可视化建模与UML试验指导书

1、A可视化建模与UML实验指导书软件学院A目录实验一UML建模基础.3实验二用例图.4实验三类图.8实验四对象图.10实验五面向对象设计基本原则. 11实验六包图.14实验七交互图.16实验八活动图.20实验九交互概述图.22实验十状态图.23实验十一构件图. 27实验十二需求建模实例与分析. 29实验十三设计建模实例与分析. 30实验十四数据库建模实例与分析.31A实验一UML建模基础 实验目的和要求 1、熟悉 UML 建模工具 Visual Paradigm 和 Rational Rose 的基本 菜单及操作。2、 掌握 UMU 的三大组成部分及各部分作用。3、 掌握 UMLB则和相关机制。

2、4、 掌握 UML 的可见性规则和构造型的作用。 实验内容和步骤 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。 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。A实验二 用例图 实验目的和要求 1、掌握用例与场景的概念。2、掌握 UML 用例图的组成、作用以及使用场合。3、掌握用例与用例之间的各种关系。4、学习针对具体场景使用用例图进行分析说明的方法。5、 掌握用例描述的概念和基本结构，以及用例描述的作用 实验内容和步骤 1、什么是用例，什么是场景？用例和场景之间的关系是怎

3、样的？2、用例图中有哪些组成元素？在 UML 中是如何表示的？3、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。4、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，下是一个用例模型的局部：A小李认为该模型不符合

4、“用例建模”的思想， 存在明显的错误 请用 200字以内说明错误所在，并说明应该如何修改。5、阅读下面的用例图，说明该图所表达的信息。6、 下图是一个描述保险商务系统的简单用例图。根据该用例图回登录信息房产经纪人修改房源信息录入房源信息确认提交信息A答问题保险商务系统客户资矜管理a） “签订保险单”用例可能涉及到哪几个实体类？b） 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。c） 保单管

5、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？7、在一个 TelephoneSystem （电话系统）中，用户可以使用电话卡 或对方付款两种办法来打电话。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 A1、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。2、讨论用例分析技术和结构化分析之间的关系和区别。3、在使用用例图的时候应该如何划分用例，应注意哪些问题？4、继续分析类图实验中网上书店实例，画出系统的用例图。A实验三UML类图 实验目的和要求 1、掌握类

6、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。 实验内容和步骤 1、简述类的定义，以及类的三要素2、类的属性和方法的可见性有哪些？ UML 中如何表示？3、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.4、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

7、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。5、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）6、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？7、根据下面的代码画出 In voice 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 Inv oicepublic do

8、uble amount;public Date date = new Date();Apublic stri ng customer;public string specification;public stri ng adm ini strator = un specified”；static private int nu mber_of_i nv oices()=0;public invoice()；nu mber_of_i nv oices+;public void print()System.out.pri ntl n(The nu mber of inv oicesis”+ intn

9、u mber_of_i nv oices);一一8、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分析与讨论1、讨论类图在建模过程中的重要作用2、总结在设计绘制类图的过程中应注意哪些问题A实验四对象图实验目的和要求1、掌握对象的概念，对象的三大特征，对象的表示方法。2、掌握类与对象的关系。实验内容和步骤1、什么是对象，对象的三大特征是什么？2、UML 中对象的表示方法有哪些？3、在下图中最上面的对象的名称是什么？该图表示的意思是什 么？请绘制出与其相应的类图

10、。China:Country4、说明对象图的适用场景以及它的优缺点分析与讨论1、思考类与对象之间的关系是怎样的？各举几个实例，说明哪些 是类，哪些是对象。2、思考在具体场景中应该如何区分类与对象。3、找一段源程序，并绘制出与其相应的对象图实验五 面向对象设计的基本原则实验目的和要求1、掌握面向对象设计的核心思想。2、掌握面向对象设计中的五大原则：单一职责原则、开闭原则、fuJian:ProvincesiChuan:ProvinceALiskov 替换原则、依赖倒置原则和接口隔离原则。3、掌握各原则所代表的具体含义。4、培养对具体案例运用五大原则进行分析和设计的能力。实验内容和步骤1、面向对象设

