uml 面向对象建模与设计5

面向对象程序设计—文本编辑器的设计与实现

课程设计报告书 课程名称面向对象程序设计 设计题目文本编辑器的设计与实现 专业班级 学号 姓名 指导教师 年月

目录 1 设计时间 (1) 2 设计目的 (1) 3设计任务 (1) 4 设计内容 (1) 4.1需求分析 (1) 4.2概要设计 (1) 4.2.1功能结构图 (1) 4.3详细设计 (2) 4.3.1流程图 (3) 4.4系统的功能实现 (4) 4.4.1类或包的加载 (5) 4.4.2设计一个主类,变量的定义 (5) 4.4.3文件操作功能的实现 (6) 4.5运行测试 (25) 4.5.1文本编辑器界面 (25) 4.5.2各功能菜单界面 (25) 5 总结与展望 (26) 参考文献 (26) 成绩评定 (27)

1 设计时间 2011年12月19日~2011年12月25日 2 设计目的 本次设计是学习完《java6程序设计》课程后进行的一次全面的综合练习,目的是加深对本学期课程的理解,通过设计文本编辑器并实现其功能来熟练掌握java语言基础,初步掌握软件开发的基本方法与技术将理论课程中学到的知识运用到实践中,实现有一定规模的Java应用。 3设计任务 本次设计的主要任务是文本编辑器的设计与实现,要求设计一个类似于Windows记事本(Notepad)的Java程序。可以打开、新建、保存一个文本文件;对选中的文本进行各种编辑操作(设置字体、字号、字型、对齐方式、背景、前景色、复制、粘贴、剪切、查找、替换等);在文本中能够插入对象。 4 设计内容 4.1需求分析 现在网络上各种文本编辑器数不胜数,有EmEditor ,UEStudio ,GridinSoft Notepad ,Notepad++,win32pad ,SkimEdit,UniRed,xint 。功能也是应有尽有,有能改变字体的,有能改变文字颜色的。但是,这些软件又存在各种各样的瑕疵或问题:有的文件体积相对于一般文字编辑来说太大;有的功能太繁杂,使初级使用者一时难以掌握。仅从日常应用方面来说,一个文本编辑器只需一些简单实用的功能就够了。本程序设计就是依照这样一种使用需要设计了一个简单的文本编辑器程序。 4.2概要设计 4.2.1功能结构图

UML面向对象建模 静态模型

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 ( 2015 — 2016 学年第一学期) 课程名称:面向对象建模技术开课实验室:信自楼442 2015年11月24日年级、专业、班计科122班学号201210405204 姓名邹华宇成绩 上机项目名称实验二静态模型指导教师付晓东 教师评语该同学是否了解实验原理: A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力: A.强□ B.中等□ C.差□ 该同学的实验是否达到要求: A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范: A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录: A.详细□ B.一般□ C.没有□ 注:5个A 为优 4个A为良 3个A 为及格其余为不及格。 教师签名: 年月日 一、实验目的 1、掌握 UML 的静态建模的方法。 2、实践用 UML 建立静态模型。 二、实验原理 对象类静态结构模型描述了系统的体系结构,包括构成系统的类和对象、它们的属性和操作,以及这些对象类之间的联系。实质上是定义系统“对谁做”的问题。 对象是一种人的认知概念,对应于现实世界和机器世界的各种元素。软件系统也是由对象构成的。要理解对象世界,首先要进行对象分析,建立对象类模型。类是对象的抽象,认识对象的类别是人类的本领。类之间的各种关系都可以在对象世界里找到对应物。UML的对象类模型把类分解为属性和操作,属性也可以按照这种方法再进行分解,这是解决问题的一种基本原理。操作与系统的改变有关,系统的改变被分解为对象的变化,而类的操作代表与之相关的对象改变的计算过程。 在建立对象类静态结构模型时,主要是将对象间的关系(如继承、聚集等)标注在关联线上,使对象间的关联关系更加明了。根据已建立的用例图和客户业

UML面向对象分析与设计

UML面向对象分析与设计 大作业 前言 “UML面向对象分析与设计”是计算机专业和软件工程等相关专业的一门重要课程,也是其他理工科专业的热门选修课程。“程序设计语言”、“计算机网络”、“数据库原理”和“数据机构”等是它的前导课程,学好本课程对学生毕业后从事软件开发有着极为重要的作用。 要学好这门课,仅仅通过课堂教学或自学掌握理论知识是远远不够的,还必须加强实践。特在学期末引入uml的综合分析与设计,从实际项目出发,使学生学会运用软件工程基本理论知识,UML建模语言和rose建模环境,去解决软件开发中的实际问题,达到学以致用的目的。

面向对象软件开发技术 项目的引入及需求 简易教学管理系统的分析、设计与实现 一、设计的目的 1.初步了解UML语言的概念、结构、语义与表示方法; 2.掌握UML建模工具Rational Rose的使用方法; 3.给出某个简单系统的模型,能够熟练地使用Rose工具表达; 二、设计理论基础 1. 面向对象的程序设计C++或JAVA程序设计课程; 2.数据结构或算法课程 2.SQLServer或mysql数据库系统; 3. 熟悉传统软件工程以及软件测试技术。 三、设计内容与步骤 需求陈述:简易教学管理系统主要提供两个方面的服务: 选课管理,负责新学期的课程选课注册。 成绩管理,负责学生成绩管理。 (1)简易教学管理系统---选课管理应提供的服务如下: 1.录入与生成新学期课程表 教学管理人员在新学期开学前录入新学期的课程,打印将开设的课程目录表,供师 生参考选择。如果某门课实际选课的学生少于10人,则停开该课程,把该课程从 课程表中删除;如某课程选课学生多于60人,则停止选课。 2.学生选课注册 新学期开始前一周为学生选课注册时间,在此期间学生可以选课注册,并且允许改 变或取消注册申请。 每个学生选课可不允许超过4门,每门课最多允许60名学生选课注册。 3.查询 可以查询课程信息、学生选课信息和学生、教师信息。

