软件工程作业 用例图,状态图类图
软件工程作业用例图,状态图类图
软件工程作业用例图,状态图类图本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March软件工程设计方案学院计算机学院专业软件工程班级 2012 级 4 班学号 86姓名黎伟杰指导教师崔洪刚（ 2015 年 1 月）计算机学院软件工程专业12级4班班学号：86姓名：黎伟杰协作者：________ 教师评定：问题定义：为实现一个功能强大的学生宿舍管理信息系统，它主要实现对入住人员的管理及对宿舍的其它管理，如新生、老生的基本信息处理，毕业生退宿，水、电费的超额处理。
该系统功能齐全，操作简便，实用性强，主要包括三个模块：资料管理模块、宿舍管理模块、收费管理模块最后还给出实现的设计思想和关键技术。
系统名称：学生宿舍管理系统作者名称：广东工业大学计算机学院软件工程12（4）班86 黎伟杰系统功能描述：随着计算机的应用与普及，现在越来越多的学校学生宿舍都是利用计算机来控制和管理的，学校的不断发展，人数的不断增长，生活水平的提高，要求也越来越高。
为了改善学校的宿舍管理，为此开发了学生宿舍管理信息系统软件。
本系统要学生用户对它进行查询，管理员有效地对它进行管理用户，即随时可以对它进行添加与删除，在没有旁人指导的情况下，用户也可以进入这个系统并且知道该如何使用它，比如，用户点击进入后就会出现一个系统登陆对话框，根据用户的用户名和密码，点击“登陆”按钮，就可进入系统。
这个系统可以适用于各大院校，具有管理权限的用户可以对系统进行修改，没有此权限的用户只能对系统进行查询。
用例图：数据流图：状态图：时序图：类图：。
软件工程---交互建模之交互图,顺序图与协作图
2.5 消息
格式
[前缀][守卫条件][顺序表达式][返回值:=]消息名([参数列表])
例：
2: display ()
简单消息
1.3.1: p:=find()
带返回值的嵌套消息
[x<0] 4: invert(x, color) 条件消息
3.1 *[x = 1..10] : update() 循环消息
[ 条件子句 ] 条件子句一般用来表示分枝而不是用作守卫条件[x<0]是两个可
以用来分枝的条件子句这两个条件只能有一个为真因而只有一 个分枝被执行(即发送与分枝有关的消息) 条件子句和循环子句都可以用伪代码或真正的编程语言来表示 序列表达式用冒号结束
返回值、消息名和参数表
返回值表示一个操作调用(即一个消息)的结 果
顺序图中消息编号可显示，也可不显示。 协作图中必须显示Procedure Call） 异步（Asynchronous） 返回（Return） 自关联消息（Self Message）
2.5 消息
UML三种消息：
调用（Procedure Call） 发送者把消息发送后，等待直到接收者返回控制， 可以表示同步(synchronous message)； 实心箭头符号
包括对象名和类名 类名（匿名对象） 对象名（不关心类）
2.3 生命线
生命线（Lifeline）：
每个对象都有自己的生命线，用来表示在该用例中一个对象在一段时 间内的存在
垂直的虚线 如果对象生命期结束， 则用注销符号表示 对象默认的位置在图 顶部，表示对象在交互 之前已经存在 如果是在交互过程中 由另外的对象所创建， 则位于图的中间某处。
顺序图
面向时间描述对象交互的图
协作图
uml软件工程课程设计
uml软件工程课程设计一、课程目标知识目标：1. 掌握UML（统一建模语言）的基本概念、图示及其在软件工程中的应用。
2. 学会使用UML图（如用例图、类图、序列图等）来表达软件系统的结构和行为。
3. 了解软件工程的基本原则，理解UML在软件开发生命周期中的作用。
技能目标：1. 能够运用UML图进行软件需求分析，构建系统的逻辑模型。
2. 能够利用UML图进行软件设计，提高代码的可维护性和可读性。
3. 能够运用UML图进行团队协作，提高沟通与交流效果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对软件工程的兴趣，激发他们探究新技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的工作态度，提高他们解决实际问题的能力。
3. 培养学生团队协作精神，使他们认识到团队合作的重要性。
本课程针对高中年级学生，结合学科特点，注重理论与实践相结合，培养学生运用UML进行软件设计和分析的能力。
课程目标旨在让学生掌握UML的基本知识，提高他们在实际项目中的应用能力，同时培养他们的团队协作和沟通能力，为未来从事软件开发工作打下坚实基础。
通过本课程的学习，学生将能够更好地理解软件工程的概念，提高自身编程素养，形成积极的情感态度价值观。
二、教学内容1. UML基本概念与图示：包括UML的发展历程、基本组成元素、图示类型及用途。
- 教材章节：第一章 绪论- 内容列举：UML的定义、UML图分类、UML的基本元素（类、对象、关系、行为等）2. UML图的应用与实践：- 用例图：描述系统的功能需求，分析用户与系统的交互。
- 类图：表示系统中类的结构及类之间的关系。
- 序列图：描述对象之间的交互过程，展示动态行为。
- 状态图、活动图等其他UML图：分别描述对象的状态变化和活动流程。
- 教材章节：第二章至第五章- 内容列举：用例图、类图、序列图、状态图、活动图等UML图的基本概念、绘制方法及应用实例。
3. 软件工程原则与UML实践：- 教材章节：第六章 软件工程原则- 内容列举：软件工程的基本原则、UML在软件开发生命周期中的应用、UML与敏捷开发等。
UML各种图例齐全—用例图、类图、状态图、包图、协作图、顺序图详细说明书画法和功能
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.蓝图就成标准文档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）标准文档角色是人状的图标，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.用例图在三个领域很有作用.决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求标准文档∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.标准文档UML类的符号是一个被划分成三块的方框：类名，属性，和操作.抽象类的名字，像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association－表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中，关联用两个类之间的连线表示.标准文档标准文档为了简单地表示出复杂的类图，可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.