UML实验报告

中南民族大学管理学院学生实验报告课程名称：UML面向对象分析与设计教程年级：专业：信息管理与信息系统学号：姓名：指导教师：实验地点：管理学院综合实验室2013 学年至 2014 学年度第 2 学期目录实验一 UML建模基础实验二用例图实验三 UML类图实验四对象图实验五包图实验六动态模型图实验（一） UML建模基础实验时间：实验目的1.熟悉UML建模工具Rational Rose的基本菜单及操作。

2.掌握UML的三大组成部分及各部分作用。

3.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。

实验容1.练习使用建模工具建立各种UML图形，并对图形进行相应编辑和修改。

2.认识各种UML关系及可见性符号，并用工具表示出来。

答：各种UML关系如下：分析与讨论1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。

答：统模语言（UML）是用来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、构造和编制文档的一种语言。

UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。

当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。

UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段，最适于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模。

UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模、复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次方面已经被验证有效。

UML是一种功能强大的，面向对象的可视化系统分析的建模语言，它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠，更完善的系统模型，从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。

指导教师批阅：实验（二）用例图实验时间：实验目的1.掌握用例的概念、UML用例图的组成、作用以及使用场合。

2.掌握用例与用例之间的各种关系。

3.用Rational Rose工具练习教材中的用例图。

实验容1.用例图中有哪些组成元素？在UML中是如何表示的？答：用例图有：用例、参与者、关联、（系统边界）等元素；用来显示在系统（或其它实体）的用例与系统参与者之间的关系；主要用于需求获取、定义和分析。

2.用例与用例之间的包含关系、扩展关系和泛化关系各代表什么含义？它们之间有何区别？对以上三种关系各举一例，画出用例图，并进行说明。

答：包含关系：用例可以简单地包含其他用例具有的行为，并把它所包含的用例行为作为自身行为的一部分。

基本用例描述在多个用例中都有的公共行为。

包含关系本质上是比较特殊的依赖关系，它比一般的依赖关系多了一些语义。

在包含关系中箭头的方向是从基本用例到包含用例。

扩展关系：在一定条件下，把新的行为加入到已有的用例中，获得的新用例叫做扩展用例，原有的用例叫做基础用例，从扩展用例到基础用例的关系就是扩展关系。

扩展关系的基本含义和泛化关系类似，但在扩展关系中，对于扩展用例有更多的规则限制，基本用例必须声明扩展点，扩展用例只能在扩展点上增加新的行为和含义。

泛化关系：用例的泛化指的是一个父用例可以被特化形成多个子用例，而父用例和子用例之间的关系就是泛化关系。

3.为了满足物业中介行业的信息化要求，甲公司基于详尽的需求调研与分析，准备研发一套符合市场需要的、实用的信息管理系统。

主要将实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。

该公司小王，通过多次的与潜在客户的交流与沟通，完成了最初的用例模型的开发，（1）画出上述系统的用例图；（2）下是一个用例模型的局部：修改房源信息小认为该模型不符合“用例建模”的思想，存在明显的错误。

请说明错误所在，并说明应该如何修改。

答：用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完成的事务。

确定参与者是房产经济人，还要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务。

根据系统的需求分析可确定：作为一个物业信息管理系统，要实现客户资料信息管理、客户委托（出租、出售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动更新、权限管理、到期用户管理、房源组合查询等功能。

参与者有房产经纪人，对于房产经纪人来说，系统维护操作主要包括：录入，修改房源信息而登录和确认信息是包含在登入和修改中的,包含关系的图标按钮应用虚线箭头。

修改后应该是：4.阅读下面的用例图，说明该图所表达的信息。

答：参与者是客户和服务人员。

主要关系有包含关系和拓展关系。

当有客户来预定座位时，如果前面有别的客户，他就进行等待，服务人员进行信息查询，把空闲座位分配给客户，然后办理结账，有现金结账和银行卡（必须是银联POS系统）结账两种方式供客户选择，然后收款。

5.下图是一个描述保险商务系统的简单用例图。

根据该用例图回答问题。

（1）“签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类？答：有客户和保险员两个实体类。

（2）现实生活中签订保单的基本流程如下：客户提出购买需求，保险员根据客户需求选择相应的保险服务，客户阅读保险条款，同意后打印保单样据，客户签字并支付保金，保单开始生效，保险员做相关系统纪录。