UML面向对象分析与设计教程课后习题答案(胡荷芬-高斐)填空题部

UML面向对象分析与设计教程课后习题答案(胡荷芬-高斐)填空题部 填空题第一章 (1)统一建模语言UML是绘制软件蓝图的标准工具语言,可以对软件系统产品进行说明、可视化、构造和编制文档。 (2)UML在实际软件项目中,可以用于构造各种类型系统的业务模型和软件模型。 (3)软件的开发模式有瀑布模型、喷泉模型、基于构件的开发模型和XP方法。 (4)面向对象程序的三大要素是多态、封装和继承。(抽象) (5)瀑布模型的缺点是缺乏灵活性,特别是无法解决软件需求不明确或不准确的问题。 第二章 (1) 在UML中,静态视图包含有两种视图,分别是类图和对象图。 (2) 规格说明,修饰,拓展划分是UML常用的通用机制。 (3) 够造型,标记型,约束是UML常用的扩展机制。 (4) 用例视图描述了系统的参与者与系统进行交互的功能,是参与者所能观察和使用到的系统功能的模型图。 (5) 状态图是通过对象的各种状态来建立模型来描述对象的随时间变化的动态行为,并 且它是独立的对象为中心进行描述。 第三章

(1)Rational Rose默认支持的目标语言主要包括 Java、Visual Basic等。 (C++,C#) (2) 部署视图显示的是系统的实际部署情况,它是为了便于理解系统如何在一组处理解节点上的物理分布,而在分析和设计中使用的架构视图。 (3)使用Rational Rose 生成代码的步骤包括选择待转换的目标模型、检查Java语言的语法错误、设置代码生成属性、生成代码。 (4)在用例视图中包括了系统中的所有参与者、用例和用例图,必要时还可以在其中添加顺序图、协作图、活动图和类图等。 (5) 构件视图用来描述系统中的各个实现模块以及它们之间的依赖关系包含模型代码库、执行文件、运行库和其他构件等信息。 第四章 (1)对象图的目的在于描述系统中参与交互的各个对象在同一时刻是如何运行的。 (2)链是两个或多个对象之间的独立连接,是关联的实例。 (3)在UML的图形表示中,类是由名字、属性和方法三个部分组成的。 (4)依赖关系使用一个从客户指南提供者的虚箭头来进行表示。 (5)在接口中包含一系列操作但是不包含属性,并且它没有对外界可见的关联。 第五章

UML复习整理

期中试卷 1、作为项目管理者角色,你认为UML的应用有什么意义 2、作为程序开发者角色,你认为UML有什么价值 3、UseCase图有什么用处,它在UML体系中的价值 4、类图有什么用处? 5、说说在项目分析过程中你怎么找到和规划类 6、谈谈三层构架的概念 7、以餐厅消费为场景,用序列图绘制各种角色的交互 课本内容(红色加粗一定要掌握) 第一章 1、UML支撑软件整个生命周期 2、对象:面向对象系统的基本构造块,是一些相关的变量和方法的软件集 3、事件:指一种由系统预先定义而由用户或系统发出的动作 4、面向对象的基本特征:抽象,封装,继承,多态 5、模型:对现实客观世界的形状或状态的抽象模拟和简化 6、UML定义:是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、构造和编制问的一种标准语言 7、UML可贯穿软件开发周期的每一阶段,最适用于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模 填空题 1、统一建模语言UML是绘制软件蓝图的标准工具语言,可以对软件系统产品进行 说明、可视化、构造和编制文档 2、UML在实际软件项目中,可以用于构造各种类型系统的业务模型和软件模型。 3、软件的开发模式有瀑布模型、喷泉模型、基于构件的开发模型和XP方法。 4、面向对象程序的三大要素是多态、封装和继承。 5、瀑布模型的缺点是缺乏灵活性,特别是无法解决软件需求不明确或不准确的问 题。 选择题 1、对象程序的基本特征是:抽象、封装、继承、多态 2、类包含的要素有:名字、属性、操作 3、下列关于类与对象的关系说法不正确的是:有些对象是不能被抽象类的 4、面向对象方法中的继承机制是子类可以自动地拥有(复制)父类全部属性和操 作 5、建立对象的动态模型一般包含的步骤有:准备脚本、确定事件、准备事件跟踪 表、构造状态图 第二章 1、UML的概念和模型分为静态结构、动态行为、实现构造、模型组织和扩展机制这几个机制 2、面向对象的事物分为:结构事物、行为事物、分组事物、注释事物