11、计的核心思想是什么，并对其进行说明。2、根据 Liskov 替换原则，子类可以取代父类出现在任何需要父类的地方。下面的类图中，只要可以使用 Engine 类型的对象，就 可以使用 SportsEngine 类型的对象。即 Car 类的对象可以使用SportsEngine 类型的对象。但实际情况中，为了避免出现普通 汽车使用跑车引擎或者普通引擎被跑车使用的情况，请问如何 改进这个类图，使得只有SportsCar 类型的对象才能使用SportsEnginee 类型的对象？画出改进后的类图。3、如下图所示的设计图，员工根据工种可以分为全职(FullTime ) 和兼职(PartTime )两种，根据

12、工作项目可以分为软件员工和 硬件员工。在初始设计中， 整个类图层次结构缺乏灵活性， 如 果需要增加一个新的工作项目，则在全职员工和兼职员工下都 要增加子类，提高了工作量。如何修改原始设计以便更轻松的A增加工作项目或者新的工种？画出改进后的类图4、下图设计是否符合面向对象设计原则？应如何改进?ClientAmethodAf)*methodB()methodC()ClientC分析与讨论1、总结在面向对象设计中灵活运用五大原则有何重要意义。2、讨论在实际运用五大原则时应注意哪些问题。3、现拟建立一个网上售书系统。客户对网站的描述如下，要求网 站必须具备以下的功能。顾客可注册个人信息和申请个人账号。

13、顾客可浏览书籍信息（包括作者，出版社，目录，摘要，价格，库 存情况等），可按作者和书名分别进行搜索。顾客可把书籍加入购物车，也可删除购物车中书籍。ServiceimplementPartTimeEmpHardwarePartTimeClientslnterfaceServiceSoftwarePartTimeA购物车物品确认后顾客可提交购物信息，进行在线支付（暂时只 提供银行卡支付一种手段），并可在订单物品被发出之前取消或再 编辑订单。顾客可查看历史交易记录。网站设有管理员和工作人员。其中网站管理员负责管理客户信息，网站的维护，以及网站信息的更新和管理。工作人员负责处理客 户订单，并通知发货单

14、位（可能是网站仓库，也可能是其他供应 商）发送货物。销售货品都需进行记录，管理员可查询所有记录。 客户可选择打印电子收据。试找出系统中的类，确定各个类的属性，并画出类图。A实验六包图实验目的和要求1、掌握 UML 包的概念和作用。2、掌握包与包之间的各种依赖关系的区别3、掌握建立包与包之间依赖关系的方法。4、掌握建立包图过程中需遵循的原则。实验内容和步骤1、包属于 UML 中的何种事物？有何作用？2、UML 中包的表示方法有哪几种？3、包与包之间存在哪几种关系？4、包与包之间的依赖关系有何特点？5、如何避免包与包之间出现循环依赖关系？各举一例。6、建立包图应注意哪些问题？7、根据下图判断下面哪

15、句话正确的说明了包之间的依赖关系A)对 Packagel 包中的元素做了修改后， 需检查 Package2 包中 的元素和 Package3包中的元素是否要做相应修改。B)对 Packagel 包中的元素做了修改后， 需检查 Package2 包中 的元素是否需要做相应修改，如果是，则需继续检查是否 Package3 包中元素也要做相应修改。C)对 Package3 包中的元素做了修改后，需检查 Package2 包中 的元素是否需要做相应修改，如果是，则需继续检查是否 Packagel 包中元素也要做相应修改。D)对 Package3 包中的元素做了修改后， 需检查 Package2 包中

