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1、實驗十 正向工程 《UML開發(fā)》實驗指導書 65 前 言 《UML開發(fā)》課程是計算機科學與技術本科專業(yè)的一門重要的專業(yè)課.通過本課程的學習，使學生在已有的計算機軟，硬件基礎知識，程序設計知識，數(shù)據(jù)庫和網絡通信知識的基礎上系統(tǒng)掌握面向對象系統(tǒng)分析與設計的基本方法和技術，并具有針對特定環(huán)境下的應用問題進行信息系統(tǒng)開發(fā)(包括系統(tǒng)分析，設計與實現(xiàn))的能力。通過學習本課程學生可以理解和掌握面向對象系統(tǒng)的分析和設計的方法和分步過程、掌握面向對象系統(tǒng)分析和設計的建模標準UML語言，能夠利用Rational Rose（或Micros

2、oft Visio）軟件以某一信息系統(tǒng)為例進行系統(tǒng)分析和設計。 本課程主要介紹UML的基本概念、面向對象分析和面向對象設計的方法、面向對象分析和設計的UML建模標準等內容。 通過本課程的學習，學生掌握的知識、內容及掌握的程度要求為： 1. 使學生理解面向對象的信息系統(tǒng)的開發(fā)過程、系統(tǒng)分析和設計的原則和方法； 2. 使學生掌握UML語言的基礎知識，以及UML在面向對象的軟件系統(tǒng)分析和設計中的應用，并能使用UML工具建立系統(tǒng)模型； 3. 使學生掌握在UML系統(tǒng)模型下應用高級語言建立應用系統(tǒng)的方法； 4. 通過案例教學和實驗，提高學生在應用面向對象技術開發(fā)軟件方面的動手能力和解決問

3、題的能力，并鼓勵創(chuàng)新。 本實驗所要求的建模工具為Rational Rose 2003。 本課程通過對LSTC圖書館管理系統(tǒng)進行建模設計開發(fā)。 實 驗 要 求 計算機軟件建模技術現(xiàn)在越來越廣泛的應用于軟件工程中?！禪ML開發(fā)》課程實驗的目的是為了使學生在課程理論學習的同時，通過在一個實踐的環(huán)境下，實際學習軟件統(tǒng)一建模語言，對軟件建模技術有一個初步的了解及認識。通過本指導書中的各個實驗，學習掌握對一般面向對象系統(tǒng)建模的方法與技術?？傊?，通過上述實驗環(huán)節(jié)，使學生加深了解和更好地掌握《UML開發(fā)》課程教學大綱要求的內容。 在《UML開發(fā)》的課程實驗過程中，要求學

4、生做到： （1）預習實驗指導書有關部分，認真做好實驗內容的準備，就實驗可能出現(xiàn)的情況提前作出思考和分析。 （2）仔細觀察上機時出現(xiàn)的各種現(xiàn)象，記錄主要情況，作出必要說明和分析。 （3）認真書寫實驗報告。實驗報告包括實驗目的和要求，實驗情況及其分析。對需編程的實驗，寫出程序設計說明，給出源程序框圖和清單。 （4）遵守機房紀律，服從輔導教師指揮，愛護實驗設備。 （5）實驗課程不遲到、不早退、不缺席。如有事不能出席，需出示系上假條。 實驗的驗收將分為兩個部分。第一部分是上機操作，包括檢查模型質量和即時提問。第二部分是提交書面的實驗報告。此外，針對以前教學中出現(xiàn)的問題，本實驗將采用階段檢查

5、方式，每個實驗都應當在規(guī)定的時間內完成并檢查通過，過期視為未完成該實驗，不計成績。以避免期末集中檢查方式產生的諸多不良問題，希望同學們抓緊時間，合理安排，認真完成。 目 錄 《UML開發(fā)》實驗指導書 1 前 言 2 實 驗 要 求 3 目 錄 4 實驗一 Rational Rose基本操作 5 實驗二 用例圖 8 實驗三 活動圖 14 實驗四 狀態(tài)圖 23 實驗五 類 30 實驗六 類的關系 38 實驗七 交互圖 43 實驗八 對象圖和包 52 實驗九 組件圖和部署圖 54 實驗十 正向工程 61

6、 實驗一 Rational Rose基本操作 一、實驗目的 1．熟悉Rose的工作環(huán)境。 2．掌握Rose的基本操作方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 Rational Rose工具簡介。 Rational Rose 2003企業(yè)版的安裝。 Rose應用程序界面。 Rose基本操作 四、實驗步驟 1．Rose工具的基本功能：面向對象建模；用例分析；支持UML、COM、OMT和Booch’93；語義檢查；支持可控的迭代開發(fā)；雙向