面向对象的分析设计实现--图书管理系统

实验报告面向对象的分析设计实现—图书管理系统 一.需求分析 1.1系统需求描述 一般图书馆管理系统主要用于对图书馆日常工作的管理,主要任务是用计算机对读者、图书等各种信息进行日常管理,如查询、修改、增加、删除、图书借阅和归还的管理等。本系统实现了图书馆的信息化管理,完成了图书馆管理系统的基本功能。 一般图书馆管理系统主要包括用户登录子系统、用户管理子系统、图书管理子系统、图书借阅与归还、图书和用户信息查询子系统四个部分,各部分主要功能如下: 用户登录子系统:用于数据库的连接,主界面的设计和不同身份用户的登录管理。 用户管理子系统:用于用户信息的管理,如用户添加、用户信息修改、用户删除。 图书管理子系统:用于图书信息的管理,如新书入库、图书信息修改、图书信息删除。 图书借阅与归还子系统:用于用户借阅和归还图书。 图书和用户信息查询:图书和用户信息的查询。 1.2系统功能结构图

图 1.1 图书管理系统分析系统流程图 1.3 系统解决方案 以上述一般的图书管理系统分析为构思原型。为简化系统,忽略掉其他复杂琐碎的功能需求,仅保留图书信息的录入、修改和读者借、续借、还的功能。读者与管理员通过界面对象调用控制类对象,控制对象进行各种操作并把信息写入数据库。 二.系统设计 2.1 系统E-R图 图 1.2 用户实体图

图1.3 书籍实体图 图 1.4 实体属性图 2.2数据库表结构 表2.1 图书信息表

表2.2 用户借阅表 表2.3用户信息表 2.3用例文档 本系统共设置四个活动者。分别是TT_People、TT_Registrar、TT_Reader 和TT_Database。其中TT_People泛指与系统发生关系的人;TT_Registrar为系统管理员,负责添加、修改图书信息;TT_Reader为所有读者,读者可能发生借书、续借、还书的行为;TT_Database为存储各种信息的数据库对象。另:考虑到现实图书馆中还存在“图书馆管理员”这一角色,但其所起的作用仅为代替读者完成各种系统操作,故没有设置此活动者。 系统中共有五个用例。TT_Addinfo、TT_Modifyinfo、TT_Borrow、TT_Renew 和TT_Return。TT_Addinfo表示管理员添加图书信息;TT_Modifyinfo表示修改图书信息;TT_Borrow表示读者借阅图书;TT_Renew表示读者续借图书;TT_Return表示读者归还图书。

UML面向对象与设计教程课后习题答案(胡荷芬-高斐)简答题部分讲解

简答题 第一章 1.面向对象设计的基本特征有哪些?这些特征对软件设计有何帮助? 封装性继承性多态性 在由封装,继承,多态所组成的环境中,程序员可以编写出比面向过程模型更健壮,更具扩展性的程序.经过仔细设计的类层次结构是重用代码的基础.封装能让程序员不必修改公有接口的代码即可实现程序的移植.多态能使程序员开发出简洁,易懂,易修改的代码. 2.类与对象的区别是什么? 类是抽象的,不具体的。就像有些东西可以归为一类,比如说狗,猫,猪。它们都是动物,我们就可以归为一类。 而猫,狗就是动物类中的一个对象。 3.什么是软件生命周期?生命周期包括几个阶段? 软件的生命周期,亦称软件的生存周期。它是按开发软件的规模和复杂程度,从时间上把软件开发的整个过程(从计划开发开始到软件报废为止的整个历史阶段)进行分解,形成相对独立的几个阶段,每个阶段又分解成几个具体的任务, 然后按规定顺序依次完成各阶段 的任务并规定一套标准的文档作为各个阶段的开发成果,最后生产出高质量的软件。 分为:一般分为定义,开发,维护三大阶段, 定义阶段有可行性论证和开发计划,需求分析, 开发阶段有概要设计,详细设计和编码,维护阶段有测试,运行维护 4.面向对象与uml的关系? umL是统一建模图,用于便于描述类之间的关系等,是用来帮助你更好进行面向对象的设计。 5.面向对象设计与传统软件相比,有何优点? 更有针对性更容易让客户满意减少修改提高效率 第二章 1.uml模型元素有哪些? UML中模型元素太多了,比如用例图中的元素有用例,角色,扩展关系,包含关系,类图中的元素有类,接口,关联等等,每一种框图都有各自独有的元素 2.简述uml通用机制组成以及它的作用? 一、修饰。 在使用UML语言建模时,可以将图形修饰附加到UML图中的模型元素上。比如,当一个元素代表某种类型的时候,它的名称可以用粗体字形类显示;当同一元素表示该类型的实例时,该元素的名称用一条下划线修饰。 二、注释。 UML语言中用一条虚线将注释连接到它为之解释的或细化的元素上。 三、通用划分。 UML语言对其模型元素规定了两种类型的通用划分:型-实例(值)和接口-实现。 1、型-实例(Type-Instance):描述一个通用描述符与单个元素项之间的对应关系。实例元素使用与通用描述符相同的表示图形,但是名字的表示与通用描述符不同:实例元素名字带有下划线,而且后面还要加上冒号和通用描述符的名字。 2、接口-实现:接口声明了一个规定了服务的约定,接口的实现负责执行接口的全部语义定

