系统建模实验操作手册详解

《系统分析与建模》试验指导书

主讲教师：徐慧娟

信息工程学院软件教研室

序言

《系统分析与建模》课程是计算机科学与技术本科专业B勺一门重要的专业课.通过本课

程日勺学习，使学生在已经有日勺计算机软硬件基础知识、程序设计知识、数据库和网络通信知

识的基础上系统掌握面向对象系统分析与设计的J基本措施和技术，并具有针对特定环境卜.时

应用问题进行信息系统开发(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

理解和掌握软件体系构造的分析和设计措施，掌握面向对象系统分析和设计的建模原则

UML语言，可以运用RationalRose(或MicrosoftViso)软件以某一信息系统为例进行系

统分析和设计。

本课程重要简介系统原理的基本概念、系统开发过程RUP、对面向对象分析和面向对

象设计的措施、对面向对象分析和设计H勺建模原则UML等内容。

通过本课程H勺学习，学生掌握的知识、内容及掌握II勺程度规定为：

L使学生理解面向对象日勺信息系统的开发过程、系统分析和设计日勺原则和措施；

2.使学生掌握UML语言的基础知识，以及UML在面向对象日勺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日勺措施；

4.通过案例教学和试验，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处

理问题的能力，并鼓励创新。

本试验所规定日勺建模工具为RationalRose2023。

试验规定

计算机软件建模技术目前越来越广泛的应用于软件工程、软件体系构造中。本课程试验

日勺目的是为了使学生在课程理论学习日勺同步，通过在•种实践的环境下，实际学习软件统一

建模语言，对软件建模技术有一种初步的理解及认识。通过本指导书中H勺各个试验，学习学

握对•般面向对象系统建模的措施与技术。总之，通过上述试验环节，使学生加深理解和更

好地掌握《软件体系构造》课程教学大纲规定的内容。

在《软件体系构造》R勺课程试验过程中，规定学生做到：

（1）预习试验指导书有关部分，认真做好试验内容的准备，就试验也许出现的状况提

前作出思索和分析。

（2）仔细观测上机时出现口勺多种现象，记录重要状况，作出必要阐明和分析＜）

（3）认真书写试验汇报。试验汇报包括试验目日勺和规定，试验状况及其分析。对需编

程的试验，写出程序设计阐明，给出源程序框图和清单。

（4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱惜试验设备。

（5）试验课程不迟到。如有事不能出席，所缺试验一般不补。

试验的验收将分为两个部分。第一部分是上机操作，包括检查程序运行和即时提问。

第二部分是提交书面口勺试验汇报。此外，针对此前教学中出现的问题，本试验将采用阶段

检查方式，每个试验都将应当在规定H勺时间内完毕并检查通过，过期视为未完毕该试验，

不计成绩。以防止期末集中检查方式产生日勺诸多不良问题，但愿同学们抓紧时间，合理安

排，认真完毕。

目录

试验一需求分析与用例建模............................错误!未定义书签。

试验二活动图.........................................错误!未定义书签。

试验三状态图.........................................错误!未定义书签。

试验四类和类的关系..................................错误!未定义书签。

试验五交互图.........................................错误!未定义书签。

试验六对象图和包....................................错误!未定义书签。

试验七组件图和配置图................................错误!未定义书签。

试验八正向工程.........................................错误!未定义书签。

试验一需求分析与用例建模

、试验目的

1.熟悉用例图的基本功能和使用措施。

2.掌握怎样使用建模工具绘制用例图措施。

3.学习使用MicrosoftProject对题目进行进度安排。

二、试验器材

1.计算机一台。

2.RationalRose工具软件。

三、试验内容

根据实例，如“图书馆管理系统”开发进度，在完毕对系统的需求建模，得到用例模型

后，应针对•每个用例进行业务分析，阐明其详细口勺业务流程，现系统分析部指派您完毕该项

任务。规定：

对其中重要功能口勺用例书写书面用例。

四、试验环节

书写“删除读者信息”用例的I书面用例。一般应包括如卜信息：

（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）假如不存在，则显示出错信息，返回环节（1）,假如存在则继续；

（4）“业务逻辑”组件判断“待删除日勺读者”与否可以删除:

（5）假如不可以，则显示出错信息，返回环节（8）,假如可以则继续；

（6）在数据库中，删除有关信息；

（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，管理方可向系统查询数据,

在查询后，系统会给出提醒，有无找到有关日勺数据，管理员根据系统查询时返回成果,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H勺成果判断该记录与否可以

删除，若可以删除，则给删除提醒，若不能删除，也给的关的提醒信息。

绘图环节：

（1）在用例图上双击irain,出现如图1.1所示，为绘制用例图做好准备。

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(2)在图中的工具栏选用Actor图标，在右边的图中添加一种Actor,并输入名

