《可视化建模与UML》实验指导书

1 可视化建模与 UML 实验指导书 软件学院 2 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 . 31 3 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 UML的三大组成部分及各部分作用。 3 、 掌握 UML规则和相关机制。 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。 4 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： 5 录入房源信息 确认提交信息 房产经纪人 修改房源信息 打开房源信息页面 登录信息 A ] B[ C ] timeout[ getNextFloor()==-1&¤tFloor==0 ] / closeDoor arrive() 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 示： 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 输入用户购买的商品，然后计算总金额，等待用户付款，确定支付成 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。 26 [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。 27 实验十一 构件图 [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，请说出其表达的信息。 28 ７、 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。 29 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对需求建模 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：如何把所学的 UML知识运用到需求建模的过程中去？ 30 实验十三 设计建模实例与分析 [实验目的和要求] １、 了解设计建模的内容 ２、 学习掌握架构建模的定义和实施。 ３、 学习掌握构件建模的定义和实施。 ４、 学习使用 UML进行设计建模。 ５、 设计建模实例分析。 [实验内容和步骤] １、 什么是设计建模？ ２、 在 RUP中，设计工作流主要包括哪些活动？简要说明这些活动 的内容以及将产生的结果。 ３、 以下关于架构建模的描述中，哪些说法不正确？并改正。 (1) 根据 RUP的建议，架构设计应该包括逻辑视图和物理视图。 (2) 架构设计的主要工作就是确定类与类之间的关联关系。 (3) 分层模式是最常见的架设模式。 ４、 构件建模主要应从哪两个角度进行设计？ ５、 说明网状模式的特点，并说明它使用的领域。 ６、 设计建模实例。 （见相关 PPT） [分析与讨论] １、 讨论总结设计建模和架构建模的重要意义。 ２、 小组讨论：如果你要开发一个类似于“新浪点点通”的应用系 统，那么采用哪种架构模式比较理想？说明并阐述理由。 31 实验十四 数据库建模实例与分析 [实验目的和要求] １、 掌握数据库模型的基本概念。 ２、 掌握数据库模型的三种形式。 ３、 掌握数据库模型与类模型之间的关系。 ４、 掌握概念模型建模，逻辑模型建模，物理模型建模的基本内容 和步骤。 ５、 数据库建模实例分析 [实验内容和步骤] １、 什么是数据库模型？数据库模型有何作用？ ２、 简单说明数据库模型与类模型的异同点。 ３、 以下关于数据模型三种形式的说法是否正确？应如何改正？ (1) 数据库建模中的逻辑数据模型和面向对象软件开发中的概 念模型十分类似。 (2) 在逻辑模型中，一般只标识出数据实体，而不考虑实体之间 的关系。 (3) 只有在物理模型中才会列出数据实体的属性。 (4) 除了概念模型之外，另外两种模型都是与具体的数据库管理 系统相关的。 (5) 对于实体属性的数据类型和数据长度，一般只在物理模型中 体现。 ４、 数据库建模实例分析（见PPT） [分析与讨论] １、 讨论数据库建模的场合以及需要注意的相关问题。 ２、 结合数据库建模的例子，说说数据库建模在软件建模中的重要 作用及意义。