标准文档这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.标准文档每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.标准文档协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.标准文档对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.标准文档我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及 Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.标准文档状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和 Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.标准文档标准文档标准文档。
软件工程9种图
UML的9种图上文我们介绍了，UML的视图，在每一种视图中都包含一个或多种图。
本文我们重点讲解UML每种图的细节问题：1、用例图（use case diagrams）【概念】描述用户需求，从用户的角度描述系统的功能【描述方式】椭圆表示某个用例；人形符号表示角色【目的】帮组开发团队以一种可视化的方式理解系统的功能需求【用例图】2、静态图(Static diagram)(1)类图（class diagrams）【概念】显示系统的静态结构，表示不同的实体是如何相关联的【描述方式】三个矩形【目的】表示一个逻辑类或实现类，逻辑类通常是用户的业务所涉及的事物；实现类是程序员处理的实体【类图】(2)对象图（object diagrams）【概念】类图的一个实例，描述系统在具体时间点上所包含的对象以及各个对象的关系【对象图】3、交互图(Interaction Diagram)用来描述对象之间的交互关系(1)序列图（顺序图）(Sequence Diagram)【概念】描述对象之间的交互顺序，着重体现对象间消息传递的时间顺序【描述方式】横跨图的顶部，每个框表示每个类的实例或对象；类实例名称和类名称使用冒号分开【目的】显示流程中不同对象之间的调用关系，还可以显示不同对象的不同调用。
【序列图】(2)协作图（Collaboration diagrams）【概念】描述对象之间的合作关系，侧重对象之间的消息传递4、行为图：描述系统的动态模型和对象之间的交互关系(1).状态图（Statechart diagrams）【概念】描述对象的所有状态以及事件发生而引起的状态之间的转移【描述方式】起始点：实心圆1状态之间的转换：使用开箭头的线段2状态：圆角矩形3判断点：空心圆4一个或多个终止点：内部包含实心圆的圆【目的】表示某个类所处的不同状态以及该类在这些状态中的转换过程(2).活动图（Activity diagrams）【概念】描述满足用例要求所要进行的活动以及活动时间的约束关系【描述方式】2起始点：实心圆5活动：圆角矩形1终止点：内部包含实心圆的圆1泳道：实际执行活动的对象【目的】表示两个或多个对象之间在处理某个活动时的过程控制流程【活动图】活动图和状态图区别：5、实现图Implementation diagram (1)构件图（Component diagrams）【概念】描述代码构件的物理结构以及各构件之间的依赖关系【描述方式】构件【目的】提供系统的物理视图，根据系统的代码构件显示系统代码的整个物理结构【构架图】(2)部署图（Deployment diagrams）【概念】系统中硬件的物理体系结构【描述方式】1三维立方体表示部件2节点名称位于立方体上部【目的】显示系统的硬件和软件的物理结构【部署图】九种UML图详解到此为止，下篇文章专门给大家讲解UML中类间的关系，感谢您的访问。
用例图, 类图
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智能电梯系统
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1.用例图 (26/29)
Deal with Auditing Data
Auditing break connection
break connection
Server 17/336
1.用例图 (18/29)
• 学生课程注册系统例子
– 每个学生都可以增删改查自己的课程注册表 – 每个教师都可以查询课程花名册 – 学校管理人员可以维护全部课程，可以登记
Dat aObjec t
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2.顺序图 (8/19)
40/336
2.顺序图 (9/19) 2.顺序图 (11/19)
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: Actor
FormObject
1: Open form
ControlObject
DataObject
2: Enter information
3: Save informat ion
is displayed
4. Select a file
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1.用例图 (12/29)
• 例子: 远程通讯
– 背景 – 任务
• 远程审核 • 远程客户端
Client
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logon Request Data Receive Data
软件工程 第5章--UML
UML的定义
UML定义有两个主要组成部分：语义和表示法。 语义用自然语言描述，表示法定义了UML的可 视化标准表示符号，这决定了UML是一种可视 化的建模语言。 在语义上，模型是元模型的实例。UML定义给 出了语法结构的精确定义。 使用UML时，要从不同的角度观察系统，为此 定义了概念“视图(View)‖。视图是对系统的模 型在某方面的投影，注重于系统的某个方面。
独立于过程
系统建模语言，独立于开发过程。
9
容易掌握使用 概念明确，建模表示法简洁明了，图形结 构清晰，容易掌握使用。 着重学习三个方面的主要内容： (1) UML的基本模型元素 (2) 组织模型元素的规则 (3) UML语言的公共机制 与程序设计语言的关系 用Java，C++ 等编程语言可实现一个系统。 一些CASE工具可以根据 UML所建立的系 统模型来产生Java、C++ 等代码框架。
31
UML事物 — 注释事物
11) Note（注释）
依附于一个元素或一组元素之上，对其进
行约束或解释的简单符号。没有语义影响。
See policy8-5-96.doc for details about these algorithms.
