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面向对象技术与UML实验指导书东北林业大学信息与计算机工程学院软件工程专业目录1实验目的与要求…………………………………………………………………12实验环境…………………………………………………………………………13实验时数……………………………………………………………………24实验内容和要求…………………………………………………………………2实验一UML开发环境及用例图建模................................................................2实验二对象类静态建模......................................................................................2实验三对象动态交互建模..................................................................................3实验四动态状态模型建模..................................................................................45附件………………………………………………………………………………511实验目的与要求统一建模语言UML是第三代建模和规约语言，是在开发阶段，说明、可视化、构建和书写一个面向对象软件密集系统的开放方法，贯穿软件开发周期中的每一个阶段，适于数据建模，业务建模，对象建模，组件建模。在面向对象软件开发过程中发挥重要作用。通过对面向对象技术与UML的实践学习，可以加深学生对软件工程思想的理解，增进对软件开发过程的直观认识，并掌握相应的工具和规范，积累软件开发的具体经验。（1）通过本实验的练习，学生可以了解和熟悉常见UML开发工具的特点、界面、功能和基本的操作方法，掌握软件开发的基本步骤。通过案例实践，使学生基本具备独立分析系统的用例并绘制用例图的能力，并使学生掌握用例描述方法，为后续实验的展开打下基础。（2）在对系统进行需求分析并建立起用例模型的基础之上，要求学生掌握从需求分析中提取、筛选类的方法，能够分析类的属性、操作，以及类之间的关系，能够以UML的图形化手段描述系统分析的结果，并按照CRC方式对所提炼的类进行语言描述。（3）在系统分析的基础上，进行系统的设计，使学生具备独立分析系统操作过程的能力，掌握通过绘制协作图、顺序图从而建立动态交互模型的具体方法，熟练运用两种图所涉及的UML元素。（4）要求学生能准确给出系统状态转换图，掌握利用状态转换图建模人机对话的方法，并练习撰写简要的系统设计规格说明文档。2实验环境（1）计算机的硬件配置PC系列微机，要求内存为64M以上。80列字符监视器，配备鼠标器。（2）计算机的软件配置Windowsxp级以上版本的操作系统。MicroSoftVisio2007。文本编辑软件。3实验时数总实验时数不少于16学时。24实验内容和要求实验一UML开发环境及用例图建模一、目的要求1.·了解和熟悉UML开发工具；2.·掌握用例建模的基本步骤；3.掌握用例描述方法。二、实验内容1阅读附件：“XX大学图书馆图书管理系统需求概要”，了解系统的主要需求，并对需求进行完善和补充。(根据自己的理解，查阅资料，对需求进行细化或扩展)2深入分析案例，明确系统的需求和范围。根据本课程讲授的需求分析和用例建模相关知识，依据面向对象的开发思想和技术，完成该图书管理系统的分析和用例建模，识别、确定执行者、用例、及它们之间的关系，利用visio绘制UML用例图和活动图，并且对所完成的用例图进行规范的用例描述说明。3将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：系统业务范围与边界描述；系统执行者；系统用例图与相应文字描述；运用活动图对重要用例(系统主要功能用例)的工作过程进行描述（至少选择两个用例进行描述）。三、实验原理用例建模的步骤：确定系统的范围和边界；确定系统的执行者和用例；对用例进行描述；定义用例之间的关系；审核用例模型。实验二对象类静态建模一、目的要求1·掌握系统分析与对象类建模的基本步骤；2·掌握类的定义和描述方法。3.掌握对系统结构的分层描述方法。二、实验内容1在实验一阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主3要业务功能的基础上，完成系统分析与对象类建模,要求所设计的模型能够支持完成图书借阅(包括预借)功能。要求以图形化的方式，即类图表示建模。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：系统对象类及相关接口的文字描述；类图（标注并说明类间关系）。三、实验原理建立系统对象类模型的基本步骤：寻找确定对象类：定义类的接口：定义类之间的关系：建立对象类图：建立系统包图：实验三对象动态交互建模一、目的要求1·掌握系统动态建模的基本方法；2·学会绘制系统的顺序图与合作图。二、实验内容1在实验一、二已完成阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主要业务功能，完成系统功能分析与对象类建模的基础之上，实现系统对象的动态交互建模。要求以图形化的方式，即顺序图和合作图表示建模。顺序图和合作图要涵盖“登录”，“借书”，“还书”，“预定图书”，“取消预定图书”，“添加书刊”，“删除书刊”，等系统功能的动态交互描述（要求顺序图和合作图的使用比例为4:3）。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：对交互和其所涉及的对象的格式文本描述（具体格式参考教材案例部分）；顺序图；合作图。三、实验原理建立系统交互模型的基本步骤：确定交互和涉及的对象按照相应原则（顺序图与合作图的原则不完全相同），完成平面上的对象排列对于顺序图，在图中标注消息传递；对于合作图，在图中标注链接和消息传递。4实验四动态状态模型建模二、目的要求1·掌握系统动态状态模型建模的基本方法；2·学会绘制系统的状态图。二、实验内容1在实验一、二已完成阅读附件“图书馆图书管理系统的招标文件”，明确了系统的主要业务功能，完成系统功能分析与对象类建模的基础之上，实现对系统对象的动态状态模型建模。要求以图形化的方式，即状态图，表示建模。状态图要涵盖对系统对象“图书”，“借阅者帐户”以及至少一个用户界面对象（具体对象由设计者自由选定）的动态状态描述。2将建模过程和成果归结于实验报告中，包括：对象状态序列及相关动作、事件的格式文本描述（具体格式参考教材案例部分）以及状态图。三、实验原理建立系统状态模型的基本步骤：确定状态图描述的主体确定状态图描述的范围确定描述主体在其生存期的各种稳定状态确定状态的序号确定触发状态迁移的事件附上必要的动作简化状态图确定状态的可实现性确定无死锁状态审核状态图5附件：XX大学图书馆图书管理系统需求概要在图书管理系统中，要为每一个借阅者建立一个账户，并向借阅者发放借阅卡。借阅卡信息中包含借阅卡号、借阅者姓名。借阅者帐户中存储借阅者的个人信息、借阅信息、以及预定信息。持有借阅卡的借阅者可以借阅书刊、返还书刊、查询书刊信息、预订书刊以及取消预订。上述操作均通过图书管理员操作，不可自助完成。借阅书刊时，需要输入所借阅的书刊名、书刊ISBN/ISSN号，然后输入借阅者的借阅卡号和借阅者名，完成后提交所填表格信息，系统验证借阅者是否有效（帐户是否存在于系统中，或帐户是否有借阅权）若有效，借阅请求被接受，系统查询数据库，查询确定所需书刊是否存在，若存在，则借阅者可借出书刊，并在系统中建立存储借阅记录，若出刊已被借出，则借阅者可以选择是否预定该书刊，，一旦所预订的书刊可以获得，立即通知预订者。借书者还书后，删除关于所还书刊的借阅记录。