UML各种图例齐全用例图,类图,状态图,包图,协作图,顺序图详细说明画法和功能

UML各种图例 面向对象的问题的处理的关键是建模问题.建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出.许多建模工具封装了UML(也就是Unified Modeling Language?),这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处. UML中有九种建模的图标,即: ?用例图 ?类图 ?对象图 ?顺序图 ?协作图 ?状态图 ?活动图 ?组件图 ?配置图 本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接.而且每个部分都有一个小问题,测试一下你对这个部分的理解. 为什么UML很重要? 为了回答这个问题,我们看看建筑行业.设计师设计出房子.施工人员使用这个设计来建造房子.建筑越复杂,设计师和施工人员之间的交流就越重要.蓝图就成为

了这个行业中的设计师和施工人员的必修课. 写软件就好像建造建筑物一样.系统越复杂,参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要.在过去十年里UML就成为分析师,设计师和程序员之间的“建筑蓝图”.现在它已经成为了软件行业的一部分了.UML提供了分析师,设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言. UML被应用到面向对象的问题的解决上.想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的.一个模型model就是根本问题的抽象.域domain就是问题所处的真实世界. 模型是由对象objects组成的,它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的.记住把一个对象想象成“活着的”.对象有他们知道的事(属性attributes)和他们可以做的事(行为或操作behaviors or operations).对象的属性的值决定了它的状态state. 类Classes是对象的“蓝图”.一个类在一个单独的实体中封装了属性(数据)和行为(方法或函数).对象是类的实例instances. 用例图 用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象.强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作. 用例图与情节紧紧相关的.情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况.下面是一个医院门诊部的情节. “一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查.接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间,并记上那个时间的预约记录.” 用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association(或简称通讯communication)

(完整版)面向对象程序设计与面向过程程序设计的区别(2)

面向过程程序设计和面向对象程序设计的区别 面向过程程序设计我个人的理解简单来说,他考虑问题的方式是面向流程的,一个程序的设计思路就是解决一个问题的流程。就好比游戏先登入界面,再输入密码,然后选择角色,在然后进入游戏玩耍,结束... .... 这把这些步样就是面向过程。面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤,然后用函数骤一步调用就可以了一步实现,使用的时候一个一个依次。可以看出面向过程化程序设计是先确定算法,再确定数据结构。而面向对象程序设计是面向问题中的各种独立个体的,程序的析设分计过程就是将程序分解成不同对象(不同概念体)之间的交互的过程。这就好比在针对某个工程或游戏设计程序时先不考虑,游戏是怎么玩的,工作是怎么做的,而先会去找,游戏或工程中有哪些人或事物参与(一般选择:用户,玩家,角色等等),然后再看他们都有什么用,都干了些什么,针对这个区设计方法。最后在通过这些千丝万缕的联系把他们分门别类的,组装在一起。可以看出面向过程化程序设计是先确定数据结构再确定算法。 从上面很容易看出,面向过程的程序上一步和下一步环环相扣,他只考虑实现客户的需求不考虑以后扩展,如果以后客户的需求有变化那代码量要改变非常大耗费的时间也相当多。从本质上说,面向过程基本上是一种状态机,不利于修改,当新状态出现的时候,甚至可能需要重设每一个状态解决实现。所以说面向过

程是一种直接的编程方法,它是按照编程语言的思路考虑问题。尤其是想C语言这种过程式语言,它就是通过顺序执行一组语句来实现一个功能,这些语句的执行过程就是整个程序。不同的语言解决同一个问题的过程是不一样的。 而面向对象的程序设计很多东西都是独立的,每个对象都可以重复使用。而面向对象程序设计强调“封装”,“继承“和“多态”。数据和与数据相关的操作被包装成对象(严格的说是“类”),每一种对象是相对完整和独立的。对象可以有派生的类型,派生的类型可以覆盖(或重载)原本已有的操作。所有的这些,是为了达成更好的内聚性,即一种对象做好一件(或者一类相关的)事情,对象内部的细节外面世界不关心也看不到;以及降低耦合性,即不同种类的对象之间相互的依赖尽可能降低。而所有的这些,都有助于达成一个崇高的目标,就是可复用性。 下面举个例子来说明面向过程的程序和面向对象的程序设计的区别: 用面向过程的思想去考虑它应该是这样的:如何启动汽车、如何起步、加速、刹车、熄火等一个个操作。面向过程是把所有的功能全部在一个大的类里定义出来,当系统庞大时,功能多了,各种操作之间的调用关系也很复杂,当需要修改一个功能时就可能引发一连串的改动,使修改和维护成本增加,而不利于修改。 而面向对象则以汽车为对象,一切由汽车开始,以上的可用操