7、工程；支持多用戶并行開發(fā)；可以與數(shù)據(jù)建模工具集成；OLE鏈接、自動化；多平臺可用性。 2．Rose安裝：安裝向導（引導安裝），安裝主程序，配置許可協(xié)議。 3．Rose應用程序界面： ü 應用程序窗口：顯示載體。 ü 瀏覽器窗口：模型圖超出屏幕顯示范圍時用于選擇觀察區(qū)域。 ü 文檔窗口：記錄用戶操作和模型元素信息的輔助提示窗口。 ü 模型圖窗口：用于建立和修改當前模型的圖形化視圖。 ü 規(guī)范窗口：用于查看或設置各種模型元素的屬性和關系。 4．Rose基本操作 （1）創(chuàng)建Rose模型（FileàNew）：框架向導（Framework Wizard插件）?？蚣苁且幌盗蓄A定義的模

8、型元素，可以定義某種系統(tǒng)的體系結構，也可以提供一系列可重用構件。 （2）保存Rose模型（FileàSave）：在默認的情況下，Rose模型都以擴展名為.mdl的文件進行保存。*.ptl格式文件類似于模型文件（*.mdl），但是只是模型文件的一部分。模型文件*.mdl則保存完整的模型。以Rose的舊版本保存模型，可能會丟失某些模型元素和特性。 （3）Rose模型的導入導出（FileàImport ， FileàExport）：略。 （4）Rose模型的網頁發(fā)布（ToolsàWeb Publisher）：略。 （5）Rose全局選項設置（ToolsàOptions）：略。 五、實驗

9、報告要求 1． 整理實驗結果。 2． 小結實驗心得體會。 實驗二 用例圖 一、實驗目的 1．熟悉用例圖的基本功能和使用方法。 2．掌握如何使用建模工具繪制用例圖方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 根據(jù)LSTC圖書館管理系統(tǒng)開發(fā)進度，在完成對系統(tǒng)的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業(yè)務分析，說明其具體的業(yè)務流程，現(xiàn)系統(tǒng)分析部指派您完成該項任務。要求：

10、 1. 對其中主要功能的用例書寫書面用例。 四、實驗步驟 書寫“刪除讀者信息”用例的書面用例。一般應包含以下信息： （1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名； （2）“業(yè)務邏輯”組件在數(shù)據(jù)庫中，查找待刪除的讀者名； （3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續(xù)； （4）“業(yè)務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除； （5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續(xù)； （6）在數(shù)據(jù)庫中，刪除相關信息； （7）顯示刪除成功信息； （8）結束。 分析: 在圖書館管理系統(tǒng)中,管理員首先登錄系統(tǒng),系統(tǒng)驗證通過后,管理方可向系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù),在

11、查詢后,系統(tǒng)會給出提示,有沒有找到相關的數(shù)據(jù),管理員根據(jù)系統(tǒng)查詢的返回結果,進行下一步的操作,就是刪除讀者,在刪除的過程中,系統(tǒng)會對查詢得到的結果判斷該記錄是否可以刪除,若可以刪除,則給刪除提示,若不能刪除,也給相關的提示信息。 繪圖步驟: (1)在用例視圖上雙擊main,出現(xiàn)如圖1.1所示,為繪制用例圖做好準備。 圖1.1 (2)在圖中的工具欄選取“Actor”圖標，在右邊的圖中添加一個Actor，并輸入名稱:administrator,如圖1.2所示。 圖1.2 (3)在左邊的工具欄中，選取“Use

12、 Case”的圖標，在右邊的圖中畫出一個用例，并輸入用例的名稱：login 。 圖1.3 （4）按照步驟（3），繪制出如圖1.4和圖1.5的兩個用例。 圖1.4 圖1.5 （5）在繪出了用例后，接下來的是繪制參與者與用例實現(xiàn)，如圖1.6所示。 圖1.6 （6）根據(jù)步驟（5），同時完成如圖1.7和圖1.8。此時，“刪除讀者信息”用例圖就到此完成。其系統(tǒng)查詢讀者信息等其他的功能會在時序圖和活動圖中描繪。 圖1.7

13、 圖1.8 （7）根據(jù)分析情況，進一步添加或細化用例圖。 五、實驗報告要求 1． 整理實驗結果。 2． 小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 通過各種途徑（查閱圖書資料，網上搜索等），了解“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”的需求，形成一份“圖書館管理系統(tǒng)軟件需求說明書”，格式可參見“計科學院主頁à畢業(yè)設計à文檔下載à軟件需求說明書（GB856T——88）”。 2． 在上述第1步的基礎之上，對“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”進行用例建模，形成完整的用例模型。 3． 將第1步得到的需求說明書WORD文檔和第2步得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。（注

