报告格式-面向对象建模UML

计算机学院综合性实验报告第1页实验报告须知1、学生上交实验报告时，必须为打印稿（A4纸）。页面空间不够，可以顺延。2、学生应该填写的内容包括：封面相关栏目、实验地点、时间、目的、设备环境、内容、结果及分析等。3、教师应该填写的内容包括：实验成绩、教师评价等。4、教师根据本课程的《综合性实验指导单》中实验内容的要求，评定学生的综合性实验成绩；要求在该课程期末考试前将实验报告交给任课教师。综合性实验中，所涉及的程序，文档等在交实验报告前，拷贝给任课教师。任课教师统一刻录成光盘，与该课程的期末考试成绩一同上交到学院存档。5、未尽事宜，请参考该课程的实验大纲和教学大纲。计算机学院综合性实验报告第2页《面向对象建模UML》课程综合性实验报告开课实验室：2013年6月18日实验题目食堂售饭系统UML建模一、实验目的1、掌握UML的表示法。2、掌握陈述问题和分析问题的方法，使用UML进行面向对象系统分析。3、使用UML进行面向对象系统设计。4、掌握面向对象建模的流程和基本思想。二、设备与环境硬件：多媒体计算机软件：Windows系列操作系统、StarUML建模工具三、实验内容及要求1.实验要求1.完成用户需求的分析，找出系统的执行者、用例，画出用例模型图。2.找出系统的概念类，建立领域模型。3.画出系统顺序图，找出系统与外界交互的消息。4.找出系统的设计类，建立设计类模型图。5.完成系统中主要类的详细设计。6.重点画出用例图、类图及顺序图。2.实验内容1、系统介绍饭卡在国内高校中已经普遍采用。饭卡由学校餐饮管理部门负责发放，就餐者可以申请办理新饭卡，向饭卡中追加存款金额，使用饭卡买饭，注销饭卡。如果持卡人不慎将饭卡丢失或损坏，可以到管理部门处挂失，补办新卡，以免造成损失。食堂售饭系统是是用现代信息技术和自动控制技术的计算机网络系统。系统中每个就餐者都持一张卡，在管理中心注册缴费，卡内记着消费者的身份、余额。使用时将卡插入窗口机则显示卡上金额，服务员按窗口机上数字键，窗口机自动计算并显示消费额及余额。管理中心监视每一笔消费，可打印出消费情况的相关统计数据。2、用例图（1）需求分析：食堂售饭系统和我们的生活密切相关，与此系统相关的人员主要有就餐者、食堂工作人员、管理人员、就餐者。就餐者须持卡就餐，食堂工作人员要负责输入餐费金额，管理人员需管理学生的各种请求操作。计算机学院综合性实验报告第3页（2）系统中的执行者:系统中的主要用户为系统中的主要执行者。就餐者，即持卡人需要通过食堂售饭系统来使用其所持有饭卡买饭，因而是整个系统的执行者。管理人员，根据持卡人的需求操作计算机系统从而实现与饭卡相关信息的管理，相当于其中饭卡信息管理子系统的使用者，是位于食堂售饭系统内部的执行者；食堂工作人员，同样通过操作计算机系统来实现购买饭菜过程中的扣费功能以及对营业情况进行的汇总统计的功能，相当于其中消费处理与统计子系统的使用者，也是位于食堂售饭系统内部的执行者。（3）主要用例分析:就餐者：申请办卡、提交充值金额、刷卡就餐、申请挂失、申请补卡、申请退卡。食堂工作人员：输入餐费金额、汇总当天数据。管理人员：登录系统、办理饭卡、充卡、挂失饭卡、补办饭卡、注销饭卡、退出系统。（4）用例图：就餐者申请办卡申请退卡申请挂失提交充值金额管理人员办理饭卡充卡挂失饭卡注销卡登录系统退出系统食堂工作人员输入餐费金额刷卡打饭汇总当天数据申请补办饭卡补办饭卡计算机学院综合性实验报告第4页（5）“食堂售饭系统”用例描述办理饭卡1、基本流1）学生申请办理饭卡。2)系统验证其合法性。3)系统分配卡号。4)管理员收取押金。5)管理员发放饭卡。6)系统保存学生办卡信息。2、备选流2.a如果学生身份不合法，给出提示，结束。持卡就餐1、基本流1）就餐者到售饭机刷卡2）食堂工作人员输入餐费金额。3）售饭机显示金额。4）食堂工作人员确认扣除。5）系统扣除金额并保存交易过程。2、备选流1.a卡无效，提示卡无效信息，结束。