UML软件工程实验指导书

实验一、熟悉UML和Rose开发环境

一、 实验目的：

1. 掌握UML中的几种图形。

2. 掌握构成各种图形的基本模型元素(如角色、用例、类等)。

3. 熟悉Rose开发环境，掌握模型元素的添加、删除、修改等操作和各种

图形的建立。

二、 实验介绍：

UML，即统一建模语言（Unified Modeling Language），它是一种广泛使用的面向对象的标准建模方法。

从不同的视角为系统的架构建模，就形成系统的不同视图（View）。在Rose中包含四种视图：用例视图（Use Case View）、 逻辑视图（Logical View ）、组件视图（Component View） 、部署视图（Deployment View）。

模型是通过用例图、类图、序列图、协作图、状态图、活动图，组件图和部署图来描述。

用例图用来显示角色、用例和用例之间的关系，描述了待开发系统的功能需求。角色指是与系统交互的人或物（包括其他子系统），用例捕获某些用户可见的需求,实现一个具体的用户目标。

类图是描述类和类之间的静态关系，类与类之间通常有关联、聚合/组成、依赖、泛化和实现等几种关系。

序列图用来描述对象之间动态的交互关系，着重体现对象间消息传送消息的时间顺序。

协作图用于描述相互合作的对象间的交互关系和链接关系，它着重体现交互对象间的静态链接关系。

状态图用来描述一个特定对象的所有可能状态及其引起状态转移的事件。

活动图描述工作流程中涉及的活动，它既可用来描述操作(类的方法)的行为,也可描述用例和对象内部的工作过程。

组件图显示软件组件之间的依赖关系，它关心的是系统的实际结构。 部署图显示运行时的计算资源的物理布置。

三、 实验内容：

1. 创建一个用例图：选中用例视图（Use Case View），在弹出菜单中选择

New>Use Case Diagram。如下图所示：

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激活刚才生成的用例图，并在图中添加两个角色（命名为Teacher、Student）和两个用例（命名为Search、Read）， 如下图所示。

从该图中删除角色Teacher，从模型中删除用例Read，比较这两种删除方法的不同。

给Search用例添加一个文档说明：查找图书。

2. 用和第1步类似的方法，在逻辑视图中添加一个类图，并在类图中添加

3个类，依次命名为：ClassA、ClassB和ClassC，在ClassA和ClassB间添加关联关系，在ClassA和ClassC添加泛化关系，在ClassB和ClassC添加依赖关系。再给ClassA添加一个属性Name和一个方法GetName()，如下图所示：

3. 在逻辑视图中添加一个序列图，并在序列图中分别添加ClassA和ClassB

的对象，给两个对象之间添加一条名为GetName()的消息。如下图所示：

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4. 选择菜单Browse下Create Collaboration Diagram，实现序列图和协作图

之间的相互转换。

5. 在逻辑视图中添加一个状态图，并在状态图添加一个开始状态、结束状

态、Available状态、Sold状态，如下图：

6. 在逻辑视图中添加一个活动图，并在活动图中添加一个开始状态、结束

状态、Login、Search和Exit活动和一个分支结构，如下图：

7. 在组件视图中添加一个组件图，并其中添加两个组件（A、B），画出它

们之间的依赖关系。如下图：

8. 在部署图中画出如下节点：

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9. 结合具体操作，查阅相关的UML相关书籍、文档，理解UML中图形

和基本建模元素。

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实验二、图书馆系统的需求分析

一、 实验目的：

1. 掌握用例（Use Case）、角色（Actor）、用例图（Use Case Diagram）的

概念。

2. 掌握用例与用例之间、用例与角色、角色与角色之间的相互关系。 3. 掌握活动图的相关概念。 4. 掌握描述系统需求的方法。

二、 实验介绍：

这里我们讨论一个简单的图书管系统，它具有查询、预定、取消预定、借书、还书等功能，为了简单起见，取消了系统管理员部分的内容（如：新书入库、借阅者管理等）。

三、 实验内容：

1. 找出图书馆管理系统的角色，如：普通用户、借阅者、借/还书的操作员，借阅者和借/还书的操作员都是由普通用户派生而来的。

2. 找出与角色相对应的用例。普通用户对应的用例：实现按书名、作者、出版社、分类、书号查询；借阅者对应的用例：查询自己的借阅情况、预定和取消预定；借/还书的操作员对应的用例：借书、还书。 3. 分析用例与角色、用例与用例、角色与角色之间的关系。

4. 画出所有的用例图。下面只是给部分参考图形，具体建模时需要根据实际情况画出相应的图形。 查询部分对应的用例图：

借/还书的操作员是由借阅者派生而来，他拥有借阅者的所有功能。如下图所示。

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