationalRose2003的安装和使用。如果读者现在使用的是RationalRose2002也没有关系，基本的功能和操作是一样的，不影响正常使用。（2）RationalRose的安装1.RationalRose的获取安装RationalRose2003必须先得到Rose软件的安装包。RationalRose2003是一款商业软件，建议读者购买Rational公司的正版软件，由于Rational公司已经被IBM公司收购，所以读者可以到IBM公司的官方网站（http：//）以获得相关信息或下载RationalRose2003的试用版进行使用。2.RationalRose的运行环境安装RationalRose2003需要Windows2000/WindowsXP及其以上版本的操作系统平台，如果是Windows2000操作系统，需要确定已经安装了ServerPack2及其以上的补丁程序。安装RationalRose2003的最低硬件配置条件为基于Pentium的PC机，600MHzCPU，512MB内存，400MB硬盘空间，其中软件所需硬盘空间270MB，每增加一个Rose模型，需增加1~3MB。3.RationalRose的安装步骤（1）双击启动RationalRose2003的安装程序setup.exe，进入安装向导界面，如图1所示。（2）单击【下一步】按钮，进入如图2所示界面，此界面让用户选择所要安装的产品，这里选择第2项即【RationalRoseEnterpriseEdition】。图1RationalRose2003安装向导图2选择安装产品界面（3）单击【下一步】按钮，进入如图3所示界面，此界面让用户选择安装方式，在此选择【DesktopinstallationfromCDimage】选项，表示从本地CD进行安装。（4）单击【下一步】按钮，进入安装向导界面，如图4所示。3图3选择安装方式界面图4安装向导界面（5）单击【Next】按钮，进入产品说明界面，如图5所示。（6）单击【Next】按钮，进入协议许可界面，如图6所示。在此界面中选中【Iacceptthetermsinthelicenseagreement】单选按钮即可。图5产品说明界面图6协议许可界面（7）单击【Next】按钮，进入安装路径设置界面，如图7所示。在此界面中可以单击【Change】按钮选择安装路径。（8）在安装路径设置完毕后，单击【Next】按钮，即可进入自定义安装设置界面，如图8所示。在此界面中用户可以根据实际安装需要进行选择。图7安装路径设置界面图8自定义安装设置界面4（9）单击【Next】按钮，进入安装准备界面，如图9所示。（10）单击【Install】按钮，开始复制文件，进行安装，如图10所示。图9安装准备界面图10复制文件界面（11）系统安装完毕，完成界面如图11所示。（12）单击【Finish】按钮后，会进入产品注册界面，如图12所示。在此界面中要求用户对软件进行注册，有多种注册方式可以选择，如果安装的是试用版，则不需要注册。图11安装完成界面图12产品注册界面（3）RationalRose的使用RationalRose2003是菜单驱动式的集成化开发工具，并且可以通过工具栏使用其常用工具。它的操作界面分为3个部分：Browser窗口、Diagram窗口和Document窗口。其中，Browser窗口用来浏览、创建、删除和修改模型中的模型元素；Diagram窗口用来显示和创作各种模型图；Document窗口用来显示和书写各个模型元素的文档注释。1.RationalRose2003主界面启动RationalRose2003，将出现如图13所示的启动界面。启动界面消失后，进入到RationalRose2003主界面，首先会弹出如图14所示的对话框窗口，这个对话框用来设置本次启动的初始动作，由3个选项卡构成，分别是：New（新建模型）、Existing（打开现有模型）和Recent（最近打开的模型）。5图13启动界面图14New选项卡界面New选项卡用来选择新建模型时所采用的模板。目前RationalRose2003所支持的模板有J2EE（Java2EnterpriseEdition，Java第二版规范企业版），J2SE（Java2StandardEdition，Java第二版规范标准版）的1.2、1.3和1.4版，JDK（JavaDevelopmentKit，Java开发工具包）的1.16版和1.2版，JFC（JavaFundamentalClasses，Java基础类库）的1.1版，Oracle8-datatypes（Oracle8的数据类型），RationalUnifiedProcess（RUP，Rational统一过程），VB6Standard（VB6标准程序），VC6ATL（VC6ActiveTemplatesLibrary，VC6活动模板库）的3.0版以及VC6MFC（VC6MicrosoftFundamentalClasses，VC6基础类库）的3.0版。用户可以根据自己所要创建的模型在其中选择相应的模版新建模型；如果不需要任何模版，用户可以直接单击【Cancel】按钮来新建一个空白的模型。Existing选项卡是用来打开一个已经存在的模型的，其界面如图15所示。Recent选项卡是用来打开一个最近打开过的模型文件，其界面如图16所示。6图15Existing选项卡界面图16Recent选项卡界面进入RationalRose2003主界面后，可以看到主界面由8个区域组成：系统主菜单、标准工具栏、图形工具条、模型结构窗口、特性说明窗口、编辑窗口、日志记录窗口和状态栏,如图17所示。图17RationalRose2003主界面（1）系统主菜单系统主菜单有11个菜单项，分别是：File（文件）、Edit（编辑）、View（视图）、Format（格式）、Browse（浏览）、Report（报告）、Query（查询）、Tools（工具）、Add-Ins（插件）、Window（窗口）和Help（帮助），并且每个菜单项都有相应的二级菜单或三、四级菜单。启动RationalRose后即可建立一个模型，如图17所示在New选项卡中单击【Cancel】按钮建立了一个名为Untitled的空白模型，包含4个视图和一个特性集。此时，如果用户想保存这个模型，单击【File】菜单项，选择其下拉二级菜单中的菜单项【Save】；如果想保日志记录窗口编辑窗口系统主菜单标准工具栏图形工具条特性说明模型结构状态栏窗口窗口7存为另一个名字的模型，选择菜单项【SaveAs】，点击后在出现的对话窗口中填入模型名称，即可将该模型存入磁盘文件。下次工作时打开该模型文件，即可进行模型图的建立和编辑。又例如，在主菜单项【Add-Ins】下有二级菜单，单击二级菜单中的【Add-InsManagement】，打开功能扩充管理器，就可以方便得把需要的外部软件集成到当前环境中并作为菜单中的一员使用。如图18所示，可以把Rational家族中系列成员数据模型器、模型集成器、程序测试器、版本控制器、网页模型器、网页发布器等集成到Rose工具菜单上，也可以把非Rational家族成员的C++、CORBA、Java、Oracle等软件集成到Rose工具菜单上，形成强大的集成化软件开发环境。（2）标准工具栏标准工具栏包含了最常用的一些操作，列出了个窗口使用的命令图标，并且用户还可以根据需要自行添加或删除工具栏中的按钮。默认情况下，标准工具栏从左至右依次分为7组，如图17所示。第1组有3个按钮，分别对应【File】菜单