面向对象分析与设计试题及其答案

面向对象分析与设计试题B卷 一、单项选择题( 在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2 分,共20 分) 1.到20世纪末,面向对象软件工程已经逐渐发展成熟,特别是()的 形成和广泛使用,采用面向对象分析与编程的软件开发方法已成为软件开发的主流方法。 A. Simula67语言 B. Smalltalk语言 C. Java语言 D. 统一建模语言(UML)的标准 2. 面向对象的运动产生了多种面向对象的语言, 其中()是一种混合性面向对象语言, 既支持面向过程的程序设计方法,又支持面向对象的程序设计方法,有广泛应用的基础和丰富开发环境的支持,因而使面向对象的程序设计能得到很快普及。 A. Smalltalk B. Eiffel C. C++ D. Java 3.下列不属于面向对象技术的基本特征的是()。 A. 封装性 B. 模块性 C. 多态性 D. 继承性 4. 面向对象程序设计将描述事物的数据与( ) 封装在一起,作为一个相互依存、不可分割的整体来处理。 A. 信息 B. 数据隐藏 C. 对数据的操作 D. 数据抽象 5. 关于面向对象方法的优点,下列不正确的叙述是()。 A. 与人类习惯的思维方法比较一致 B. 可重用性好 C. 以数据操作为中心 D.可维护性好 6. ()是从用户使用系统的角度描述系统功能的图形表达方法。 A. 类图 B. 对象图 C. 序列图 D. 用例图 7. ( ) 是表达系统类及其相互联系的图示,它是面向对象设计的核心,建立状态图、协作图 和其他图的基础。 A.对象图 B. 组件图 C. 类图 D. 配置图 8.()描述了一组交互对象间的动态协作关系,它表示完成某项行为的对象和这些对象之 间传递消息的时间顺序。 A.对象图 B. 协作图 C. 状态图 D. 序列图 9.()就是用于表示构成分布式系统的节点集和节点之间的联系的图示,它可以表示系统 中软件和硬件的物理架构。 A. 组件图 B. 协作图 C. 状态图 D. 配置图 10. 使用UML进行关系数据库的()时,需要设计出表达持久数据的实体类及其联系,并把它们映射成为关系数据库表(Table)、视图(View)等。 A. 业务Use Case模型设计 B. 逻辑数据模型设计 C. 物理数据模型设计 C. 物理实现设计 二、填空题( 每空1 分,共20 分) 1. 面向对象开发方法一改过去传统的以___功能分析___为基础的__面向过程__的结 构化分析与设计方法,它模拟人们理解和处理客观世界的方式来分析问题,把系统视为

面向对象三维图形引擎的设计与实现

第39卷 第1期 电 子 科 技 大 学 学 报 V ol.39 No.1 2010年1月 Journal of University of Electronic Science and Technology of China Jan. 2010 面向对象三维图形引擎的设计与实现 邱 航,陈雷霆 (电子科技大学计算机科学与工程学院 成都 610054) 【摘要】提出并实现了一种面向对象的三维图形渲染引擎Gingko ,对引擎的体系结构、各模块之间的关系以及关键技术进行了分析说明。该引擎提供可扩展的软件体系结构、高效的场景处理方法、方便易用的应用程序接口,为三维图形应用的快速开发和高效运行提供了支撑。实验证明,该引擎具有运行稳定、渲染速度快的特点,对于大规模室外场景的渲染速度能保持在20 fps 以上。 关 键 词 图形引擎; 插件; 实时渲染; 真实感渲染 中图分类号 TP391.41 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1001-0548.2010.01.028 Design and Implementation of Object-Oriented 3D Graphics Engine QIU Hang and CHEN Lei-ting (School of Computer Science and Engineering, University of Electronic Science and Technology of China Chengdu 610054) Abstract An object-oriented 3D graphics engine is presented and implemented. The general architecture, the relationships of every module, and the key techniques of the engine are discussed. This engine can support extendable software architectures, and provide high efficient scene rendering method and convenient application programming interfaces. It can greatly accelerate the development of 3D graphics and provide supports for its efficient running. Experimental results show that this engine has high stability and high rendering speed, for rendering large-scale out-door scene, the speed is still above 20 fps. Key words graphics engine; plug-in; real time rendering; realistic rendering 收稿日期:2008 ? 06 ? 25; 修回日期:2009 ? 04 ? 28 基金项目:国家863高技术研究发展计划项目(2006AA01Z335);总装“十一五”预研项目 作者简介:邱 航(1978 ? ),男,在职博士生,讲师,主要从事计算机图形学、数字媒体技术方面的研究. 实时真实感图形生成是计算机科学技术的重要 研究方向,目标是使计算机可以产生与真实世界相 同或高度近似的视觉环境,从而使用户获得身临其 境的视觉感受[1-2],其应用范围覆盖大众娱乐、视景 仿真、城市规划及文化教育等诸多领域。 近年来,随着计算机图形软、硬件的不断发展, 人们对实时真实感渲染以及场景复杂度提出了更高 的要求。传统的直接使用底层图形接口如OpenGL 、 DirectX 开发图形应用的模式越来越暴露出开发复 杂性大、周期长、维护困难的缺陷。鉴于以上原因, 三维图形引擎相关技术受到了广泛的关注。目前, 国外已有众多商用或开源三维图形引擎,如 OGRE [3]、OSG [4]等。 OGRE(object-oriented graphics rendering engine) 是一种用C++实现的跨平台开源三维图形引擎。该 引擎底层对DirectX 、OpenGL 进行完全封装,采用 了基于插件的体系结构,方便用户使用和功能扩展。 但OGRE 过于庞大和复杂,使用户感觉掌握困难。此外,由于底层对DirectX 和OpenGL 的完全封装,用户无法对基本图形API 进行直接操作。 OSG(open scene graph)是一款著名的3D 图形引擎,主要用于虚拟现实、仿真和游戏等领域。OSG 底层只提供了对OpenGL 的封装,与其他图形引擎一样,拥有诸如场景管理、地形管理和底层API 封装等功能。但OSG 的渲染管理比较特殊,它不是采用渲染队列进行渲染管理,而是采用渲染树,更为高效。 Irrlicht 引擎是一款开源、跨平台的3D 引擎,底层封装了DirectX 和OpenGL ,并提供基于GLSL 和HLSL 的可编程渲染管道。该引擎结构简单、速度快。但Irrlicht 以牺牲渲染质量达到高速的目的,在光照等真实感方面比较薄弱。 纵观目前国内外三维图形引擎的发展格局,开发具有自主知识产权、融入新方法、新技术的三维图形引擎是我国在信息技术领域的一项重要目标。 本文提出并实现了一种面向对象的三维图形引擎Gingko ,该引擎不仅能提高用户的开发速度,而