14、：賬號和初始密碼均為學生學號。） 實驗三 活動圖 一、實驗目的 1．熟悉活動圖的基本功能和使用方法。 2．掌握如何使用建模工具繪制活動圖方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 根據(jù)LSTC圖書館管理系統(tǒng)開發(fā)進度，在完成對系統(tǒng)的需求建模，得到用例模型后，應針對每個用例進行業(yè)務分析，說明其具體的業(yè)務流程，現(xiàn)系統(tǒng)分析部指派您完成該項任務。要求： 用活動圖來描述系統(tǒng)中已知用例的業(yè)務過程： 1．描述“刪

15、除讀者信息”用例。 四、實驗步驟 繪制“刪除讀者信息”用例的活動圖。刪除讀者信息一般按照以下步驟進行： （1）管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名； （2）“業(yè)務邏輯”組件在數(shù)據(jù)庫中查找待刪除的讀者名； （3）如果不存在，則顯示出錯信息，返回步驟（1），如果存在則繼續(xù)； （4）“業(yè)務邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除； （5）如果不可以，則顯示出錯信息，返回步驟（8），如果可以則繼續(xù)； （6）在數(shù)據(jù)庫中，刪除相關信息； （7）顯示刪除成功信息； （8）結束。 繪圖步驟： （1）在用例圖中，找到“刪除讀者信息”的用例，如圖2.1所示，在“刪除讀者信息”用例上單擊右

16、鍵，在彈出的快捷菜單中選“New”，Rose工具也會彈出一個菜單，選”Activity Diagram”，選中后單擊，便可以新建好一個活動圖。如圖2.2所示。 圖 2.1 圖2.2 (2)新建好活動圖后，雙擊“刪除讀者信息”的活動圖，得到如圖2.3所示，然后在左邊的工具欄內點擊“Swimlane”，在右邊的圖添加一個泳道，如圖2.4所示，并命名為administrator.按照此步驟，再添加另一個泳道，并命名為SystemTool，得到圖2.5。 圖2.3 圖2.4 圖2.5 （3）接著在左邊的工具上選取“Start State”，并在administrato

17、r的泳道上添加，如圖2.6所示；添加完開始結點后，再來為此活動圖添加活動，圖2.7所示，在左邊的工具欄上選中“Activity”這個圖標，在administrator這邊的泳道上添加一個活動，命名為登錄（login），再在開始結點和活動登錄（login）之間添加活動關系，如圖2.8所示。 圖2.6 圖2.7 圖2.8 （4）完成步驟（3）后，登錄輸入需要對輸入的信息進行驗證，則在圖中利用“Decision”圖標添加一個驗證框，如圖2.9所示：添加驗證框

18、后，驗證的內容，如果通過，則允許管理員進行查詢操作，如圖2.10所示；如不能通過，則結束，如圖2.11所示。 圖2.9 圖2.10 圖2.11 （5）驗證后，下一步的操作是查詢需要刪除的記錄，添加一個活動，命名為delete，如圖2.12和圖2.13所示。 圖2.12 圖2.13 （6）最后，在刪除后，系統(tǒng)會返回操作結果給操作者，圖2.14所示；刪除成功或刪除失敗系統(tǒng)都會有信息返回給操作者。 圖2.14 （7）根據(jù)分析設計情況，進一步添加或細化活動圖。 五、實驗報告要求 1． 整理實驗結果。 2． 小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實

19、驗二所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立活動圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗四 狀態(tài)圖 一、實驗目的 1．熟悉狀態(tài)圖的基本功能和使用方法。 2．掌握如何使用建模工具繪制狀態(tài)圖方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 通過前面內容的學習，完成了對

20、LSTC圖書館管理系統(tǒng)的需求的初步分析，得出系統(tǒng)的用例圖和相應的活動圖。通過這兩種圖我們可以初步了解系統(tǒng)的業(yè)務處理過程，但對業(yè)務處理過程的處理狀態(tài)間轉換了解仍不夠，這不利于設計人員對系統(tǒng)業(yè)務的進一步理解，而狀態(tài)圖能從對象的動態(tài)行為的角度去描述系統(tǒng)的業(yè)務活動。因此，指派你運用本節(jié)所學的狀態(tài)圖，完成如下任務： 1. 完成圖書館業(yè)務模塊中“還書”用例的狀態(tài)圖。 四、實驗步驟 1．業(yè)務分析：由前面章節(jié)對圖書館管理系統(tǒng)中的還書主要業(yè)務的描述和分析可知，還書業(yè)務的動態(tài)行為是由：空閑（idle）、圖書查找（finding）、還書（reversion）、失?。‵ailure）、歸還成功（Success）

