UML实验指导书
前言
UML技术是一门实践性很强的课程，必须十分重视加强实验教学。UML技术实验课的目的是进一步巩固和加强理论知识，培养基本应用和建模工具操作技能，提高解决实际问题的能力。
为了达到上述目的，根据我系UML技术的教学大纲及实际情况编写了该实验指导书。全书共分7个实验，每个实验包括有：实验目的、实验器材、实验内容和步骤、实验报告要求
等项目。
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目录
实验一 用例图 ...............................................................................................................................３ 实验二 交互图 ...............................................................................................................................４ 实验三 类图 ...................................................................................................................................５ 实验四 数据建模 ...........................................................................................................................６ 实验五 活动图 ...............................................................................................................................７ 实验六 状态图 ...............................................................................................................................８ 实验七 组件图和部署图 ...............................................................................................................９
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实验一 用例图
一、实验目的
1． 熟悉用例图的基本功能和使用方法。 2． 掌握如何使用建模工具绘制用例图方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据以下需求设计一个图书馆管理系统的用例图。 基本功能要求：
图书管理：新书登记，图书查询，图书注销； 借阅管理：借书，还书，查询今日到期读者；
读者管理：增加读者、删除读者、查询读者、读者类别管理（可以设置不同类的读者，并使不同类读者对应不同类的图书流通参数，如可借册数，可借天数，可续借次数，可续借天数等）；
报表管理：包括图书借阅统计报表，被注销图书统计报表等；报表可以有多种格式可供选择；可以把报表输出到文件中，可以预览报表、打印报表等。
系统管理：系统管理员使用，包括用户权限管理（增加用户，删除用户，密码修改等），数据管理（提供数据修改、备份、恢复等多种数据维护工具），系统运行日志，系统设置等功能。
四、实验步骤
详细分析系统需求，使用Rose工具完成系统用例图。 （1）分析系统活动者 （2）分析系统活动者的用例
（3）分析活动者之间、用例之间的关系 （5）绘制用例图
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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实验二 交互图
一、实验目的
1．理解顺序图的基本概念； 2.理解协作图的基本概念；
3.掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统的需求分析和用例图，完成系统的交互图，对用例进行动态建模。
四、实验步骤
1.分析：根据图书馆管理系统的需求分析和用例图，对系统中的用例进行动态建模。 2.请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制上述的交互图。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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实验三 类图
一、实验目的
1．理解类的基本概念；
2.掌握如何从需求分析中抽象出类的方法； 3.掌握在Rational Rose中绘制类的操作方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统需求分析、用例图、交互图，对系统进行静态建模，寻找和发现类，分析类之间的关系。
四、实验步骤
1．打开前面初步构建的UML模型文件; 2．打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“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“New→Cla diagram”项，创建类图。
4．双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类并用鼠标在图中分别拖出上述类图。 5．设定上述抽象出来各类的属性和操作。 6．分析、设定以上各类之间的关系。
7．请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制类间的关系。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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实验四 数据建模
一、实验目的
1．数据建模的基本概念
2．掌握在Rational Rose中进行数据建模。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统需求分析、类图系统进行数据建模。
四、实验步骤
1.创建 Database，Database建模元素在component view中创建。 2.创建 Schema，在logical view中创建schema，并选定目标数据库。
3.创建 Domain Package和Domain，在logical view中创建，先创建Domain Package，再创建Domain。
4.创建 Data Model Diagram，在schema下创建。 5.创建 Table，在Data Model Diagram中建表。 6.创建 Column，在表上建立列。
7.创建 Relationship，在表与表之间建立关系,，有两种关系，即non-identifying (非确定性)关系和 identifying (确定性)关系
8.Normalizing the Data Model，创建了数据模型后，还要将模型规范化，如转换为3NF。
9.Optimizing the Data Model，如创建索引，视图，存储过程，denormalization，使用domain等。
10.Implementing the Data Model，利用Rose产生DDL或直接在数据库中建立表。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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实验五 活动图
一、实验目的
