UML实验报告1-8次.doc
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1、实验一 熟悉UML开发工具Microsoft Visio 2003 日期:9月16日一、 实验目的与要求:1. 熟悉UML开发工具Microsoft Visio 2003。二、 实验内容:1. 熟悉Visio的UML建模绘图界面。2. 通过绘制对象图学习Visio的使用方法。三、 实验器材:微机+windows操作系统+ Microsoft Visio 2003四、 实验步骤:1熟悉Visio的UML建模绘图界面(1)进入Visio的UML建模绘图界面通过“开始”|“程序”,运行Microsoft Office Visio 2003,出现Microsoft Visio界面。在左侧的“类别”区域
2、中单击“软件”,然后在右侧的“模板”中单击“UML模型图”,则进入Visio的UML建模绘图界面。(2)熟悉UML建模绘图界面在Visio的UML建模绘图界面中,最大的白色区域就是绘图区。左上方的“形状”窗口就是Visio的UML元素调板,它由很多的标签页组成。每个标签页提供了一个特定的UML图标。左下方的“模型资源管理器”就是Visio的字典,字典就是所创建的所有元素及其属性的记录的集合。当Visio打开并准备开始UML绘图的时候,“UML静态结构”标签页就会激活,我们就可以创建类图和对象图了。2通过绘制对象图学习Visio的使用方法。(1)在“模型资源管理器”中“顶层包”的文件夹上右击,从
3、弹出菜单中选择“新建”|“静态结构图”,则创建并打开了一个新的静态结构图。从“形状”的“UML 静态结构”标签页中选择“对象”图标,拖拽到绘图区。(2)在对象图标上双击打开“UML对象属性”对话框。在“名称”字段中输入“theSun”替代缺省名字。我们还需要表明theSum是Star类的一个实例,为此,选择“类”字段并单击下拉列表。从类列表中选择“顶层包:Star”,然后单击“确定”按钮。(3)用相同的一系列步骤创建HabitablePlanet类的一个earth对象。双击打开“UML对象属性”对话框。从“类别”区域选择“特性值”打开“Attribute Values”表。在这张表中,我们可以
4、填入diameter和distanceFromTheStar属性的值,这两个属性是HabitablePlanet继承自Planet的。在“值”列赋值,单击“确定”按钮。(4)在对象之间添加连接。从“UML 静态结构”标签页中拖动“链接”符号到绘图区,将其两端分别和对象连接起来。完成这个步骤后,“结束1”和“结束2”的名字就出现了,在连接上右击,并通过“形状显示选项”可以从图中移除它们。五、 实验结果: 六、 实验小结:1在Visio左侧的“类别”区域中单击“软件”,然后在右侧的“模板”中单击“UML模型图”,则进入Visio的UML建模绘图界面。2在“模型资源管理器”中“顶层包”的文件夹上右击
5、,从弹出菜单中选择“新建”|“静态结构图”,则创建并打开了一个新的静态结构图。从“形状”的“UML 静态结构”标签页中选择“对象”图标,拖拽到绘图区。实验二 用例图设计 日期:9月23日一、实验目的与要求:1. 掌握在Visio下用例图的设计。二、 实验内容:1. 学习通过Visio绘制用例图的方法。2. 掌握如何对每个用例进行用例描述。三、 实验器材:微机+windows操作系统+ Microsoft Visio 2003四、 实验步骤:1在Visio中设置全局属性a. 添加四个模型单击Visio界面上菜单栏中的“UML”菜单,选择其下拉菜单中的“模型”,则打开了“UML模型”窗口。单击“新
6、建”按钮,在“模型”表项中输入模型的名字。依次添加4个模型:用例模型、分析模型、设计模型和实现模型。下面简要介绍一下四个模型的功能。(1) 用例模型:用例贯穿于建模的整个过程,因为软件和顶层包的价值就在于实现用例,从而为用户提供期望的功能。用例细化可使用活动图、顺序图等。(2) 分析模型:识别分析类,利用分析类实现用例,是用例模型中用例细化活动的延伸。主要使用顺序图和协作图实现用例。(3) 设计模型:将分析模型转化为解决方案。分析类转化为一个或多个设计类、接口、类(和接口)的操作、类的特性都被完整的定义。根据解决问题的需要,可能会引入一些包,这些包提供了诸如数据库访问、异常处理、分布式通信等基