21、5種狀態(tài)及激活相互轉換的事件。 2．繪制狀態(tài)圖：請您根據(jù)業(yè)務分析，運用UML繪制“還書”用例的狀態(tài)圖。 分析： 還書的主要業(yè)務都是由管理員來完成，首先管理員必須先登錄系統(tǒng)，并通過驗證后，便可以進行下一步的操作，查找該書的相關信息，如存在，則進行還書操作，如不存在該信息，則給出提示信息； 繪圖步驟： （1）在用例圖中的還書（reversion）用例，單擊右鍵，如圖3.1所示，新建一個狀態(tài)圖，命名為reversion狀態(tài)圖，圖3.2所示。 圖3.1 圖3.2 （2）雙擊“reversion”狀態(tài)圖，展開后，在左邊的工具欄上選取一個“Start State”，此結點為開始結點

22、，圖3.3所示；當還書的時候，操作者先要詢問系統(tǒng)的狀態(tài)，如果系統(tǒng)忙，操作者則必需等待，因此，得到系統(tǒng)的兩種狀態(tài)，如圖3.5所示。 圖3.3 圖3.4 圖3.5 （3）操作者在詢問系統(tǒng)和狀態(tài)后，得到的圖3.6所示兩種狀態(tài)，如果系統(tǒng)忙，操作者必需要等待、結束，如圖3.7和圖3.8所示，重返步驟（1）。 圖3.6 圖3.7 圖3.8 （4）如系統(tǒng)空閑，則進行對還書的信息進行查詢操作，圖3.9所示；查詢也有兩種結果，一是查詢得到該書的相關信息，二查詢不到該書的相關信息；則此時有兩種狀態(tài)，需要建立兩種狀態(tài)，如圖3.10所示。 圖3.9 圖3.10 （

23、5）最后，操作者進行了操作后，系統(tǒng)會給出操作的結果給操作者；操作成功或失敗，都會有提示信息給出。整個的還書的過程便完成；圖3.11所示。 圖3.11 （7）根據(jù)分析設計情況，進一步添加或細化狀態(tài)圖。 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗三所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立狀態(tài)圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗五 類 一、實驗目的 1．理

24、解類的基本概念。 2．掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。 3．掌握在Rational Rose中繪制類的操作方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 通過前面內容的學習，完成了對LSTC圖書館管理系統(tǒng)的需求的初步分析，得出系統(tǒng)的用例圖和相應的活動圖、狀態(tài)圖。通過這三種圖我們可以初步了解系統(tǒng)的業(yè)務處理流程?，F(xiàn)在需要對系統(tǒng)進行靜態(tài)建模，這就需要從系統(tǒng)的用例圖、活動圖和狀態(tài)圖去尋找和發(fā)現(xiàn)類。因此，指派你運用本節(jié)所學的有關如何抽象出類的知識，完成如下任務： 1． 尋找和抽象出書籍管理功能中的類。 四、實驗步驟 1．分析：由前

25、面章節(jié)對圖書館管理系統(tǒng)中的書籍管理功能可知，該模塊是由書籍信息類、書目類、新增書籍界面類、修改書籍界面類、刪除書籍界面類和書籍管理類6個類組成。 2．繪制類的步驟： （1）打開前面初步構建的UML模型文件; （2）打開Rose中的邏輯視圖（Logical View），用鼠標右擊邏輯視圖，在彈出來的菜單中選擇“New→Class diagram”項，創(chuàng)建“圖書館業(yè)務功能”類圖，如圖4.1所示。 （3）雙擊新建的“圖書館業(yè)務功能”類圖，并點右邊控件集中選中的“Class”圖標，并用鼠標在圖中拖出一個類圖，并命名為Book，如圖4.2所示。 圖4.1 圖4.2 （4）接下來

26、的一步為設置Book類的屬性，在類圖中雙擊Book類，可以在打開的“Class Specification”對話框中設置Book類的屬性和方法等其他的信息，如圖4.3所示；然后點擊“Attributes”這個選項卡，此欄目為設置類的屬性的選項，在圖中間單擊右鍵，可以看到有一個“Insert”的選項，如圖4.4所示，選中這個選項，然后在出現(xiàn)的對話框中輸入相關信息如圖4.5所示，即書本的ISBN號，在“Type”這個方框內輸入此屬性的類型值，同時可以看到一欄可以設置此屬性的訪問權限，一般這些屬性都設置“Private”這個權限，如圖4.6所示。Book類的其他屬性也可以按照以上的做法設置，最后得到