16、的元素和 PackagelA包中的元素是否要做相应修改。A8、下面包图设计中是否存在问题？应如何改进。AA实验七交互图实验目的和要求1、掌握交互图的概念及作用。2、掌握 UML 中静态图形和动态图形的区别和联系。3、掌握 UML 交互图中的三种具体图形：时序图，通信图和定时图, 了解它们各自的组成元素、特定作用和适用场合。4、重点掌握时序图的画法以及其中元素所代表的意义。5、掌握结合鲁棒分析方法设计交互图的过程。实验内容和步骤1、什么是交互？请举出 23 个交互的实例。2、UML 中定义了哪几种交互图？它们之间各有什么区别和联系？3、在顺序图和通信图中，应如何表示“循环”，“判断”等结构？4、

17、什么是消息？消息在交互中扮演什么角色？5、交互图中有哪几种消息？它们之间具体有何分别？应如何表 示？6、已知某一个用例实现的类图如下，下面四个选项中的时序图（图 中省略了消息编号、名称和返回消息），画出一个能和该类图对 应的时序图。A7、假设有一系统得协作图局部如图所示，print 方法的功能是将传 入的参数的值打印在屏幕上， fact 方法是计算阶乘， 如果 test 的初 值为 1 那么最终将打印出什么？（写出计算过程）1: prin t(test)!2: *i=1.3 1.1: test二test+fact(test):A:B8 根据一下 JAVA 源代码绘制出相应的顺序图和通信图pub

18、lice class Saleprivate list lineItems=new ArrarList();public Money getTotal()Money total=new Mon ey();Money subtotal=n ull;for (SalesLineItem lineltem:lineItems) subtotal=li neltem.getSubtotal(); total.add(Subtotal);return total;分析与讨论1、讨论并总结在建模过程中运用交互图的重要作用及意义。2、继续前面的网上书店实例，为该实例中涉及的系统交互设计交A互图A上图是购物网

19、站的“编辑购物车”用例中的部分的类图 用例描述： 基本事件流：用户在Shopping Cart页面上修改购物车中商品数量，然后单击Update按钮。系统存储新的数量，然后计算并显示该商品的新价格。用户单击Continue Shopping按钮。系统将控制权返回给浏览商品用例。扩展事件流：用户将商品数量改为0,则系统从购物车中删除该商品用户点击Delete按钮，系统从购物车中删除该商品用户点击Check Out按钮，系统将控制权转到结账用例。用户点击Clear Cart按钮，系统将购物车内所有商品删除。请根据给出的类图，在下面的顺序图上画出“编辑购物车”用例内各个事件流（注意消息和类图提供的方法

20、保持一致）。A:Shopp in gCartA实验八活动图实验目的和要求1、掌握活动的概念以及表示方法。2、掌握活动图中个兀素表示的意义和表示方法。3、掌握分支、监护条件、分岔、汇合和泳道的概念。4、掌握阅读和绘制活动图的方法。5、掌握 UM 啲可见性规则和构造型的作用。实验内容和步骤1、什么是活动？ UML 中如何表示活动？2、活动图中包括哪些元素？分别如何表示？3、分岔和分支有什么区别，分别适用于什么样的建模目标？4、活动图中监护条件和改变时间分别有何作用？两者间的区别 是什么？5、说明下面活动图所表达的信息。AA6、用活动图表示 for (i=0 ; i9;i+ )循环对于如下图所示的活

21、动图，最大可能的并发线程数是几个?分析与讨论1、总结 UML 在软件工程中的作用以及使用 UMI 建模的必要性。2、分小组讨论利用“支付宝”进行网上购物的活动过程，并画出活动图，关于支付宝的相关说明可以登录http:/ 活动图。实验九 交互概述图 实验目的和要求 1、熟悉交互概述图的概念及作用。2、掌握交互概述图的组成。3、掌握交互概述图的阅读和绘制方法。A 实验内容和步骤 1、交互概述图是由哪两种 UML 图形结合而成的？2、为什么要引入交互概述图？它的使用场合是什么？3、交互概述图有哪两种形式？各举一例并进行比较，说出每个形 式的适用场合。 分析与讨论 1、结合一个具体的实例讨论是否有必要