基于UML的面向对象建模方法

基于UML的面向对象建模方法 姓名: 赵付轩 学号: 10041156 专业: 信号与信息处理 学院: 信息科学与技术学院

基于UML的面向对象建模方法 摘要:本文介绍了一种基于UML(统一建模语言)的网上报名系统。首先对UML语言进行了简单说明,其次根据UML建模过程对网上报名系统进行了需求分析,构建了用例图、类图两个模型,最后根据该模型开发了大学英语四六级考试报名系统,该系统具有可操作性强、扩展性好、效率高的优点。 关键词:UML;网上报名;面向对象

目录 1 引言 (1) 1.1 UML概述 (1) 2 面向对象原理 (1) 2.1 基本概念 (1) 2.2 基本特征 (2) 3 运用UML进行系统建模 (2) 3.1 UML建模机制、步骤 (2) 4 网上报名系统的UML建模 (3) 4.1 需求分析 (3) 4.2 分析与设计 (4) 4.2.l 静态建模 (4) 4.2.2 动态建模 (5) 5 结语 (6) 参考文献 (6)

1 引言 面向对象方法已经成为软件开发的主要方法,面向对象的分析方法以对象作为分析问题,解决问题的核心,并对问题空间进行直接映射,使计算机实现的对象与真实世界具有一一对应关系,符合人类认识规律,有效地解决了需求分析模型和软件设计模型的不匹配现象。由于采用了数据抽象和封装技术,面向对象的程序设计降低了各模块间的耦合,可实现较高的代码利用率。基于UML建模技术可以进行面向对象的分析、设计、编程、测试以及面向对象的软件过程,它以统一建模语言作为分析工具,利用面向对象的思想对问题域进行建模。本文针对建模的方法和技术进行了讨论,并结合实例加以说明。 1.1 UML概述 统一建模语言是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言。它是面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、和编制文档的一种标准语言。UML具有庞大的体系结构和丰富的内容。不仅融合了Booch、OMT、OOSE方法的核心内容,同时也吸取了其他面向对象方法中的优势。在原有的面向对象概念和理论方法的基础上,创造和构建了许多全新的方法论,为采用面向对象方法进行工程分析与设计奠定了良好的基础,并提供了充分的理论依据和方法。 UML独立于开发过程,不仅可以与规范化的CASE工具配合使用,也可以在其他面向对象的开发过程中应用。同时,UML语言独立于程序设计语言,用UML建立的软件系统模型可以采用多种面向对象开发语言进行实现。 2 面向对象原理 2.1 基本概念 概括地说,面向对象就是把问题抽象为对象,设置属性(数据),指定事件或处理方式以达到目的,并强调从问题域的概念到软件程序和界面的直接映射。 (1)对象:事物的抽象对象可以被定义为一个封装了状态和行为的实体,或者说是数据结构和操作。所有对象都是类的实例。

(最新版)面向对象分析与设计UML实验报告

《面向对象分析与设计UML》 实验报告

实验及作业一 一、实验目的 了解软件工程等基础知识,为后续的统一建模语言UML知识的学习做好准备工作。 二、实验设备与环境 装有Visio、RationalRose的计算机。 三、实验内容 1、复习阐述“软件工程开发模型”的相关概念,并分析各种模型的优缺点,写成实验报告。 2、熟悉UML软件设计工具Visio、Rational Rose的安装及环境 四、实验过程及结果 经过上网搜索相关信息进行了解软件工程开发模型的相关概念与优缺点 一,什么是软件工程概念模型 模型就是抽象,就是有意识地忽略事物的某些特征。抽象带来的好处是能够反映模型中元素之间的关系,清晰把握大局。 概念模型是模型的一种,简单说就是抽象程度极高的一种模型。 软件工程概念模型是对软件工程领域进行抽象描述的模型,它能够使我们对软件工程有一个完整把握。 二,软件工程开发模型的种类以及优缺点 瀑布模型由W.Royce于1970年首先提出。根据软件工程生存周期各个阶段的任务,瀑布模型从可行性研究开始,逐步进行阶段性变换,直至通过确认测试并得到用户确认的软件产品为止。瀑布模型上一阶段的变换结果是下一阶段变换的输入,相邻两个阶段具有因果关系,紧密联系。一个阶段的失误将蔓延到以后的各个阶段。为了保障软件开发的正确性,每一阶段任务完成后,都必须对它的阶段性产品进行评审,确认之后再转入下一阶