称:administrator,如图1.2所示。

(3)在左边的工具栏中，选用用例的图标，在右边的图中画出一•种用例，并输入用例的

名称：login。

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图1.2

(4)按照环节(3),绘制出如图1.4和图L5的两个用例。

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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。

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图1.6

（6）根据环节（5）,同步完毕如图1.7和图1.8。此时，删除读者用例图就到此完毕。

其系统杳询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。

（7）根据分析状况，深入添加或细化用例图。

图1.7

图1.8

五、试验汇报规定

1.整顿试验成果。

2.小结试验心得体会。

试验二活动图

一、试验目日勺

1.熟悉活动图的基本功能和使用措施。

2.掌握怎样使用建模工具绘制活动图措施。

二、试验器材

1.计算机一台。

2.RationalRose工具软件。

三、试验内容

根据实例，如“图书馆管理系统”开发进度，在完毕对系统的需求建模，得到用例模型

后，应针对每个用例进行业务分析，阐明其详细的I业务流程，现系统分析部指派您完毕该项

任务。规定：

用活动图来描述系统中已知用例的业务过程：

1.描述删除读者用例。

四、试验环节

绘制“删除读者信息”用例的活动图。删除读者信息一般按照如下环节进行：

（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II勺读者名：

（3）假如不存在，则显示出错信息，返回环节（1）,假如存在则继续；

（4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”与否可以删除；

（5）假如不可以，则显示出错信息，返回环节（8）,假如可以则继续；

（6）在数据库中，删除有关信息；

（7）显示删除成功信息；

（8）结束。

绘图环节：

（1）在用例图中，找到删除的用例，如图2.1所示，在删除用例上单击右键，在弹出

口勺快捷菜单中选“New"，Rose工具也会弹出一种菜单，选"ActivityDiagram”，选中后单击,

便可以新建好一种活动图，如图2.2所示。

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图2.2

(2)新建好活动图后，双击删除日勺活动图，得到如图2.3所示，然后把在左边日勺工具栏内

点击**Swinlanc”,在右边的图添加一种泳道,如图2.4所示,并命名为administrator.按照

此环节，再添加另一种泳道，并命名为SystemTooL得到图2.5。

图2.3

(3)接着在左边的工具上选用开始点，并在administ皿or口勺泳道上添加，如图2.6所示;

添加完开始结点后，再来为此活动图添加活动，图2.7所示，在左边的工具栏上选中Activity

这个图标，在administrator这边口勺泳道上添加一种活动，命名为登录(login),再在开始结

点和活动登录(login)之间添加活动关系，如图2.8所云。

图2.4

图2.5

图2.6

图2.7

图2.8

（3）完毕环节（2）后，登录输入需要对输入的信息进行验证，则在图中添加一种验证

框，如图2.9所示：添加验证框后，验证的内容，假如通过，则容许管理员进行查询操作,

如图2.10所示；如不能通过，则结束，如图2.11所示,

图2.9

图2.10

图2.11

(4)验证后，卜一步H勺操作是查询需要删除的记录，添加一种活动，命名为delete,

如图2.12和图2.13所示,

图2.12

图2.13

(5)最终，在删除后，系统会返回操作成果给操作者，图2.14所示；删除成功或删除

失败系统都会有信息返回给操作者。

(7)根据分析设计状况，深入添加或细化活动图。

图2.14

五、试验汇报规定

1.整顿试验成果。

2.小结试验心得体会。

试验三状态图

一、试验目日勺

1.熟悉状态图的基本功能和使用措施。

2.掌握怎样使用建模工具绘制状态图措施。

二、试验器材

1.计算机一台。

2.RationalRose工具软件。

三、试验内容

通过前面内容的学习，完毕了对“图书馆管理系统”的需求的初步分析，得出系统的用

例图和对应的活动态。通过这两类图我们可以初步理解系统的业务处理过程，但对业务处理

过程的处理状态间转换埋解仍不够，这不利于设计人员对系统业务的深入埋解，而状态图能

从对象的动态行为H勺角度去描述系统的业务活动。因此，指派你运用本节所学的状态图，完

毕如下任务：

1.完毕图书业务模块中还书用例的状态图。

四、试验环节

1.业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的还书重要业务的描述和分析可知，还

书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）、失败（Failure）、

偿还成功（Success）5种状态及激活互相转换的事件。

2.绘制状态图：请您根据分析运用UML绘制还书用例U勺状态图。

分析：

还书的状态图，还书口勺重要业务都是由管理员来完毕，首先管理员必须先登录系统，并

通过验证后，便可以进行下一步的操作，查找该书的有关信息，如存在，则进行还书操作，

如不存在该信息，则给出提醒信息;