27、的結果是圖4.7所示。 圖4.3 圖4.4 圖4.5 圖4.6 圖4.7 （5）設置好Book類的屬性，現(xiàn)在來設置Book類的方法（也是操作），雙擊Book類后在“Class Specification”對話框中選“operations”這個選項卡，可以看到圖4.8所示，在圖中的空白地方，單擊右鍵，在彈出的菜單中選“insert”這個

28、選項，見圖4.9，接著輸入方法名，同時可以設置該方法的返回類型，也可以在Documentation的方框內填寫一些相關的方法說明，如圖4.12所示，設置好該方法的訪問權限，見圖4.13。Book類的其他方法也可以按上面來設置好，最后，得到Book類的其他方法見圖4.14。 圖4.8 圖4.9 圖4.10 圖4.11 圖4.12

29、 圖4.13 圖4.14 （6）至此，Book類的方法和屬性都設置好了，如圖4.15所示。 圖4.15 （7）接下來為書目類（BookItem）設置，按照上面的步驟可以設置好BookItem類的屬性和方法，如圖4.16和圖4.17所示。 圖4.16 圖4.17 （8）最后，繪制出由分析得出的各個類，如圖4.18所示，此時，“圖書館業(yè)務功能”類圖便完成。 圖4.18 （9）

30、根據(jù)分析情況，進一步細化添加相關的類。 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗四所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE用例模型基礎之上進行靜態(tài)建模，抽象出該系統(tǒng)中的每個類，并建立對應的類圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗六 類的關系 一、實驗目的 1．理解類間關系的基本概念。 2．掌握描繪類間關系的方法。 3．掌握在Rational Ro

31、se中繪制類關系的操作方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 通過對前面內容的學習，使我們完成了LSTC圖書館管理系統(tǒng)的需求分析，并從業(yè)務對象中抽象出了類。我們知道類通常是不會單獨存在，而是由關聯(lián)、泛化、依賴等關系相互協(xié)作來靜態(tài)描述業(yè)務系的。因此，我們在找出系統(tǒng)中所存在的類的前提下，需要進一步對業(yè)務對象間如何聯(lián)系進行建?！，F(xiàn)指派你運用本節(jié)所學的相關知識，完成如下任務： 1．對書籍管理功能中的類的關系建模。 四、實驗步驟 1．分析：由前面章節(jié)對圖書館管理系統(tǒng)中的書籍管理業(yè)務分析和對該業(yè)務抽象出來的類可知，圖書館的主要靜

32、態(tài)模型類圖是由書籍管理類、書類、書目類、管理員類、用戶類和各種界面操作類組成。其中用戶類與管理員類是泛化的關系，而其它類之間均是關聯(lián)關系。 2．請根據(jù)你的靜態(tài)建模分析結果，在Rational Rose中繪制類間的關系。 繪圖步驟： （1）打開上面做好的類圖，添加管理員類，用戶類，界面類。首先，將實驗二 “Use Case View”中的administrator角色拖到類圖中，即添加了一個管理員類，圖5.1，并按照上面所說方法添加類的各種屬性和方法，見圖5.2、圖5.3。 圖5.1 圖5.2 圖5.3 （2）可以依照上面的操作來添加其他的類，如：用戶類（Reader類

33、）、界面類(ActionForm),添加完后結果如圖5.4 和圖5.5所示； 圖5.4 圖5.5 （3）其他的類添加完后，就可以為各個類添加關系了，由關聯(lián)、泛化、依賴等關系相互協(xié)作來靜態(tài)描述業(yè)務系，所以，各個類的關系也由這幾個關系來完成。如圖5.6所示：Person類是administrator類和reader類兩個類的父類，他們之間為泛化關系，即administrator類和reader類是繼承自Person類。BoobItem類是繼承自Book類的，其他的類為一般的依賴關系，最后，連接完線條便得到圖5.6。 圖5.6 （4）根據(jù)分析設計情況，進一步細化各類之間的關系。

34、 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗五所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE模型基礎之上進行靜態(tài)類間關系建模，挖掘出該系統(tǒng)的各個類之間的關系，并繪制對應的類圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗七 交互圖 一、實驗目的 1．理解時序圖的基本概念。 2．理解協(xié)作圖的基本概念。 3．掌握在Rational Rose中繪制交互圖的操作方法。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational Rose