4.a余额不足，提示充卡，结束。挂失饭卡1、基本流1)就餐者提出挂失请求。2)系统验证卡的合法性。3)管理员挂失饭卡。4)系统保存信息。2、备选流2.a卡不合法，给出提示，结束。计算机学院综合性实验报告第5页充值饭卡1、基本流1）就餐者请求充值饭卡。2）就餐者提供金钱。3）管理员充值饭卡。4）系统保存信息。2、备选流2.a饭卡处于挂失状态，提示用户，结束。退卡1、基本流1）就餐者申请退卡。2）管理员退还押金。3）就餐者返还饭卡。4）管理员注销饭卡。5）系统删除用户。2、备选流1.a饭卡损坏，用户赔款，结束。3、类图（1）领域模型提取概念类的过程：对系统的所有用例进行分析，并结合前面的用户需求分析，找出名词：就餐者，饭卡，管理人员，食堂工作人员，金额，售饭机，计算机系统，报表明细，办卡信息明细，个人消费明细从名词中可以提取出以下几个概念类。概念类：就餐者，管理人员，食堂工作人员，饭卡，售饭机，计算机系统。而就餐者、管理人员、食堂工作人员都是一种角色，所以把角色也单独分为一个类。概念类大体图：计算机学院综合性实验报告第6页角色就餐者食堂工作人员管理人员饭卡计算机系统售饭机对每一个类进行提取，分析各个类的属性如下。“就餐者”类的主要属性：姓名、学号、卡号、办卡时间。“饭卡”类的主要属性：卡号、密码、持卡人、存款金额。“食堂工作人员”主要属性：工号、姓名。“管理员”主要属性：工号、姓名。“售饭机”主要属性：机号“计算机系统”主要属性：无从“食堂售饭系统”用例的描述中，可以得到一些动词，因为这些动词可能成为类的方法。通过进一步的分析，可以找到类的主要方法。“就餐者”类的主要方法：申请办卡、提交充值金额、刷卡打饭、申请挂失、申请退卡。“饭卡”类的主要方法：无“食堂工作人员”主要方法：输入餐费金额。“管理员”主要方法：登录系统、办卡、充值饭卡、挂失饭卡、注销卡、管理用户信息、退出系统。“计算机系统”类的主要方法：查看办卡信息明细、查看个人消费明细、打印报表。“售饭机”主要方法：扣除金额、汇总计算。对每一个类的方法进行分析，找出一些动词或动词词组，可以找到主要类间关系。就餐者拥有一张饭卡。“就餐者”类和“饭卡”类有拥有的关系。就餐者需要在售饭机上刷卡就餐,“就餐者”类和“售饭机”类有拥有的关系。食堂工作人员使用售饭机进行售饭，“食堂工作人员”类和“售饭机”类有使用的关系。。计算机学院综合性实验报告第7页管理人员需要使用计算机系统来操作就餐者的一系列请求，“管理人员”类与“计算机系统”类有使用的关系。管理人员需要管理饭卡的信息。“管理人员”类与“饭卡”类有管理的关系。图是一个带有主要属性、方法和关系的类图描述。具体如下图所示。4、顺序图顺序图描述按时间的先后顺序对象之间的交互动作过程，通过对食堂售饭系统的分析可以得到五个对象，这五个对象之间的交互过程，在食堂售饭不同的情景中中可以分为以下几个过程：1）办卡顺序图如图4.1所示。就餐者+姓名+学号+卡号+办卡时间+申请办卡()+提交充值金额()+刷卡打饭()+申请挂失()+申请补办饭卡()+申请退卡()饭卡+卡号+密码+持卡人+存款金额售饭机+机号+扣除金额()+汇总计算()食堂工作人员+工号+姓名+输入餐费金额()管理人员+姓名+工号+登录系统()+办卡()+充值饭卡()+挂失饭卡()+不办饭卡()+注销卡()+管理用户信息()+退出系统()计算机系统+查看办卡信息明细()+查看个人消费明细()+打印报表()拥有1刷卡0..n1..n使用1111..n1..n管理使用角色计算机学院综合性实验报告第8页CombinedFragment1optstudent:就餐者管理人员计算机系统1:申请办卡()2:登录系统()3:选择办卡操作()4:验证用户的合法性()5[合法]:分配卡号()6[不合法]:反馈信息()7:收取押金()8:数据库保存信息()9:发放饭卡()图4.1办卡顺序图2）饭卡充值顺序图如图4.2所示。