段的工作。评审过程发现错误和疏漏后,应该及时反馈到前面的有关阶段修正错误或弥补疏漏,然后再重复前面的工作,直至某一阶段通过评审后再进入下一阶段。瀑布模型如图1.1所示。 瀑布模型有许多优点,如可强迫开发人员采用规范的方法;严格规定了每个阶段必须提交的文档;要求每个阶段交出的所有产品都必须经过质量保证小组的仔细验证等。 但瀑布模型也存在缺点,其主要表现在:①在软件开发的初始阶段指明软件系统的全部需求是困难的,有时甚至是不现实的。而瀑布模型在需求分析阶段要求客户和系统分析员必须做到这一点才能开展后续阶段的工作。②确定需求后,用户和软件项目负责人要等相当长的时间才能得到一份软件的最初版本。如果用户对这个软件提出比较大的修改意见,那么整个软件项目将会蒙受巨大的人力、财力和时间方面的损失。 原型模型又称演化模型,主要是针对事先不能完整定义需求的软件项目开发而言的。许多软件开发项目由于人们对软件需求的认识模糊,很难一次开发成功,返工再开发难以避免。因此,人们对需开发的软件给出基本需求,作第一次试验开发,其目标仅在于探索可行性和弄清需求,取得有效的反馈信息,以支持软件的最终设计和实现。通常我们把第一次实验性开发出的软件称为原型(prototype)。这种开发模型可以减少由于需求不明给开发工作带来的风险,有较好的效果。相对瀑布模型来说,原型模型更符合人类认识真理

面向对象分析与设计试题A卷及答案

面向对象分析与设计试题A卷及答案 一、单项选择题 ( 在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题 1 分,共 20 分 ) 1. 到20世纪末,面向对象软件工程已经逐渐发展成熟,特别是( D )的 出现和广泛使用,使面向对象方法成为了软件开发的主流方法。 A. OMT B. OOSE C. C++ D. UML 2.( D )为编程人员提供了重复利用程序资源的一种途径,使编程人员可以扩充和完善旧的程序以适用新的需求。 A. 封装机制 B. 抽象机制 C. 多态机制 D. 继承机制 3. 面向对象程序设计中用( C ) 来描述具有相同属性和行为的对象集合。 A. 实体 B. 对象 C. 类 D. 类模板 4. 下列语言中, ( D ) 是一种混合型面向对象编程语言。 A. C语言 B. Java语言 C. Basic语言 D. C++语言 5. 下列不属于类的成员函数的是 (D )。 A. 构造函数 B. 析构函数 C. 缺省构造函数 D. 友元函数 6. 多态机制的作用是 ( B )。 A. 信息隐藏 B. 实现“一种接口,多种方法” C. 派生新类 D. 数据抽象 7. 合理地利用( B ), 既可以实现部分成员隐蔽,又能方便部分成员的继承,实现代 码的高效重用和扩充。 A.公有继承 B.保护继承 C.友员函数 D.私有继承 8. ( C )经过实例化而生成具体的类。 A.抽象类 B.函数模板 C.类模板 D.对象 9. 类的析构造函数是在 ( C ) 时调用的。 A.不自动调用 B.创建对象 C.删除对象 D.创建派生类对象 10.在公有继承的情况下,基类的( C)成员无法继承到派生类中。 A. 公有成员 B. 保护成员 C. 私有成员 D. 静态成员

UML面向对象建模基础课程标准

《UML面向对象建模基础》课程标准 课程名称:《UML面向对象建模基础》 适用专业:软件开发与项目管理 学时标准:48 教学条件要求 (1)校内实训室: ?保证软开专业学生上课时每人配备一台计算机,能提供每天每人4小时以上的上机时间。 ?机房组成局域网,每台计算机最低配置:Windows XP/2003以上操作系统、CPU: 1.7G以上、内存:512M以上、磁盘空间40G以上。配备教学和实践所需软件。 ?多媒体教室 ?专业教师应有独立使用的一台微机,或者提供笔记本,方便备课和教学。 (2)校外实训基地: 为将本课程建设成为“工学结合”的优质核心课程,已经与多家省内外知名软件企业如TCS、塔塔信息技术、中软、创智软件建立了校企合作关系,开辟了长期稳定的校外实训基地,为学生提供了顶岗实习、体验实际开发环境的机会。 一.总论 1.课程性质与作用 本课程是软件开发与项目管理专业软件开发工程师课程方向的一门专业基础课程,适用于三年制软件开发与项目管理专业。 通过对本课程的学习,不仅有助于学生理解面向对象的软件开发技术,同时为后续课程的学习打下坚实的基础。更重要的是为学生构筑软件建模这一核心职业技能,为毕业后的就业尤其是应用软件开发类职业岗位的就业增加机会。

2.课程设计理念与思路 设计理念: ?根据本行业特点,注重专业素质教育 ?倡导项目驱动,强调动手实践 ?整体目标明确,教学组合灵活 ?以学生为主体,树立榜样作用 ?着眼就业岗位需求,开发有效课程资源 设计思路: 该课程标准设计的主要思路是遵照课程目标,将课程分解为三大主要模块,即讲练结合模块、独立实践模块和项目实训模块。该设计遵循了学生学习的循序渐进规律和稳扎稳打,具有“讲”、“学”、“做”三位一体的特点,以学生为主体,以就业岗位为导向,以项目任务驱动教学,以培养学生具有高专业素养和实践动手能力强的综合素质能力为最终目标。二.课程目标 1.素质培养目标 ●培养学生良好的团队协作能力 ●培养学生科学严谨的软件分析设计风格 ●培养学生良好的沟通能力 2.专业知识培养目标 ●了解软件建模技术在软件技术中的地位和作用 ●加深面向对象软件技术的理解 ●掌握需求建模、软件架构建模和应用建模的方法和技巧 ●培养学生阅读软件模型和设计软件的能力 3.专业技能培养目标 ●了解运用建模语言设计软件的基本过程和技巧