35、工具軟件。 三、實驗內容 通過對教學內容的學習，使我們完成了LSTC圖書館的管理系統(tǒng)的需求分析，并從業(yè)務對象中抽象出了類以及類間關系?，F(xiàn)在需要對前面所給出的用例進行實現(xiàn)，而用例的實現(xiàn)主要由交互圖來描述系統(tǒng)的動態(tài)特性。現(xiàn)指派你運用本節(jié)所學的相關知識，完成如下任務： 1．對書籍管理功能中的用例進行動態(tài)建模。 四、實驗步驟 1．分析：根據(jù)圖書館業(yè)務功能模塊中的交互操作進行動態(tài)建模的操作步驟和方法，請你對書籍管理模塊中的交互操作進行動態(tài)建模。該模塊中主要存在“新增書籍”、“修改書籍信息”和“刪除書籍信息”三種交互操作。 2．請在Rational Rose中繪制上述的交互圖。 繪圖步驟：

36、 （1）在Rose的“Logical View”單擊右鍵，選擇“Sequence Diagram”新建一個時序圖，時序圖是交互圖一種表示，可以用時序來表示，如圖6.1；在此，先簡單介紹一下用法：圖中的直線箭頭是發(fā)送消息；虛線箭頭是返回消息；曲折線是對象自己給自己發(fā)送消息并調用。 （2）接下來的是添加類，系統(tǒng)中的類是其他的方法的邊界，在前面的實驗中做好的類可以直接拖拉到時序圖中，見圖6.2 和圖6.3所示。 圖6.1 圖6.2 圖6.3 （3）添加類后，便可以添加方法了，開始時必須是外面的實體向系統(tǒng)發(fā)送消息，如圖6.4所示，是管理員登錄時向系統(tǒng)發(fā)送的消息； 圖6.

37、4 （5）可以按上一步的方法來完成其他的方法，如validate（驗證）,返回驗證結果，當用戶收到結果后，可以正常登錄后便能進行增加圖書見圖6.5到圖6.9。最后得到的時序圖如圖6.10所示。 圖6.5 圖6.6 圖6.7 圖6.8 圖6.9 圖6.10 (6)完成了時序圖后，可以按F5鍵便得到“新增圖書”的協(xié)作圖，見圖6.11所示。 圖6.11 （7）剩下的“修改圖書信息”和“刪除圖書信息”的交互圖在此不再一一詳細的介紹，其繪圖方法跟繪制“新增圖書”的方法一樣，最后結果見圖6.12 到圖6.15 圖6.12 圖6.13 圖6.

38、14 圖6.15 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1．在實驗六所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE用例模型基礎之上，選擇其中至少2個最核心的用例，對其建立時序圖和協(xié)作圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗八 對象圖和包 一、實驗目的 1．對象圖的基本概念。 2．包的基本概念。 3．掌握在Rational Rose中繪制對象圖和包。 二、實驗器材 1．計算機一臺。 2．Rational

39、Rose 工具軟件。 三、實驗內容 LSTC圖書管理系統(tǒng)已按計劃完成類圖和交互圖的分析與設計，不過當這份文檔提交給圖書館的使用人員審查時，他們認為最好能用一個實例來說明系統(tǒng)的運作，現(xiàn)系統(tǒng)分析部指派您完成該項任務，為系統(tǒng)繪制一張對象圖。 1．以借書過程為例繪制對象圖。 四、實驗步驟 為了更好地描述借書過程，根據(jù)圖7.1繪制借書過程中某一時刻的對象圖 圖7.1 (1) 確定對象的值 假定管理員在為讀者“S05001”辦理書籍“UML Guide”的借書手續(xù)，這時首先彈出一個借書窗口LendFrame類的對象“l(fā)fLend”，在其上輸入讀者ID和書名，點擊“借書”按鈕。這里lfL

40、end對象將調用業(yè)務管理者BookManager類的對象bmMain的findBookByName方法去獲取一個書名為“UML Guide”的書籍Book類的對象bLend，然后bmMain再通過lendBook方法，去調用bLend對象findFreeItem方法，去查找一本可借閱的圖書，這里假定找到書目Item類的對象iLend，然后使用setLoanState更改iLend的借閱狀態(tài)為“借出”，完成借書過程。 表7.1描述了在成功設置iLend對象借閱狀態(tài)為“借出”狀態(tài)時，與借書過程有關的各對象的值。 表7.1 類名 對象名 屬性值 方法 LendFrame lfLend

41、 BookName=“UML Guide” ReaderID=“S05001” lendBook BookManager bmMain findBookByName lendBook Book bLend BookName=“UML Guide” ISBN=“ISBN12315” findFreeItem Item iLend ISBN=“ISBN12315” ItemID=“B05001” State=“借出” getItemID setLoanState (2) 繪圖，根據(jù)（1）中的描述，繪制出當iLend狀態(tài)變更時，系統(tǒng)中各對象的狀態(tài)如圖7