图4.2饭卡充值顺序图CombinedFragment1opt:管理人员:计算机系统student:就餐者1:提出充值请求()2:登录系统并选择操作()3:提供现金和饭卡()4:录入信息()5:检查卡是否挂失()6[挂失中]:返回现金()7[未挂失]:确认充值()8:数据库保存信息()9:返还饭卡()计算机学院综合性实验报告第9页3）就餐顺序图如图4.3所示。图4.3就餐顺序图4）挂失饭卡顺序图如图4.4所示。图4.4挂失饭卡顺序图CombinedFragment2optstudent:就餐者waiter:食堂工作人员:售饭机1:刷卡()2:输入餐费金额()3[金额不足]:提示用户()4:扣除金额()CombinedFragment1opt:管理人员:计算机系统:就餐者1:提出挂失请求()2:选择请求操作()3:提供卡号()4:输入卡号()5:验证卡号的合法性()6:显示卡信息()7:验证卡信息()8:核对卡信息()9[有误]:反馈信息()10[无误]:确认挂失()11:完成挂失并记录卡信息()12:退出系统()计算机学院综合性实验报告第10页5）退还饭卡顺序图如图4.5所示。图4.5退还饭卡顺序图5、合作图与顺序图一样，合作图也是用于描述对象之间的交互关系，展示对象之间的消息传递，在食堂售饭系统中，就餐者向管理员申请办理新卡，充值，挂失，补办饭卡等信息，管理员通过与计算机交互完成这些功能同时经过就餐者的确定，就餐者就可以跟售饭机和工作人员交互开始打饭，工作人员输入金额信息，若金额不足则反馈给就餐者，否则扣去相应金额。合作图大体如图5.1所示。:管理人员student:就餐者:计算机系统1:提出退卡请求()2:登录系统并选择退卡操作()3:验证卡信息()4:显示卡信息()5:确认卡信息()6:提交饭卡()7:删除用户信息()8:删除成功()9:退还余额()10:退出系统()计算机学院综合性实验报告第11页图5.1合作图6、对象图对象图是包含在类图中的各个类进行实力建模，它显示了在某一个时间点上系统中的一组对象以及它们之间的关系。对象图用于描述系统的静态过程，它描述的是系统在某一特定状态时刻的当前状态。基于食堂售饭系统类图分析可以轻易得到下面的对象图。7、活动图活动图用来描述一个操作的执行过程中所完成的工作步骤或动作，在食堂售饭系统中，主要描述了三个用户的主要活动。如下图所示。就餐者售饭机食堂工作人员管理人员计算机系统1:提出办卡请求()2:办理饭卡()3:分配饭卡()4:提出充值请求()5:充值饭卡()6:刷卡()7:判断余额()8:扣除饭费()9[余额不足]:提示充卡()10:提出挂失请求()11:挂失饭卡()12:下达挂失信息()13:提出请求退卡()14:注销饭卡()Jose:就餐者学号=201107034124姓名=Jose卡号=110731224办卡时间=2013-3-2:饭卡卡号=110731224存款金额=100密码=****持卡人=Jose:食堂售饭人员工号=11:管理人员工号=10姓名=Mark:售饭机机号=1:计算机系统计算机学院综合性实验报告第12页图7.1就餐者活动图图7.2管理人员活动图就餐者售饭机食堂工作人员刷卡读卡并显示数据输入餐费金额扣除饭费提示充卡[余额充足][余额不足]选择操作加款挂失退卡办卡输入办卡人信息保存信息到系统分配卡号分配饭卡输入卡号输入卡号反馈信息输入充值金额[挂失中][未挂失]挂失处理输入卡号注销饭卡返还现金登录系统补办饭卡计算机学院综合性实验报告第13页图7.3食堂工作人员活动图8、状态图状态图主要用来描述一个特定对象的所有可能状态以及由于各种事件发生而引起的状态之间的转移。在对食堂售饭系统的描述中使用状态图来体现各个对象在它的生命周期中的状态变化的过程，如下图所示。输入餐费金额确认扣款反馈信息[余额充足][余额不足]数据发送至数据库数据库保存信息挂失扣除金额注销申请挂失取消挂失刷卡就餐申请退卡申请退卡余额不足充值余额充足申请退卡申请挂失计算机学院综合性实验报告第14页9、构件图构件图是从