CashAccount presentValue()
32
15
UML定义 9 种图，表达UML中的 5 种视图，各 视图在静态和动态方面表示系统模型。
结构 视图 静态 方面
动态 方面
行为 视图 同左
实现 视图 构件图
环境 视图 部署图
同左
用例 视图 用例图
同左
类图 对象图
顺序图 同左 顺序图 合作图 (注重 合作图 状态图 进程、 状态图 活动图 线程) 活动图
UML第二章作业答案
1.UML如何表示类?类图标中可以指明哪些信息?类是描述一类对象的特征和行为，类图包含一组、接口及他们之间的关联、依赖和泛化的关系。
它不仅显示了信息的结构，同时还描述了系统对象的的行为。
2.什么是类的多重性(关联的基数)?多重性怎么表示?多重性是对象之间关联的一个重要方面，它说明了在关联中的一个类的对象可以对应另一个类的多个对象。
主要包含一组上下限数，用来指出可被允许生成的实例（instance）数量，即最多可以生成多少数目（上限），最少不得低于多少数目（下限）。
关联的两端以"下限..上限"的格式标示出多重性，如图2-12中的1..*。
星号（*）代表无指定上限，下限最低为0。
如果上下限数相同，标示出一个数目就可以了3.两者对象之间能够以多种方式关联吗？关联两边的"employee"和“employer”标示了两者之间的关系，而数字表示两者的关系的限制，是关联两者之间的多重性。
通常有“*”（表示所有，不限），“1”（表示有且仅有一个），“0...”（表示0个或者多个），“0，1”（表示0个或者一个），“n...m”(表示n到m个都可以),“m...*”（表示至少m个）。
在关联中有一种叫“限定关联”，还有一种谓之自身关联。
另外，对象之间的关联就没那么复杂，只是将类的关联实例化而已4.什么是约束？为什么要对类图附加注释？约束用来约束MUL成员的语义。
约束用举例在大括号内的条件来表示（｛contrraint｝），可以直接放在图中，类图除了在设计新系统方面的用途外，它们还能用来记录一个存在系统（称它为“遗产”）的对象现在如何交互5.聚集和组成之间有什么区别？聚合关系完全是概念上的，只是区分了整体与组成部分，没有改变整体与其组成部分之间的关联导航的含义，也没有将整体与部分的生命周期联系起来。
而组合是聚合的变种，整体与部分之间有很强的所有关系，也就是说，在组合关系中，一个对象一次只是一个组合的一部分，而在简单的聚合关系中，一个部分可以被好几个整体共享。
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软件工程设计方案
学院计算机学院
专业软件工程
班级2012 级 4 班
学号3112006286
姓名黎伟杰
指导教师崔洪刚
( 2015 年 1 月)
计算机学院软件工程专业12级4班班学号: 3112006286
姓名: 黎伟杰协作者:________ 教师评定:
问题定义:为实现一个功能强大的学生宿舍管理信息系统,它主要实现对入住人员的管理及对宿舍的其它管理,如新生、老生的基本信息处理,毕业生退宿,水、电费的超额处理。
该系统功能齐全,操作简便,实用性强,主要包括三个模块:资料管理模块、宿舍管理模块、收费管理模块最后还给出实现的设计思想与关键技术。
系统名称:学生宿舍管理系统
作者名称:广东工业大学计算机学院软件工程12(4)班3112006286 黎伟杰
系统功能描述:随着计算机的应用与普及,现在越来越多的学校学生宿舍都就是利用计算机来控制与管理的,学校的不断发展,人数的不断增长,生活水平的提高,要求也越来越高。
为了改善学校的宿舍管理,为此开发了学生宿舍管理信息系统软件。
本系统要学生用户对它进行查询,管理员有效地对它进行管理用户,即随时可以对它进行添加与删除,在没有旁人指导的情况下,用户也可以进入这个系统并且知道该如何使用它,比如,用户点击进入后就会出现一个系统登陆对话框,根据用户的用户名与密码,点击“登陆”按钮,就可进入系统。
这个系统可以适用于各大院校,具有管理权限的用户可以对系统进行修改,没有此权限的用户只能对系统进行查询。
用例图:
数据流图:
状态图:
时序图:
类图:。