42、.2所示。 圖7.2 (3) 根據(jù)分析設計情況，進一步設計對象和包之間的關系。 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗七所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE模型基礎之上繪制還書過程的對象圖。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗九 組件圖和部署圖 一、實驗目的 1．理解組件圖的基本概念。 2．理解組件圖的應用：邏輯部署。 3．理解部署圖的基本概念。 4．理解部署圖的應用：物理部署。 5．掌握組件圖和部署圖繪制的方法。 二、實驗器材 1．計

43、算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 LSTC圖書管理系統(tǒng)已按計劃完成類圖和交互圖的分析與設計，下一步將完成系統(tǒng)的組件圖和部署圖，現(xiàn)系統(tǒng)分析部指派您完成如下任務： 1． 完成系統(tǒng)的組件圖。 四、實驗步驟 1. 繪制組件圖 分析： 在LSTC的圖書館管理系統(tǒng)中，通過分析可以發(fā)現(xiàn)類圖中的類應分為4個部分： 1．用戶接口模塊（UI），主要負責系統(tǒng)和用戶的交互，包括Frame類，Dialog類等。 2．業(yè)務對象模塊（BO），主要負責處理系統(tǒng)中的業(yè)務計算，如借書，還書等功能的具體操作。 3．數(shù)據(jù)存儲模塊（DB），主要負責處理對數(shù)據(jù)的存儲。 4．通用

44、工具模塊（UTIL），包括系統(tǒng)中通用函數(shù)。 通過一個主程序StartClass來啟動。由于系統(tǒng)中的類較多，這里以業(yè)務對象模塊（BO）為例來講解如何創(chuàng)建組件圖，BO模塊中包括： Item類：書目類，表示一本（不是一種）實際存在的書籍或雜志； Loan類：借書業(yè)務類，將借閱者和圖書館關聯(lián)起來，一個Loan對象表示借出的一本書； BorrowerInfomation類：借閱者信息類，表示一個借閱者； Title類：表示一種書或一種雜志。如《C++編程思想》就是一種書，用1個title對象表示，如果有2本這樣的書，則需要用2個Item對象表示； Reservation類：預定信息類，表示

45、一個預定信息。 Item類和Loan類之間互相依賴，Loan類和BorrowerInfomation類之間互相依賴，BorrowerInfomation類和Reservation類之間互相依賴，Reservation類和Title之間互相依賴，Title和Item類之間互相依賴。 繪圖步驟： （1）在組件視圖中雙擊Main圖，出現(xiàn)圖8.1，為編輯組件圖做好準備，這時繪圖工具欄中的圖標如圖中橢圓所示。 圖8.1 （2）在組件視圖中，從工具欄中選擇MainProgram圖標，在右邊的繪圖區(qū)中添加一個新組件，并取名StartClass.java表明新增一個主程序。 圖8.2 （

46、3）選擇新創(chuàng)建的組件，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Open Sepcification”,如圖8.3。 圖8.3 （4）在對話框中，可以修改組件的名稱，設置組件的類型，指定實現(xiàn)的語言。這里新組件的名稱定為“StartClass.java”，組件構型為Main Program（Rose中提供了多種構型），實現(xiàn)語言為JAVA（Rose中默認的是分析語言Analysis），修改結果如圖8.4所示。 圖8.4 （5）組件圖描述的是系統(tǒng)的實現(xiàn)視圖，因此要指定實現(xiàn)組件功能的文件。點擊File選項卡，在列表框中點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇“Insert File”，彈出文件對話框。

47、在對話框中，鍵入StartClass.java，點擊“打開”按鍵，這時對話框如圖8.5所示。 圖8.5 （6）雙擊StartClass.java，彈出是否創(chuàng)建對話框，詢問是否創(chuàng)建文件，選擇“YES”,彈出記事本，這時可輸入相應的源程序（注意：如果這里選擇的文件已經存在，則不會彈出創(chuàng)建文件對話框，而是直接顯示相應文件內容）。 （7）創(chuàng)建相應的包。選擇包圖標，在右圖中創(chuàng)建。這里同樣需要對每個組件打開“Open Specification”對話框，設置具體的屬性，對“包”組件來說需要在Files選項卡中指明與其對應的目錄。創(chuàng)建完畢的組件圖如圖8.6所示。 圖8.6 （8）選擇業(yè)務對

