《软件设计与体系结构》实验指导书

《软件设计与体系结构》实验指导书

软件工程教研室

前言

软件设计与体系结构课程是计算机科学与技术专业（软件工程方向）的一门重要的专业课。通过本课程的学习，使学生在已有的计算机软硬件基础知识、程序设计知识、数据库和计算机网络知识基础上，系统掌握软件设计的基本方法，并具有针对特定环境下的应用问题进行软件系统开发（包括系统分析，设计与实现）的能力。通过学习本课程学生可以理解和掌握软件设计与体系结构的分析和设计方法，掌握面向对象系统分析和设计的UML标准建模语言，能够利用Rational Rose软件以某一信息系统为例进行系统分析和设计。

本实验主要包括：系统原理的基本概念、系统开发过程RUP、面向对象分析和面向对象设计的方法、面向对象分析和设计的UML标准建模语言等内容。

通过本课程的学习，学生掌握的知识、内容及掌握的程度要求为：

1. 使学生理解面向对象的信息系统的开发过程、系统分析和设计的原则和方法；

2. 使学生掌握UML语言的基础知识，以及UML在面向对象的软件系统分析和设计中的应用，并能使用UML工具建立系统模型；

3. 使学生掌握在UML系统模型下应用高级语言建立应用系统的方法；

4. 通过案例教学和实验，提高学生在应用面向对象技术开发软件方面的动手能力和解决问题的能力，并鼓励创新。

本实验所要求的建模工具为Rational Rose 7.5。

实验要求

计算机软件建模技术现在越来越广泛的应用于软件工程、软件体系结构中。本课程实验的目的是为了使学生在课程理论学习的同时，通过在一个实践的环境下，实际学习软件统一建模语言，对软件建模技术有一个初步的了解及认识。通过本指导书中的各个实验，学习掌握对一般面向对象系统建模的方法与技术。总之，通过实验环节，使学生加深了解和更好地掌握《软件设计与体系结构》课程教学大纲要求的内容。

在《软件设计与体系结构》的课程实验过程中，要求学生做到：

（1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的问题提前做出思考和分析。

（2）仔细观察上机时出现的各种现象，记录主要情况，做出必要说明和分析。

（3）认真书写实验报告。实验报告包括实验目的和要求，实验小结或实验体会。

（4）遵守机房纪律，服从指导教师指挥，爱护实验设备。

（5）实验课程不迟到。

每个实验都必须在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。

目录

实验一用例图及进度安排 (5)

实验二活动图 (10)

实验三状态图 (18)

实验四类 (25)

实验五类的关系 (32)

实验六交互图 (36)

实验七对象图和包 (45)

实验八组件图和配置图 (47)

实验九正向工程 (54)

实验一用例图及进度安排

一、实验目的

1．熟悉用例图的基本功能和使用方法。

2．掌握如何使用Rational Rose建模工具绘制用例图方法。

3．学习使用Microsoft Project对项目进行进度安排。

二、实验器材

1．计算机一台。

2．Rational Rose 工具软件。

三、实验内容

根据实例，如“图书馆管理系统”开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程。要求：

1．绘制（用户管理、书籍管理、借阅管理）用例图；

2．对其中主要功能的用例（用户登录、增加读者信息、还书登记）书写用例描述。

四、实验步骤

书写“删除读者信息”用例的书面用例。一般应包含以下信息：

（1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；

（2）“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；

（3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续；

（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；

（5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续；

（6）在数据库中，删除相关信息；

（7）显示删除成功信息；

（8）结束。

分析:

在图书管理系统中，管理员首先登录系统，系统验证通过后，管理员方可向系统查询数据，在查询后，系统会给出提示，有没有找到相关的数据，管理员根据系统查询的返回结果，进行下一步的操作，就是删除读者，在删除的过程中，系统会对查询得到的结果判断该记录是否可以删除，若可以删除，则给删除提示，若不能删除，也给相关的提示信息。

绘图步骤:

(1)在用例图上双击main，出现如图1.1所示，为绘制用例图做好准备。

图1.1

(2)在图中的工具栏选取Actor图标，在右边的图中添加一个Actor，并输入名称:administrator,如图1.2所示。

图1.2

(3)在左边的工具栏中，选取用例的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login，如图1.3所示。

图1.3

（4）按照步骤（3），绘制出如图1.4和图1.5的两个用例。

图1.4

图1.5

（5）在绘出了用例后，接下来的是绘制参与者与用例实现，如图1.6所示。

图1.6

（6）根据步骤（5），同时完成如图1.7。此时，删除读者用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。

（7）根据分析情况，进一步添加或细化用例图。

图1.7五、实验报告要求

1．整理实验结果。

2．小结实验心得体会。