实验4-类图与对象图
设计题目：类图与对象图的建立
一、实验目的
1．熟悉类图的基本功能和使用方法。
2．掌握如何使用建模工具绘制类图方法。
二、实验内容
1、分别设计“图书馆管理系统”、“汽车租赁系统”、“网络教学系统”和“网上图书销售系统”的类图。
汽车租赁系统：
网络教学系统：
网上图书销售系统：
2、假设你是一个系统分析员，要建立篮球比赛模型。
现在你正在会见一名教练员来了解比赛规则情况。
谈话的过程可能如下:
分析员：“教练，请大致介绍一下篮球比赛”
教练员:“比赛的目标是要把篮球投入蓝框并且要尽量比对手得更多的分。
每个篮球队由5名队员组成:两名后卫、两名前锋和一名中锋。
每个队要将球推进到篮框附近，将篮球投中篮框。
”
分析员:“如何将球推进?”
教练员:“通过运球和传球。
但是某一方必须在规定的进攻时间内投篮。
”
分析员:“规定的进攻时间?”
教练员:“是的，在某一方获得控球权后，必须在规定的进攻时间内投篮。
美国职业篮球比赛是24秒，国际篮球比赛是30秒，美国大学篮球比赛是35秒。
”
分析员: “如何计算篮球比赛得分？
教练员: “三分线之内每投中一次篮框得两分，三分线之外投中一次得三分。
一次罚球得一分。
顺便说一下，罚球是对方犯规后判罚的投球。
如果某一个队员犯规，则比赛暂停，由被侵犯的队员在罚球线处罚球。
”
分析员: “再详细说明一下每个篮球队员在比赛中的情祝好吗?”
教练员: “后卫队员通常主要是运球和传球。
他们一般都比前锋队员矮，前锋队员通常又比中锋矮。
所有的队员必须都要能运球、传球、投球、抢篮板球，大部分抢篮板球和中距离投篮都由前锋队员完成，而中锋通常离篮框最近，一般由他来篮下进攻。
”
分析员:“场地大小如何?另外，每场比赛时间是多少?”
教练员:“国际比赛场地为28米长、15米宽。
篮框离地面3.05米高。
在美国职业篮球比赛中，一场比赛为48分钟，分为4节，每节12分钟。
在美国大学和国际比赛中，一场比赛40分钟，分为上下两个20分钟的半场。
有专门的比赛时钟记录比赛还剩下多少时间。
下面是你在对话中发现的名词:篮球(Ball),篮框（Basket ),篮球队(Team )、队员( Player)、后卫队员(Gurad )、前锋队员(Forward)、中锋( Center )、投球(Shot )、规定的进攻时间 (Shot Clock)、三分线(three-point line) ,罚球(free throw )、犯规(Foul )、罚球线（free-throw 1ine）、球场（Court）、比赛时钟(Game Clock)。
还有一些动词:投篮（shoot)、推进( advance }、运球(dribble )、传球(pass)、犯规（Foul)、抢篮板球(rebound)。
你还可得到上述名词的一些附加信息—例如每个位置的队员的相对高度、篮球场大小、进攻时间以及比赛时间。
最后，根据常识可以为这些类建立一些属性和操作。
例如，通常球类都有体积(volume )和直径(diameter)等属性。
使用这些信息，建立一个类图。
3、下面是冰球比赛的简述（并不太完整）：
一支冰球队由一名中锋、一名守门员、两名边锋以及两名后卫组成。
每个队员都手持一个曲棍，用来在冰上运球，目标是用曲棍将球射入对方的球门。
冰球比赛通常在一个室内的冰球场上进行。
场地长200英尺、宽最大为100英尺。
中锋的任务是将冰球传递给边锋，边锋的射门技术通常比前锋更好。
后卫力图阻止对方到达本方的射门位置和射门。
守门员是最后一道防线，阻挡对方的射门。
每当他成功的阻挡出对方的射门，他就进行了一次“救球”。
每射进球门一次得一分。
一场冰球比赛要进行60分钟，这60分钟被分3次20分钟的比赛。
使用上述信息绘制一幅类图。
如果你知道的关于冰球比赛的知识比上面描述的更多，那么在你的类图中增加你所知道的信息。
三、评分标准
1.A——内容功能完善，编程风格好，人机接口界面好；
2.B——内容功能完善，编程风格良好，人机接口界面良好；
3.C——完成必做内容；
4.D——能完成必做内容；
5.E——未按时完成必做内容，或者抄袭（雷同者全部为E）。
把实验中的编写的程序文档以及得到的测试结果（需要保留图片的用Alt+PrintScreenSystRq键抓屏，并存到文档中）。
最后把实验所得的文档打包上交。
（压缩包的文件名为：学号后三位和名字开头字母，如109zhh．RAR|ZIP）。
4类图、对象图、包图
包图
概述：