48、象包（BO），雙擊，打開業(yè)務對象包的詳細組件圖，這里根據(jù)分析的結果分別創(chuàng)建Title.java，Item.java，Loan.java，BorrowerInfomation.java，Reservation.java組件，并設置好每個組件的構型和對應的文件。創(chuàng)建好的BO包組件圖如圖8.7。 圖8.7 （9）創(chuàng)建依賴關系。在本節(jié)前述一段中，已經描述過各個類之間的依賴關系，依賴關系使用虛線表示，因此根據(jù)分析中的結果，在圖中將相互依賴的組件連接即可。完成后的組件圖如圖8.8。 圖8.8 2. 繪制部署圖 分析： LSTC圖書館管理系統(tǒng)目前開發(fā)的是一個單機版系統(tǒng)，其中所有的運算均在

49、一臺機器上完成，但是由于打印報表的需要，系統(tǒng)還應配備一臺打印機。因此得出系統(tǒng)中存在2個節(jié)點： ① 一臺主機，其類型是Processor。 ② 一臺打印機，其類型是Device。 繪圖步驟： （1）瀏覽窗口中選擇“Deployment View”，彈出如圖8.9所示窗口。 圖8.9 （2）在圖中添加分別添加一個Processer和Device，并分別命名為“computer　with java support”和“Printer”，添加完畢后，其結果如圖8.10所示。 圖8.10 （3）為節(jié)點添加連接關系，如圖8.11。 圖8.11 五、實驗報告要求 1．整理實

50、驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗八所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE模型基礎之上繪制完整的組件圖和部署圖。到此，《UML開發(fā)》課程的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”的UML模型宣告設計完畢。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件進行打包（請在文件名中注明“最終版”），通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。 實驗十 正向工程 一、實驗目的 1．理解正向工程的基本概念。 2．利用Rose工具生成代碼框架。 3．在實現(xiàn)過程中使用轉換后的代碼。 4．Java編程綜合練習。 二、實驗器材 1．

51、計算機一臺。 2．Rational Rose 工具軟件。 三、實驗內容 現(xiàn)在，LSTC圖書館管理系統(tǒng)的分析和設計工作已經基本完成，即將進入編碼階段。為了加快編碼進度，可以利用ROSE建模工具執(zhí)行正向工程，將系統(tǒng)中已經設計好的模型轉換成指定語言類型的代碼框架，然后再填充功能代碼，現(xiàn)要求您完成該項任務。 四、實驗步驟 使用Rose工具將設計的模型通過正向工程生成代碼框架。按照使用Rose工具生成代碼的6步基本步驟可以順利的完成代碼框架的生成工作。 （1）檢查模型； （2）創(chuàng)建組件； （3）將類映射到組件； （4）設置代碼生成屬性； （5）選擇類，組件和包； （6）生成代碼。

52、 步驟： (1)在上面做好的類圖和組件圖，瀏覽窗口中選擇“Component View”；見圖9.1。 (2)本例是用實現(xiàn)administrator類為例來講一下怎樣實現(xiàn)正向工程，首先在左邊的工具欄內選一個組件，并命名為administrator類，并找到這個類。 圖9.1 (3)在上面的圖中找到administrator類后，把它拖拉到剛才建好的組件圖里面,見圖9.2所示。 圖9.2 (4)做完上一步后,雙擊該組件,在找開的對話框中,選“Files”這個選項，如圖9.3那樣設置。 圖9.3 (5)做完上一步后，右鍵單擊該組件，便會看到有一項為“Java/J2EE”

53、，如圖9.4所示，然后選擇“Java/J2EE”菜單中的“Generate Code“，見圖9.5，接下來會有另一個對話框出現(xiàn)，選擇剛才添加的類點擊中間的“Assign”鍵，見圖9.6。到此，正向工程生成代碼做完，不過，生成的代碼沒有具體的代碼，有類的屬性和方法頭，但沒有方法體，這需要程序員編寫。 圖9.4 圖9.5 圖9.6 以下為所生成的administrator.java的部分源代碼 //Source file: D:\\UML\\1\\administrator.java public class administrator extends Person {

54、 public String name; public String Id; /** * @roseuid 46F9CE9B01B5 */ public administrator() { } } (6)其他的類的正向工程生成代碼同上面的方法一樣，在此不再一一介紹。 (7)請盡量實現(xiàn)你所作類圖和組件圖所涉及的代碼。 五、實驗報告要求 1．整理實驗結果。 2．小結實驗心得體會。 六、實驗作業(yè) 1． 在實驗八所得到的“LSTC圖書館管理系統(tǒng)”ROSE模型基礎之上實施ROSE正向工程，生成項目代碼框架。 2．將本實驗完成后得到的ROSE模型文件和代碼框架進行打包，通過課件主頁的“作業(yè)提交”欄目完成作業(yè)上傳。