UML 新编实验指导书(实验三 类图)

天津理工大学华信软件学院天津理工大学（华信软件学院）实验指导书课程名称：软件工程与UML建模适应课程：（1969216）上机实验（三）创建类和类图一、实验目的：在Rose 环境下创建类和类图, 完成应用案例的类图设计。

二、实验内容：(一）创建类1）根据“需求陈述”提炼对象和类2）分析对象，并将对象抽象成类(二) 创建类图建立类之间的关系（关联关系、泛化关系、聚集或组合关系、依赖关系等）创建类图。

(三) 综合应用练习。

三、操作步骤：(一) 创建类1、启动Rose 2003进入后，在左面结构框内右击Logical View；2、选New 选Class Diagram ,再在Class Diagram下创建类；3、给类命名(比如Course)；4、增加属性(右击框途中的类，选New Attribute)；5、添加类操作(右击框途中的类，选New Operation)；(二) 建立类之间的关系1．首先关联关系(使用按钮工具，如果当前工具栏中没有，右击工具栏，然后添加相关按钮)1) 单项关联；2) 双向关联。

2．练习聚集和组合(先建立关联，再右击靠近“整体”方的关联线，选Aggregate选项。

)3．然后泛化关系。

4．最后练习依赖关系。

四．实例练习（不能用课件及教材上的示例，要自己来想。

）1．举实例说明类之间的关联关系。

包括：单、双向关联、一对一关联、一对多关联、多对多关联、自反关联、限定关联和关联类。

2．举实例说明类之间的聚合（组合）关系。

3．举实例说明类之间的泛化（继承）关系。

包括：单继承、多继承。

4．举实例说明接口与实现，抽象类与子类等。

五．综合应用：（一）以“学生选课系统”为例建立类图1．“学生选课系统”涉及到的类：1) Database类属性:dbPath: String操作：(以下列出部分操作)Query Course() Add Course() Delete Course() Get dbPath() Set dbPath() ……2) Student类属性:studentID: Int studentName: String操作:get StudentID() set StudentID()get StudentName() set StudentName()3) Registrar类属性:registrarName: String regID: Int操作:get regID() set regID()get registrarName() set registrarName()4) Course类属性:courseID: Int courseName: Stringclassroom: String teacher: string操作:createCourse() destroyCourse() getName()setName() getCourseID() setCourseID() getTeacher() setTeacher()……5) Control类属性: (无)操作：verifyCourse() canAdd() queryCourse()confirmDelete() canSelect() queryAssociation() 6)Form类属性:(接口无属性)操作：getCourseInfo() showSuccessInfo() showConfirmPage() displayCourseList() querySelectCourse()2. 创建上述类之间的关系；①Student和Form之间-----单向关联(一对多)②Registrar和Form之间-----单向关联(一对多)③Form和Course之间-----单向关联(一对多)④Control和Course之间-----单向关联(一对多)⑤Control和Form之间-----双向关联(一对多)⑥Control和Database之间-----单向关联(一对一)3．完成类图(对象模型)的设计（以下是简化的类图参考图，详细的类图由同学们自己来完成。

）图3—1 学生选课系统简化类图4. 生成代码。

可以针对某一个类，比如Course类，生成Java源代码, 操作如下:①设置参数: Tools → Options → Notation标签②在Default 框中选Java;③检查类中所有操作，确认它们都具有返回值类型；④选种类Course,然后选:Tools → Java/J2EE → General code⑤代码存放的路径(CLASSPATH entries)可以设为d:\student_name\code;生成的代码如下：//Source file: d:\\code\\Course.javapublic class Course{private String courseName;private Int courseID;private String classRoom;public Database theDatabase;/*** @roseuid 44C6FA3000E6*/public Course(){ }/***@roseuid 4429D321008C*/public void getCourseID(){ }/*** @roseuid 4429D34700EA*/public void getCourseName(){ }/*** @roseuid 44C6F9AC0096*/public void createCourse(){ }/*** @roseuid 44C6F9C403BC*/public void destroyCourse(){ }}注意：此例中已经对某些空格进行了压缩。

其它类对应的Java代码，请学生自己完成。

（二）创建“图书管理系统”的类图(对象模型)ss1．系统涉及到的类①Title类属性：name: String ISBN: String Number of item: Int 操作：Add() Delete() Update()②Borrower Information类属性：name: String address: String tel: String操作：Find() Query() delete()③Item类属性：ID: Int操作：Add() Delete() FindOnTitle()④Loan类属性：time: Date操作：Create() Destroy()⑤Reservation 类属性：time: Date操作：Create() Destroy() Find()2. 上述类的关联1) Title 与Borrower Information 之间的关联2) Title 与Item 之间的关联(学生自己填写)3) Item 与Borrower Information 之间的关联(学生自己填写)3. 完成类图（对象模型）的设计(见下图)图3-2 图书管理系统类图（三）创建“网上购物系统”中与“Add Item to Shopping Cart”对应的类图。

1．分析“Add Item to Shopping Cart”涉及到的类1）CartInterface(或Interface)类属性：（无）操作：AddItem()2）CartManager(或CartMgr)类属性: (无)操作：AddItem()3）ProductMgr 类属性: (无)操作: GetProduct()4) Product类属性：ProductID:Int ProductName:String UnitPrice:Double操作: FindProduct()5）CartItem类属性：Number of Items inCart:Int操作：Add Item to Cart()2．建立关系,(增加版型)创建类图。

（请同学自己完成）3．创建构件图（请学生自己完成）4．类映射到构件; 见实验(五)。

5．生成Java代码（请学生自己完成）。

（四）创建类图补充实例练习A. 根据以下每一组类绘制类图。

1）学校、操场（playground）、校长（principal）、学校人员、教师、食堂(dining room)、设施、教室、学生、机房、计算机、课桌、椅子、书本。

2）文件系统、文件、磁盘(disc)、目录文件(directory file)、磁道(track)、扇区(sector)、ASCII文件、二进制文件。

B. 给每个类添加属性和方法（至少2个属性，2个操作）C. 绘制一个类模型来描述“无向图”（Undirected Graph）。

无向图由一组顶点（vertex）和边(edge)组成。

每个边均连接顶点对。

（模型只捕获图的结构，不考虑外形等方面的问题）D. 绘制一个类模型来描述“有向图”（Directed Graph）。

有向图由一组顶点（vertex）和边(edge)组成。

每个边均连接顶点对，但边是有方向的。

（模型只捕获图的结构，不考虑外形等方面的问题）E．以医院管理信息系统为背景根据以下类构造类图：（属性和操作从略）医院（Hospital）、门诊部（Outpatient Department）、药房（Pharmacy）、住院部（Inpatient Department）、病人（Patient）、病房（Ward）、病床(Bed)、住院病人(Inpatient)、门诊病人(Outpatient)、药品(Drug)、用药纪录（Record on drug）F. 选择填空：供选择的答案①～⑤C ircle , Arc , Point , Polygon , LineG．给上述5个类添加属性和方法（至少2个属性，2个操作）H．某音像出租店，要记录图书、唱碟和客户租借信息。

现已设计了两个类Book 和CD 如下：（1）经过分析，上述两个类重复内容（属性和方法）较多，于是又打算定义一个Loan类，表示Book类和CD类的重复部分。

请画出上述三个类构成的优化类图。

（2）如果再引入一个History类来记录所有租借Book和CD的历史，请画出上述四个类构成的类图。

（只画出类的框架结构）六. 评分标准1．能根据“学生选课系统”、“图书管理系统”的需求陈述正确找出类、正确。