一个"包图"可以是任何一种的UML图组成，通常是UML用例图或UML类图。包是一个UML结构，它使得你能够把诸如用例或类之类模型元件组织为组。包被描述成文件夹，可以应用在任何一种UML图上。
•论证类模型的设计：当设计了类模型时，你可以通过对象图来模拟出一个运行时的状态，这样就可以研究在运行时设计的合理性。同时，也可以作为开发人员讨论的一个基础。
•分析和说明源代码：由于类图只是展示了程序的静态类结构，因此通过类图看懂代码的意图是很困难的。因此在分析源代码时，可以通过对象图来细化分析。而对于开发人员，对于逻辑较复杂的类交互时，可以考虑画出一些对象图来做补充说明
对于对象图来说无需提供单独的形式。类图中就包含了对象，所以只有对象而无类的类图就是一个"对象图"。
在UML中，对象图使用的是与类图相同的符号和关系，因为对象就是类的实例。
对象图的用途
捕获实例和连接
在分析和设计阶段创建
捕获交互的静态部分
举例说明数据/对象结构
详细描述瞬态图
由分析人员、设计人员和代码实现人员开发
想象模式是概念上设计数据库的蓝图。在很多领域，你将想保存持久性数据到关系数据库活面向对象的数据库。你可以用类图为这些数据库模式建立模型。
类图（class diagram）
类（class）
接口（interface）
类之间的关系
依赖关系（Dependency）(客户提供者)
类这间的依赖关系表示某一类以某种形式依系用一条连接两个类的实线表示
关联有6种修饰：名称(Name)、角色(Role)、多重性(Multiplicity)、聚合（Aggregation）、组合(Composition)、导航性(Navigation)
类图、对象图实验报告
UML建模课程实验三、UML类图、对象图模型的设计班级：信息0702 组别：指导老师：徐凯波姓名：王姗学号：2007030331205一、实验要求：掌握利用UML建模工具建立类图和对象图的方法。
二、实验内容：利用UML建模工具设计类图和对象图三、实验环境：Windows 2000 Professional以上环境、Rational Rose2003、Sybase Power Designer 10四、操作步骤：五、遇到的问题和解决方法：类图是所有图中比较好画的一种图，就是将角色、系统它们所具有的属性和活动输入到软件中去，我的类图中角色有管理员、学生，管理员的属性有：管理学的账号、管理员的姓名、管理员的性别、管理员的年龄，他所参与的活动有添加课程信息、删除课程信息、修改课程信息、查询课程信息、登录系统、添加学生信息、删除学生信息、修改学生信息、查询学生信息、查询学生信息；学生的属性有：学生账户、学生姓名、学生性别、学生年龄，他所参与的活动有：查询课程信息、选课、查询个人选课信息，登录系统。
系统的包括：学生信息维护系统、课程管理系统、选课管理系统，学生信息维护系统的属性有：学生的账号、姓名、性别、年龄、管理员的账号；选课管理系统：学生账号、课程编号、课程名称、课程地点、课程时间、课程学分、课程学时；课程管理系统：课程编号、课程名称、课程地点、课程时间、课程学分、课程学时。
在画整个类图的过程中，我没有遇到太多的问题。
六、实验心得和体会：在老师的辅导下，我经过前一阶段的练习，基本掌握了UML的要领，类图我基本上没有太费时间，只是想好属性和动作，还有就是个角色之间的关系，类图的难点是角色与角色之间的关系，究竟是一对多、一对一、多对多。
确定好角色与角色的关系，类图就很容易完成了。
实验4-类图与对象图
设计题目：类图与对象图的建立一、实验目的1．熟悉类图的基本功能和使用方法。
2．掌握如何使用建模工具绘制类图方法。
二、实验内容1、分别设计“图书馆管理系统”、“汽车租赁系统”、“网络教学系统”和“网上图书销售系统”的类图。
汽车租赁系统：网络教学系统：网上图书销售系统：2、假设你是一个系统分析员，要建立篮球比赛模型。
现在你正在会见一名教练员来了解比赛规则情况。
谈话的过程可能如下:分析员：“教练，请大致介绍一下篮球比赛”教练员:“比赛的目标是要把篮球投入蓝框并且要尽量比对手得更多的分。
每个篮球队由5名队员组成:两名后卫、两名前锋和一名中锋。
每个队要将球推进到篮框附近，将篮球投中篮框。
”分析员:“如何将球推进?”教练员:“通过运球和传球。
但是某一方必须在规定的进攻时间内投篮。
”分析员:“规定的进攻时间?”教练员:“是的，在某一方获得控球权后，必须在规定的进攻时间内投篮。
美国职业篮球比赛是24秒，国际篮球比赛是30秒，美国大学篮球比赛是35秒。