7、础服务。 通常有两种途径获得设计类:1)将分析类转化一个或多个设计类; 2)通过引入基础服务获得设计类。 用设计类实现用例:使用顺序图和协作图。 设计系统原型:通过它验证解决方案的正确性,并为实现者提供指南。(4) 实现模型:将设计模型转化可执行代码的过程。关键的活动有:代码编写、测试、部署。使用构件图来描述系统的静态实现视图,使用部署图来描述系统的动态实现视图。 将UML系统改名为SelectCourseSystem在“模型资源管理器”窗口下,右击顶层节点,选择“属性”命令。在“UML子系统属性”对话框的“名称”文本框中输入新的名称“SelectCourseSystem”。在“文档”文本框中
8、可以输入一些说明消息。 设置模型的数据类型在默认情况下,UML中可以使用的数据类型有4个包。本例中将目标语言绑定为C+,所以仅保留C+数据类型包。单击Visio界面上菜单栏中的“UML”菜单,选择其下拉菜单中的“选项”,则打开了“UML选项”窗口。在 “UML文档”选项卡中选择C+数据类型。2实现用例模型a. 识别参与者b. 识别用例识别、详述用例是用例建模过程中最重要的活动。顺着参与者出发,通过考虑参与者和系统的交互,可以识别出主要用例。c. 绘制参与者以及参与者之间的关系d. 绘制用例以及用例之间的泛化关系(1)在“模型资源管理器”中,右击“用例模型”下的“顶层包”,选择“新建”|“用例”
9、命令,出现“UML用例属性”对话框。在“名称”框中输入一个你所找到用例名,单击“确定”按钮。 重复上面操作,在用例模型的顶层包中添加上所有用例。(2)用例之间如果存在泛化关系,则拖拽“UML静态结构”标签页中的“泛化”图标到静态结构图中,来连接两个用例。e. 绘制用例图(1)在“模型资源管理器”中,右击“用例模型”下的“顶层包”,选择“新建”|“用例图”,这时会新建一个名为“用例-1”的空白用例图,右击新建的空白用例图节点,选择“重命名”,可对用例图重新命名。(2)在“形状”中的“UML用例”标签页中,将“系统边界”形状拖放到用例图中,双击系统边界形状,可进行重新命名。(3)在“模型资源管理器
10、”中“用例模型”下,选中主角,拖放到用例图的系统边界之外。将“用例模型”下创建的用例拖放到用例图的“系统边界”内。 (4)绘制参与者与用例之间的关联。如果主角和系统的交互包含某个用例,那么主角和该用例之间存在通信关系。将“UML用例”标签页中的“通信”图标拖放到用例图中,用它来连接参与者和用例。端点名表示通信连接两端在通信中扮演的角色。端点的多重性表示通信另一端连接的一个对象对应着本端点连接的对象的数量。右击通信连线,选择“属性”,出现“UML关联属性”对话框,可以设置连接线的两个端点的多重性,还可以设置连接线的导航方向。为了降低图表的复杂性,通常只有在例外的情况下才显示导向性。如果不关心端点
11、名等信息,为了在视觉效果上隐藏这些信息,右击通信连线,选择“形状显示选项”命令,进行设置即可。(5)绘制用例之间的包含和扩展关系。 用例之间如果存在包含关系,则通过拖拽“UML用例”标签页中的“用”图标来连接两个用例;用例之间如果存在扩展关系,则通过拖拽“UML用例”标签页中的“扩展”图标来连接两个用例。 用例图作为一种UML模型元素,也必须用包来组织。本例中将两个用例图都放到了用例模型顶层包中,还可以用注释元素对用例图作简单说明。f对每个用例进行用例描述。为了便于以后对用例进行细化,每个用例都要提供用例描述。一个用例是多个场景组成的,对每个用例的场景进行场景描述,写入Word文档中。五、 实
12、验结果: 六、 实验小结:1用例图(Use Case Diagram)是由软件需求分析到最终实现的第一步,它描述人们如何使用一个系统。用例视图显示谁是相关的用户、用户希望系统提供什么样的服务,以及用户需要为系统提供的服务,以便使系统的用户更容易理解这些元素的用途,也便于软件开发人员最终实现这些元素。用例图在各种开发活动中被广泛的应用,但是它最常用来描述系统及子系统。2当用例视图在外部用户出现以前出现时,它捕获到系统、子系统或类的行为。它将系统功能划分成对参与者(即系统的理想用户)有用的需求。而交互部分被称作用例。用例使用系统与一个或者多个参与者之间的一系列消息来描述系统中的交互。3用例图包含六