22、引入交互概述图，为什 么？A实验十状态图实验目的和要求1、掌握状态的定义和组成部分。2、掌握 UML 中状态的表示方法。3、掌握转换的定义及转换的 5 要素。4、了解触发事件、监护条件、动作的定义5、掌握阅读和绘制状态图的方法。实验内容和步骤1、什么叫做状态？状态由哪五个部分组成？2、什么是转换？ UML 中转换的 5 要素是什么？3、触发事件是什么？可以具体分为哪些事件？4、改变事件和监护条件有何异同？5、什么叫做转换？转换可以分为哪几种？6、状态和对象的关系是怎样的？ 下面描述中哪些是对象，哪些是 状态？支票已付汽车停在那儿 小王正在工作说出下面状态的状态名和各种转换、事件Lighti n

23、gen try / turn Ondo / bli nkFiveTimeseve ntPowerOf / powerSupplySelf exit / tur noffeve ntSelfTest / deferA8、说出下面状态图所表达的信息tumOn没水dfOfF turnDn右水打烧水.On烧g.JnrzK/f f/turnOff9、说出下面状态图所表达的信息，并指出蓝色部分代表的含义戸实酗魏1完即wit/ lib-true团阻项目考试開程不通过注册课程，宾验2hbA10、根据下面状态图回答问题上图是一个表示电梯系统的状态图，该系统中Controller类和Motor类的详细定义如下图所

24、示:ControllercutrentFloonntUPM=1DOWNint=2*arrive(:voidO*getNextFloor():int()*goToFloorfloodNo: int)OgetDirectiom. ):inti) *r&quest(floorinthdirection;int):viod()根据类图，完成上面状态图中A,B,C,D,E,F处的内容。11、某销售 POS 机工作流程如下：当客户到收银台后，收银员逐一 输入用Motor*movellp void()moveDown void)*stop viodQA户购买的商品，然后计算总金额，等待用户付款，确定

25、支付成 功之后，完成收银，等待下一个用户。请为其画出对应的状态图。 分析与讨论 1、讨论思考状态图在 UML 建模中可以起到什么样的作用2、思考什么样的情况下适合引入状态图进行建模。A实验目的和要求1、掌握构件的概念，了解引入构件的原因2、掌握构件的要素，构件和类的比较。3、掌握 UML 中构件的表示方法。4、掌握阅读和绘制构件图的方法。5、了解构件图的应用。实验内容和步骤1、什么是构件？构件有何作用？2、构件的五个要素是什么？3、构件和类的关系是怎样的？它们有何异同之处？4、UML 中构件有哪些表示方法，分别代表什么含义？5、构件有哪两种接口？分别如何表示？6、下图是对某源代码建模后的构件图

26、，请说出其表达的信息。versioii=40实验十构件图Afikirq.h2jnterp.cppsignal.cppX /d灯 a|signal, hfversion=4.0device*cpp7、在一张基本构件图中，构件之间最常见的关系是什么? 分析与讨论 1、讨论构件图适用于哪些建模需求。A实验十二 需求建模实例与分析 实验目的和要求 1、了解软件工程的开发过程2. 掌握需求和需求分析的概念3. 掌握需求分析的过程4. 掌握需求分析的要点和误区5. 学习如何用 UML 寸需求建模6. 分析需求建模实例 实验内容和步骤 1、软件工程的开发过程分为哪几部分？2、什么是需求？需求包括哪几个方面？3、什么是需求分析？需求分析有何重要意思？需求分析可以分为 哪几个步骤？4、进行需求分析的时候要注意哪些要点和误区？5、需求建模实例分析（具体内容见 PPT 分析与讨论 1、有人说：需求分析类的各种文档在某种意义上来说是文档体系 中最没有存在必要的。你同意么？为什么？2、讨论：如