1． 熟悉活动图的基本功能和使用方法。 2． 掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理需求分析、用例图、类图等，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，完成系统活动图活动图。
四、实验步骤
以“删除读者信息”用例为例，说明绘制活动图的步骤。 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．如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续； 4．“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；
5．如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续； 6．在数据库中，删除相关信息； 7．显示删除成功信息； 8．结束。
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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实验六 状态图
一、实验目的
1．理解什么状态和状态图； 2.学会使用UML绘制状态图；
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
根据图书馆管理系统的需求分析、用例图和相应的活动图，从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动，完成系统的状态图。
四、实验步骤
1.业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的还书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）、归还成功（Succe）5种状态及激活相互转换的事件。
2.绘制状态图：请您根据分析运用UML绘制还书用例的状态图。
五、实验报告要求
1．整理实验结果。
2．小结实验心得体会。
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实验七 组件图和部署图
一、实验目的
1.理解组件图的基本概念 2.理解组件图的应用：逻辑部署 3.理解部署图的基本概念 4.理解部署图的应用：物理部署 5.掌握组件图和部署图绘制的方法
二、实验器材
1.计算机一台；
2.Rational Rose 工具软件；
三、实验内容
1． 根据图书馆管理系统的分析和设计，已完成类图和交互图的分析与设计，完成系统的组件图和部署图。
四、实验步骤
1.绘制组件图 分析：
在图书馆管理系统中，通过分析可以发现类图中的类应分为4个部分：
1．用户接口模块（UI），主要负责系统和用户的交互，包括Frame类，Dialog类等。 2．业务对象模块（BO），主要负责处理系统中的业务计算，如借书，还书等功能的具体操作。
3．数据存储模块（DB），主要负责处理对数据的存储。 4．通用工具模块（UTIL），包括系统中通用函数。
通过一个主程序StartCla来启动。由于系统中的类较多，这里以业务对象模块（BO）为例来讲解如何创建组件图，BO模块中包括
Item类：书目类，表示一本实际存在的书籍或杂志
Loan类：借书业务类，将借阅者和图书馆关联起来，一个Loan对象表示借出的一本书 BorrowerInfomation类：借阅者信息类，表示一个借阅者。
Title类：表示一种书或一种杂志。如《C++编程思想》就是一种书，用1个title表示，如果有2本这样的书，则需要用2个Item表示。
Reservation类：预定信息类，表示一个预定信息。
Item类和Loan类之间互相依赖，Loan类和BorrowerInfomation类之间互相依赖，
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BorrowerInfomation类和Reservation类之间互相依赖，Reservation类和Title之间互相依赖，Title和Item类之间互相依赖。 绘图步骤：
（1）在组件视图中双击Main图，出现图7.1，为编辑组件图做好准备，这时绘图工具栏中的图标如图中椭圆所示，其中具体含义可参看本节“补充图标”一段的介绍。
图7.1 （2）在组件视图中，从工具栏中选择MainProgram图标，在右边的绘图区中添加一个新组件，并取名StartCla.java表明新增一个主程序。
图7.2 （3）选择新创建的组件，点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Open Sepcification”,弹出图7.3对话框。
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（4）在对话框中，可以修改组件的名称，设置组件的类型，指定实现的语言。这里新组件的名称定为“StartCla.java”，组件构型为Main Program（Rose中提供了多种构型，大部分在补充图标一段中均有简单的介绍），实现语言为JAVA（Rose中默认的是分析语言Analysis），修改结果如图7.4所示。
图7.3
图7.4 （5）组件图描述的是系统的实现视图，因此要指定实现组件功能的文件。点击File
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选项卡，在列表框中点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Insert File”，弹出文件对话框。在对话框中，键入StartCla.java，点击“打开”按键，这时对话框如图7.5所示。
图7.5 （6）双击StartCla.java，弹出是否创建对话框，询问是否创建文件，选择“YES”,弹出记事本，这时可输入相应的源程序（注意：如果这里选择的文件已经存在，则不会弹出创建文件对话框，而是直接显示相应文件内容）。
（7）创建相应的包。选择包图标，在右图中创建。这里同样需要对每个组件打开“Open Specification”对话框，设置具体的属性，对“包”组件来说需要在Files选项卡中指明与其对应的目录。创建完毕的组件图如图7.6所示。
图7.6 （8）选择业务对象包（BO），双击，打开业务对象包的详细组件图，这里根据分析的结
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果分别创建Title.java,Item.java，Loan.java，BorrowerInfomation.java，Reservation.java组件，并设置好每个组件的构型和对应的文件。创建好的BO包组件图如图7.7。
图7.7 （9）创建依赖关系。在本节“关系”一段中，已经描述过依赖关系使用虚线表示，因此根据分析中的结果，在图中将相互依赖的组件连接即可。完成后的组件图如图7.8。
图7.8 2.绘制部署图 分析：
HNS的图书管理系统目前开发的是一个单机版系统，其中所有的运算均在一台机器上完
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成，但是由于打印报表的需要，系统还应配备一台打印机。因此得出系统中存在2个节点：
① 一台主机，其类型是Proceor。 ② 一台打印机，其类型是Device。 绘图步骤：
（1）浏览窗口中选择“Deployment View”,弹出如图7.9所示窗口：
图7.9 （2）在图中添加分别添加一个Proceer和Device，并分别命名为“computer with java support”和“Printer”，添加完毕后，其结果如图7.10所示：
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图7.10 （3）为节点添加连接关系。全图如图7.11。
图7.11
五、实验报告要求
1． 整理实验结果。 2． 小结实验心得体会。
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