”分析员: “如何计算篮球比赛得分？教练员: “三分线之内每投中一次篮框得两分，三分线之外投中一次得三分。
一次罚球得一分。
顺便说一下，罚球是对方犯规后判罚的投球。
如果某一个队员犯规，则比赛暂停，由被侵犯的队员在罚球线处罚球。
”分析员: “再详细说明一下每个篮球队员在比赛中的情祝好吗?”教练员: “后卫队员通常主要是运球和传球。
他们一般都比前锋队员矮，前锋队员通常又比中锋矮。
所有的队员必须都要能运球、传球、投球、抢篮板球，大部分抢篮板球和中距离投篮都由前锋队员完成，而中锋通常离篮框最近，一般由他来篮下进攻。
”分析员:“场地大小如何?另外，每场比赛时间是多少?”教练员:“国际比赛场地为28米长、15米宽。
篮框离地面3.05米高。
在美国职业篮球比赛中，一场比赛为48分钟，分为4节，每节12分钟。
在美国大学和国际比赛中，一场比赛40分钟，分为上下两个20分钟的半场。
有专门的比赛时钟记录比赛还剩下多少时间。
T4_类图及对象图
类的关系——泛化
泛化的表示
表示
类的关系——泛化
例子
类的关系
下面几个模型图中，（ ）能够正确地表示出“一个雇员 最多有一个经理，经理可以管理多个雇员，也可以不管理 一个雇员”这样的意思
类的关系
下面对类之间关系的描述，（ ）是正确的。
A B C D 聚集关系中的部分只属于一个整体； 组合关系中的部分可能属于整体； 关联是表示对象之间的关系； 泛化是表示对象之间的关系。
下面说法错误的是: A B C D 泛化表示一般和特殊的关系 用例之间存在泛化关系 参与者之间存在泛化关系 参与者和用例之间存在泛化关系
回顾
下面说法错误的是: A B C D 参与者是与所建立系统交互的人或物 参与者可以是人,也可以是其他系统 参与者是系统的一部分,是用例图的重要组成部分 参与者之间存在泛化关系
类的关系——聚集和组合
计算机由CPU、内存、软盘、硬盘、显示器、键盘、鼠标 组成，用类图表示这种关系。
类的关系——聚集和组合
举出一个具有聚合关系的类图的例子。
类的关系——泛化
泛化的含义
泛化（generalization）：表示事物之间的一般与特殊的关系。 也可以称为继承关系。 泛化关系除了表示类与类之间的关系之外，还可以表示参与者、 用例、包、构件、接口等建模元素之间的关系。
类的定义——类的操作
指出下面操作名的含义
+setName(String:name) +getName():String +creatbook()
类的定义——类的类型
边界类
边界类位于系统与外界的交界处,承担系统与外界的信息功能。
边界类处在用例图中,参与者与用例的关联处,可以根据用例图发现 边界类。
UML中的对象图与类图的关系解析与实践应用
UML中的对象图与类图的关系解析与实践应用UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，其中的对象图和类图是两个重要的概念。
对象图和类图在软件开发过程中起着不可或缺的作用，通过对它们的关系进行解析与实践应用，可以提高软件系统的设计和开发效率。
对象图是一种展示系统中对象及其关系的图形化表示方法。
它描述了系统中各个对象的属性和行为，以及它们之间的关联关系。
对象图可以帮助开发人员更好地理解和分析系统的结构和功能，从而更好地进行软件设计和开发。
对象图可以用于描述系统的静态结构和动态行为，是一个非常有用的工具。
与对象图相对应的是类图。
类图是一种展示系统中类及其关系的图形化表示方法。
它描述了系统中各个类的属性和方法，以及它们之间的关联关系。
类图是一种静态的表示方法，可以用于描述系统的结构和组织关系。
类图可以帮助开发人员更好地理解和设计系统的类结构和继承关系，从而更好地进行软件设计和开发。
类图是软件开发中常用的一种建模工具。
对象图和类图之间存在着密切的关系。
对象图是类图的实例化表现，它展示了类图中各个类的对象及其之间的关系。
在类图中，我们可以定义类的属性和方法，以及类之间的关联关系；而在对象图中，我们可以实例化这些类，并展示对象之间的关系。
通过对象图，我们可以更加具体地了解类图中定义的类的实例化情况，从而更好地理解和分析系统的结构和功能。
在实践应用中，对象图和类图经常被同时使用。
在软件开发过程中，我们通常先通过类图来设计系统的结构和组织关系，然后再通过对象图来实例化这些类，并展示对象之间的关系。
通过类图和对象图的结合使用，我们可以更好地进行软件系统的设计和开发。