绘图环节：

(1)在用例图中口勺还书(revesion)用例，单击右键，如图3.1所示，新建一种状态图,

命名为revesion状态图，图3.2所示。

图3.1

图3.2

(2)双击“receivesion”状态图，展开后，在左边口勺工具栏上选用一种实心圆点，此结点

为开始结点，图3.3所示；当还书的I时候，操作者先要问询系统的J状态，假如系统忙，操作

者则必需等待，因此，得到系统的两种状态，如图3.5所示。

图3.3

图3.4

图3.5

（3）操作者在问询系统和状态后，得到的图3.6所示两种状态，假如系统忙，操作者必

需要等待、结束，如图3.7和图3.8所示，重返环节（Do

图3.6

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图3.8

（4）如系统空闲，贝J进行对还书的信息进行查询操作，图3.9所示；查询也有两种成

果，一是杳询得到该书的有关信息，二查询不到该书口勺有关信息；则此时有两种状态，需要

建立两种状态，如图3.10所示。

图3.9

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图3.10

(5)最终，操作者进行了操作后，系统会给出操作的成果给操作者：操作成功或失败,

都会有提醒信息给出。整个的还书日勺过程便完毕；图3.11所示。

(7)根据分析设计状况，深入添加或细化状态图。

图3.11

五、试验汇报规定

1.整顿试验成果。

2.小结试验心得体会。

试验四类和类的关系

一、试验目的

1.理解类、类间关系日勺基本概念。

2.掌握怎样从需求分析中抽象出类的措施。

3.掌握描绘类间关系的）措施。

4.掌握在RationalRose中绘制类关系日勺操作措施

二、试验器材

1.计算机一台。

2.RationalRose工具软件。

三、试验内容

通过前面内容的学习，完毕了对“XXX管理系统”的需求II勺初步分析，得出系统的用

例图和对应的活动图。通过这两类图我们可以初步理解系统的业务处理流程。目前需要对系

统进行静态建模，这就需要从系统的用例图、活动图去寻找和发现类。我们懂得类一般是不

会单独存在，而是由关联、泛化、依赖等关系互相协作来静态描述业务系的。因此，我们在

找出系统中所存在U勺类的前提下，需要深入对业务对象间怎样联络进行建模，完毕如下任务:

1.寻找和抽象出XX管理功能中U勺类。

2.对XX管理功能中的类的关系建模。

四、试验环节

1,分析：由前面章节对图书馆管理系统中的书籍管理功能可知，该模块是由书籍信息

类、书FI类、新增书籍界面类、修改书籍界面类、删除书籍界面类和书籍管理类6个类构成。

2.绘制类的环节：

（1）打开前面初步构建“勺UML模型文献;

(2)打开Rose中的I逻辑视图(LogicalView),选择分析模型(analysismodel)目录。

并在其下创立一种子目录并命名为：”图书馆业务功能”，

(3)用鼠标右击”图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“Ncw-Classdiagram”项,

创立类图，如图4.1所示。

(4)双击新建日勺类图，并点右边控件集中选中的)类的图标，并用鼠标在图中分另！拖出

一种类图，并命名为Book,如图4.2所示。

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图4.1

图4.2

（5）接下来的一步为设置类的属性，在新的类中双击该类，在打开属性面板中，可以

看到在此可以设置类U勺属性和措施等其他的信息，图4.3所示；后撞击Attributes这个栏目，

此栏目为设置类的属性的选项，在图中间的单击右键，可以看到有一种“Insert”的选项，

选中这个选项，图4.4所示，后在出现的对话框中输入有关信息如图4.5所示;如书本的ISBN

号，在Type这个方框内输入此属性的类型值，同步可以看到一栏可以设置此属性的访问权

限，一般这些属性都设置Private这个权限，如图4.6所示。这个类的其他属性也可以按照

以上的做法设置，最终得到的成果是图4.7所示。

图4.3图4.4

图4.5图4.6

（6）设置好类的属性，目前来设置类口勺措施（也是操作），双击类后在弹出H勺菜单上选

operations这个选项，可以看到图4.8所示，在图中口勺空白地方，单击右键，在弹出的菜单

中选inser（这个选项，也就只有这个选项可用，见图4.9,接着输入措施名，同步可以设置

该措施的返回类型，也可以在Documenlations的方框内演写某些有关的措施阐明，如图4.12

所示，设置好该措施日勺访问权限，见图4.13。类日勺其他措施也可以按上面来设置好，最终,

得到该类口勺其他措施见类4.14。

图4.7图4.8

图4.9图4.10

图4.11图4.12

图4.13图4.14

(7)至此,类的措施和属性都设置好了，如图4.15所示。

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图4.15

（8）接下来为书H类设置，按照上面的环节可以设置好该类的属性和措施，如图4.16

和图4.17所示。

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龟

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包

leadOutBooklt*boolean

包

storeBookit*int

龟

orderBooklt-boolean

龟

shouldreturndateSooklt-Date

OK|Cancel|

图4.16图4.17

（9）最终，绘制出由分析得出的各个类，如图4.18所示，此时，类图便完毕。

（10）根据分析状况，深入细化添加有关的类。

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