uml系统建模与分析设计刁成嘉课后答案

第一章系统建模与分析设计的演变 1、系统建模的三要素:方法、工具和过程 2、软件的分类: 按软件的功能划分:系统软件、支撑软件和应用软件 按软件的规模划分:小型软件、中型软件、大型甚至超大型软件 按软件的工作方式划分:实时处理软件、分时处理软件交互式软件和批处理软件 按软件服务对象的范围划分:一次性使用软件和使用频度较高的软件 按软件失效的影响程度划分:一般性软件和关键性软件 3、软件危机产生的原因主要有两个:一是与软件本身的特点相关;二是软件开发和维护的方法不正确。 4、软件开发过程模型:瀑布模型、渐增模型、演化模型、螺旋模型、智能模型 5、UML的特点:唯一性、连续性、维护性、复用性和逐步完善 6、面向对象的三大重要特征:封装性、继承性和多态性 7、软件开发方法从结构化开发方法、模块化开发方法到面向对象开发方法是一个渐进的演变过程 8、软件生命周期描述了一个软件从定义、开发、使用、维护到服用的全过程 9、面向对象的基本概念有:对象、类急气封装性、多态性、继承性和消息传递 10、软件开发过程由客户端需求分析、系统分析、系统设计和系统实现以测试与维护四个四个阶段组成 11、面向对象系统的开发过程以体系结构为中心,以用例为驱动,是一个反复、渐增的过程 课后习题: A 1、封装是吧对象的属性和操作结合在一起,组成一个独立的对象、 C 2、封装是一种信息隐蔽技术,目的是使对象的生产者和使用者分离,使对象的定义和实现分开。 B 3、面向对象方法中的继承机制使子类可以自动地拥有复制父类全部属性和操作 D 4、使得在多个类中能够定义同一个操作或属性名,并在每一个类中有不同的实现的一种方法是多态性 5、软件按照其工作方式可划分为实时处理软件、分时处理软件、交互式软件和批处理软件。 6、软件生存周期由软件的定义、软件的开发和软件的使用维护和更新换代三部分组成。 7、软件开发模型有瀑布模型、增量模型、螺旋模型、智能模型和快速原型模型等五种主要模型 8、面向对象技术采用以类为中心的封装、继承、多态等不仅支持软件复用,而且使软件维护工作可靠有效,可实现软件系统的柔性制造。 9、UML的优点是:唯一性、连续性、维护性、复用性和完善性。 第二章统一建模语言UML A 1、UML的五种视图:用例视图、逻辑视图、构件视图、进程视图和配置视图 B 2、UML的三大类模型图是:用例模型图、静态模型图和动态模型图 C 3、用例模型描述的是外部执行者主要用于需求分析阶段 D 4、UML的静态建模机制包括:类图、对象图、包图、构件图、配置图 B 5、UML的动态模型包括4种兔:状态图、活动图、顺序图、合作图 6、软件的开发过程即生命周期划分为开始、详细规划、系统构造、移交四个阶段。

UML实践----用例图、顺序图、状态图、类图、包图、协作图

UML实践----用例图、顺序图、状态图、类图、包图、协作图 2009-01-20 作者:Randy Miller 来源:网络 面向对象的问题的处理的关键是建模问题。建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出。许多建模工具封装了UML(也就是Unified Modeling Language?),这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处。 UML中有九种建模的图标,即: ?用例图 ?类图 ?对象图 ?顺序图 ?协作图 ?状态图 ?活动图 ?组件图 ?配置图 本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接。而且每个部分都有一个小问题,测试一下你对这个部分的理解。 为什么UML很重要? 为了回答这个问题,我们看看建筑行业。设计师设计出房子。施工人员使用这个设计来建造房子。建筑越复杂,设计师和施工人员之间的交流就越重要。蓝图就成为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课。 写软件就好像建造建筑物一样。系统越复杂,参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要。在过去十年里UML就成为分析师,设计师和程序员之间的“建筑蓝图”。现在它已经成为了软件行业的一部分了。UML提供了分析师,设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言。 UML被应用到面向对象的问题的解决上。想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的。一个模型model就是根本问题的抽象。域domain就是问题所处的真实世界。 模型是由对象objects组成的,它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的。记住把一个对象想象成“活着的”。对象有他们知道的事(属性attributes)和他们可以做的事(行为或操作behaviors or operations)。对象的属性的值决定了它的状态state。 类Classes是对象的“蓝图”。一个类在一个单独的实体中封装了属性(数据)和行为(方法或函数)。对象是类的实例instances。 用例图 用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象。强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作。 用例图与情节紧紧相关的。情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况。下面是一个医院门诊部的情节。 “一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查。接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间,并记上那个时间的预约记录。” 用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和。角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情。角色简单的扮演着人或者对象的作用。下面的图是一个门诊部Make Appointment用例。角色是病人。角色与用例的联系是通讯联系communication association(或简称通讯communication) 角色是人状的图标,用例是一个椭圆,通讯是连接角色和用例的线。 一个用例图是角色,用例,和它们之间的联系的集合。我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分。注意一个单独的用例可以有多个角色。

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