除了在软件开发过程中的应用，对象图和类图还可以用于系统的分析和测试。
通过对象图和类图，我们可以对系统进行分析和测试，以验证系统的正确性和完整性。
通过对象图和类图的分析和测试，我们可以发现系统中的潜在问题，并及时进行修复和优化，从而提高系统的质量和性能。
第04章：UML系统分析与设计-类图和对象图
类图的组成
在标准的UML定义中，有时还应当指明类的另一种信 息，那就是类的职责。类的职责指的是对该类的所有 对象所具备的那些相同的属性和操作共同组成的功能 或服务的抽象。
在声明类的职责的时候，可以非正式的在类图的下方 增加一栏，将该类的职责逐条描述出来。类的职责的 描述并不是必须的，因此也可以将其作为文档的形似 存在，也就是说类的职责其实只是一段或多段文本描 述。一个类可以有多种职责，设计得好的类一般至少 有一种职责。
类图的组成
泛化关系是用来描述类的一般和具体之间的关系。具体描 述建立在对类的一般描述的基础之上，并对其进行了扩展。 因此，在具体描述中不仅包含一般描述中所拥有的所有特 性、成员和关系，而且还包含了具体描述补充的信息。
类图的组成
关联关系是一种结构关系，指出了一个事物对象与另一个 事物对象之间的语义上的连接。
类图的概念
1. 类图的概念
类图（Class diagram）显示了系统的静态结构，而系统的 静态结构构成了系统的概念基础。
类图，就是用于对系统中的各种概念进行建模，并描绘出 它们之间关系的图。
在大多数的 UML 模型中，我们可以将这些概念的类型概 括为以下四种，分别是： 1类 2 接口 3 数据类型 4 构件
在设计数据库时，通常将数据库模式看作为数据库概念设计的蓝 图，在很多领域中，都需要在关系数据库或面向数据库中存储永 久信息。系统分析者可以使用类图来对这些数据库进行模式建模。
类图的组成
1. 类
类是面向对象系统组织结构的核心。类是对一组具有相 同属性、操作、关系和语义的事物的抽象。
在UML的图形表示中，类的表示法是一个矩形，这个矩 形由三个部分构成，分别是：类的名称（Name）、类的 属性（Attribute）和类的操作（Operation）。
面向对象建模--用例图和类图实验报告
1.（1）
（2）
（2）
教师评语
签名：徐冬日期：11月18日
成绩
软件工程
实验地点
计—201
指导教师
时间
2014-11-10
一、实验目的及要求
在学习了UML用例图的基本理论、基本知识的基础上，通过实验理解并掌握在项目需求调查阶段中用例图和类图的制作；熟练应用CASE工具Rational Rose 200பைடு நூலகம்的使用;
二、实验设备（环境）及要求
PC机、Rational Rose工具软件
面向对象建模用例图和类图专业班级软件工程实验地点计201指导教师20141110一实验目的及要求在学习了uml用例图的基本理论基本知识的基础上通过实验理解并掌握在项目需求调查阶段中用例图和类图的制作
《信息系统分析与设计》实验报告
实验序号：5 实验项目名称：面向对象建模--用例图和类图
学 号
姓 名
专业、班级
2.类图
（1）绘制“鸟类”类图，参考实验数据文档
（2）根据以下描述画出类图，并注明多重性关系：一个学生可以选
修多门课程，也可能没有任何课程；一门课程可以被多个学生选修；
一个老师可以教多门课程或者不教课；每门课程至少有一个老师，也可以有多个老师任教；每门课程可以有0或1本教材，每本教材只能用于一门课程。
三、实验内容与步骤
1.用例图
（1）画出下图的用例图。
（2）一台自动饮料售货机共有6种不同饮料，售货机上有6个按钮，分别对应6种饮料，顾客可以通过按钮来选择所要的饮料。每个按钮旁有一个指示灯，用来表示该售货机中是否还有这种饮料可售。售货机有一个硬币槽的找零槽，用来收钱和找钱，假设一位顾客购买矿泉水，不用找零，请给出描述上述场景的用例图。
UML-类图与对象图
6.使用截图或者画图工具截图保存所绘制出的类图及代码。
二.ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ例分析及习题：
1.与类图创建步骤一样，创建类图。
三、程序清单与测试数据：（可附页）
如下为所绘制的相关类图:
四、实验步骤、出现的问题及解决的方法：
一.类图创建：
1.打开Rational Rose软件，创建一个空工程；
(1)说明复杂的数据结构。对于复杂的数据结构，有时候很难对其进行抽象成类表达之间的交互关系。使用对象描绘对象之间的关系可以帮助我们说明复杂的数据结构某一时刻的快照，从而有助于对复杂数据结构的抽象。