13、个元素,分别是:参与者(Actor)、用例(Use Case)、关联关系(Association)、包含关系(Include)、扩展关系(Extend)以及泛化关系(Generalization)。实验三 类图设计 日期:9月30日一、实验目的与要求:1. 掌握在Visio下类图的设计。二、 实验内容:1. 学习识别类的方法。2. 学习识别类之间关系的方法。3. 学习使用Visio绘制类图。三、 实验器材:微机+windows操作系统+ Microsoft Visio 2003四、 实验步骤:1通常通过下面三种方式使用类图:(1)为系统词汇建模型为系统的词汇建模实际上是从词汇表中发现类,发现它
14、的责任。(2)模型化简单的协作协作是指一些类、接口和其他的元素一起工作提供一些合作的行为,这些行为不是简单地将元素加能得到的。例如:当你为一个分布式的系统中的事务处理过程建模型时,你不可能只通过一个类来明白事务是怎样进行的,事实上这个过程的执行涉及到一系列的类的协同工作。使用类图来可视化这些类和他们的关系。(3)模型化一个逻辑数据库模式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。2. 类(Class) 一般包含3个组成部分。第一个是类名;第二个是属性(attributes);第三个是该类提供的方法( 类
15、的性质可以放在第四部分;如果类中含有内部类,则会出现第五个组成部分)。类名部分是不能省略的,其他组成部分可以省略。类名书写规范:正体字说明类是可被实例化的,斜体字说明类为抽象类。属性和方法书写规范:修饰符 描述信息 属性、方法名称 参数 :返回类型|类型属性和方法之前可附加的可见性修饰符:加号(+)表示public;减号(-)表示private;#号表示protected;省略这些修饰符表示具有package(包)级别的可见性。如果属性或方法具有下划线,则说明它是静态的。描述信息使用 结尾。类的性质是由一个属性、一个赋值方法和一个取值方法组成。书写方式和方法类似。3绘制类图(1)绘制类在“模型
16、资源管理器”中,双击“分析模型”中“顶层包”下的静态结构图,此时在绘图区中显示的则是此静态结构图。按照实验一中给出的方法绘制这四个类,包括这些类的属性和操作。(2)绘制类之间的关系确定类之间是否有关系以及有什么关系。如果存在“关联”关系,则将“形状”窗口中“UML静态结构”标签页中的“二元关联”图标拖到绘图区,来连接两个类;如果存在“泛化”关系,则将“UML静态结构”标签页中的“泛化”图标拖到绘图区,来连接类;如果存在“聚集”或“组成”关系,则将“UML静态结构”标签页中的“复合”图标拖到绘图区,来连接类;如果存在“依赖”关系,则将“UML静态结构”标签页中的“依赖关系”图标拖到绘图区,来连接
17、类。在绘图区中双击这些关系图标,可以打开它们的属性对话框来修改属性。五、 实验结果: 六、 实验小结:1类图(Class diagram)是最常用的UML图,显示出类、接口以及它们之间的静态结构和关系,它用于描述系统的结构化设计,类图(Class diagram)最基本的元素是类或者接口。2UML的类图是E-R图(为逻辑数据库建模的通用工具)的超集,尽管E-R图的重点是数据,类图的扩展允许模型化行为。在物理数据库中这些逻辑操作一半转化为触发器或存储过程。实验四 交互作用图设计 日期:10月14日一、实验目的与要求:1. 掌握在Visio下顺序图的设计。二、 实验内容:1. 学习根据用例描述绘制
18、顺序图的方法。2. 学习使用Visio绘制顺序图。三、 实验器材:微机+windows操作系统+ Microsoft Visio 2003四、 实验步骤:1 建立顺序图的步骤 设置交互的语境,不管它是系统、子系统、操作、类、还是用例或协作脚本。 通过识别对象在交互中扮演的角色,设置交互的场景。将对象按照从左到右的顺序放在顺序图的顶部,比较重要的放在左边,其他的临近对象或次要对象放在右边。 为每个对象设置生命线。多数情况下,对象存在于整个交互过程中。对于那些在交互期间创建和销毁的对象,在适当的时刻设置它们的生命线,用适当的构造型化消息显示的指明它们的创建和销毁。 从引发某个消息的信息开始,在生命
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