如需要根据以上信息，请列举这个用例描述中可能存在扩展事件流。

答：客户阅读保险条款，同意后客户签字并支付保金，否则不同意就不签订保单。

（3）保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例，列出可能存在的子用例，并且说明这些用例和“保单管理”用例之间应该是什么关系？答：单查询和保单保存可能是存在的子用例，这些用例和“保单管理”用例之间应该是泛化关系。

6.在一个TelephoneSystem（系统）中，用户可以使用卡或对方付款两种办法来打。

（1）请画出表示该场景的用例图。

（2）在前图的基础上，继续画出可能存在的包含用例和扩展用例。

分析与讨论1.总结用例图的重要作用，讨论并指出哪些场合下可以使用用例图。

答：用例图显示多个外部参与者和它们与系统提供的用例之间的。

通过用例建模可以对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模。

用例图可视化地表达了系统的需求，具有直观、规等优点，克服了纯文字性说明的不足。

用例图可用于系统的分析阶段。

2.在使用用例图的时候应该如何划分用例，应注意哪些问题？答：确定用例：1)参与者需要从系统中获取哪些功能及参与者要求系统做些什么？2)参与者是否需要读取、产生、删除、修改或是存储系统中的某些信息？3)系统状态的改变是否通知参与者？4)是否存在影响系统的外部事件？5)系统需要什么样的输入、输出信息？需注意，在用例图中，一定不要使用两种命名的方法，即在椭圆之命名又在椭圆之外命名。

3.扩展练习如下：需求描述如下：某学校的网上选课系统主要包括如下功能：管理员通过系统界面进入，建立本学期要开的各种课程，将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行改动和删除。

学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面，在这里学生可以进行三种操作：查询已选课程、选课以及付费。

同样，通过业务层，这些操作结果存入数据库中。

根据以上描述，绘制系统的用例图。

用例“修改课程”的描述指导教师批阅：实验（三） UML类图实验时间：实验目的1.掌握类的定义，类的3要素，UML中类的表示方法。

2.掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。

3.实体类，边界类，控制类，关联类的概念和表示方法。

4.接口和抽象类的概念和表示方法。

类的多重性关系。

5.对一个类图进行相关的描述。

实验容1.类的属性和方法的可见性有哪些？UML中如何表示？答：类中属性的可见性主要有三种，分别是公有类型（public）、受保护类型（protected）和私有类型（private），在Rational Rose2003中，类的操作设置中添加了实现类型（Implementation）。

在UML中公有类型用“+”表示，私有类型用“—”表示，受保护类型用“#”表示。

2.已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一个实类和类C的1个或多个实类构成.请画出能够正确表示类A,B和C之间关系的UML类图。

答：3.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。

答：4.现有一系统需要对商品进行管理，包括添加，删除商品，修改商品信息三项功能，画出系统类图。

（商品信息包括商品编号，商品名称，价格，生产厂商等）答：5.如果现在系统需求发生变化，需要能够对损坏商品进行打折，以及可以按照商品的颜色和外形进行查询，则系统类图应该如何修改？答：6.根据下面的代码画出Invoice类的类图，要求标明各属性的类型和可见性以及类方法。

public class Invoice{public double amount;public Date date = new Date();public string customer;public string specification;public string administrator = “unspecified”;static private int number_of_invoices()=0;public invoice（）；{number_of_invoices++；}public void print（）{System.out.println("The number of invoicesis”+ int number_of_invoices);}}答：7.下图是一个仓库管理系统的类模型局部，其中IncomeOrder是指入库单，OrderItem是指入库中的每一项，Product则是产品信息。

请指出模型中的错误，说明原因并改正类图。

答：Orderltem与IncomeOrder的关系并不是泛化关系，而应该是包含关系。

改正后为：分析与讨论1.讨论类图在建模过程中的重要作用。

答：类图描述系统中类的静态结构，它不仅定义系统中的类，描述类之间的联系，还包括类的部结构。

类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期中都是有效的。

通过分析用例和问题域，就可以得到相关的类，然后再把逻辑上相关的类封装成包，这样可以很好的体现系统的分层结构，是得系统层次关系一目了然。

2.总结在设计绘制类图的过程中应注意哪些问题。

答：UML类图（Class Diagram）是描述类、接口、协作以及它们之间关系的图，用来显示系统中各个类的静态结构。

UML类图是定义其他图的基础，在UML类图基础上，可以使用状态图、协作图、组件图和配臵图等进一步描述系统其他方面的特性。

UML类图包括七个元素：类（Class）、接口（Interface）、协作（Collaboration）、依赖关系（Dependency）、泛化关系（Generalization）、关联关系（Association）及实现关系（Realization）。