(2)表示快照中的行为。通过一系列的快照，可以有效表达事物的行为。
教师评语、评分：
本表可附页
信息管理学院统一建模语言UML课程实验报告
日期：2017年4月24日地点：立信603教室指导教师：郝瑞
班级：信息1班学号：201408010117实验人：白云
一、实验目的及要求：
1.掌握类图的概念，UML类图的组成、作用以及使用场合。
2.掌握类图类之间的关系。
3.根据PPT类图及其案例分析并分析如何使用工具制作，用Rational Rose工具练习类图的制作。
(1)为系统的词汇建模。
(2)模型化简单的协作。
(3)模型化逻辑数据库模式。
2.在设计数据库时，通常将数据库模式看作为数据库概念设计的蓝图，在很多领域中，都需要在关系数据库或面向数据库中存储永久信息。系统分析者可以使用类图来对这些数据库进行模式建模。
3．对象图作为系统在某一时刻的快照，是类图中的各个类在某一个时间点上的实例及其关系的静态写照，可以通过以下几个方面来说明它的作用：
UML04类图与对象图
接口则是一种类似于抽象类的机制， 它是一个没有具体实现的类
接口的依赖关系和泛化关系
• 当接口被其他类依赖的时候，也就是说一个接口在某个类 中实现后，一个类通过一个依赖关系与该接口相连接。
• 这时，依赖类仅仅是依赖于指定接口中的那些操作，而不依赖 于接口实现类的其他部分。
接口之间的泛化关系
二、类之间的关系
（1）类的操作：可见性
[可见性] 操作名称[（参数表）][：返回类型][{属性字符串}]
可见性 private protected public UML # + Rose
（2）类的操作：操作名称
[可见性] 操作名称[（参数表）][：返回类型][{属性字符串}]
• 操作作为类的一部分，每个操作都必须有一个 名称以区别于类中的其他操作 • 用来描述所属类的行为的动词或动词短语 • 操作名称的命名规则与属性的规则一致
第7章 类图与对象图
重点内容：
Review 面向对象分析 类图与对象图的基本概念
类图的组成
对象图 使用Rose创建类图 实例
面向对象分析
下一步？
需求
用例
OOA
…
系统
面向对象分析
•
•
分析是找出系统要处理什么的过程
分析是需求和设计之间的桥梁
• 系统提供的服务的陈述 -> 要处理的对象
对象图的作用
• 对象图作为系统在某一时刻的快照，是类图中的各个类在某一个时间 点上的实例及其关系的静态写照，可以通过以下几个方面来说明它的
作用：
• 1 说明复杂的数据结构。对于复杂的数据结构，有时候很难对其进行
抽象成类表达之间的交互关系。使用对象描绘对象之间的关系可以帮
Section 4_类图和对象图
47
多值分类和动态分类
动态分类
（1）动态分类允许在同类的子类集中，动态地改变对象所属 的类。 （2）静态分类不允许对象改变类型。
48
边界类、控制类和实体类
UML中三种主要的类版型
• 边界类, boundary class • 控制类, control class • 实体类, entity class
关联的种类
关联类1
(1) 自反关联 (2) 二元关联 (3) N元关联
public class EnginePart { -team -goalkeeper Team public EnginePart theEnginePart[]; Player * * }
-season *
Year
26
聚集与组合
依赖关系 如果修改元素X会导致另一个元素Y的修改，则Y依赖于X
• 一个类是另一个类的数据成员类型 • 一个类的方法使用另一个类作为形式参数 • 消息的发送者与接收者之间的关系 • 一个类的方法创建了另一个类的实例 •…
35
依赖关系 MyDependentClass att: int myFunction()
目录 *
文件
目录
文件名 : String *
文件
24
限定关联
• 关于一份订单，对于产品中的每一个实例，最多只有一 个订单项。 • 限定关联是为了显示关联的查找接口。 • 限定关联的重数是在限定符方面的重数。 • 引入限定符的一个目的就是降低另一端的多重性。
25
public class Order { public OrderLine getLineItem(Product aProduct) public void addLineItem(Number amount, Product forProduct) }