軟件體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告(1)

1、軟件體系結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生姓名王真穎學(xué)生學(xué)號(hào)L0902150101指導(dǎo)教師龍軍專業(yè)班級(jí)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)1501完成日期2017年11月17日計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系信息科學(xué)與工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 系統(tǒng)的用例模型一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉用例圖的基本功能和使用方法。2鍛煉結(jié)合給定題目，進(jìn)行有效需求分析的能力。3掌握如何使用建模工具繪制用例圖的方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2UML建模工具，比如軟件Rational Rose 或StarUML。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在理解用例圖的基本功能和使用方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合具體問題，完成對(duì)系統(tǒng)的需求建模，得到用例模型后，應(yīng)針對(duì)每個(gè)用例進(jìn)行業(yè)務(wù)分析，說明其具體的業(yè)務(wù)流程。用Rational

2、Rose或StarUML工具軟件繪制系統(tǒng)的用例圖。下文以Rational Rose為例講解基本步驟。四、實(shí)驗(yàn)步驟1結(jié)合實(shí)際給定題目，完成系統(tǒng)的需求建模。2針對(duì)每個(gè)用例進(jìn)行業(yè)務(wù)分析。以圖書管理系統(tǒng)中“刪除讀者信息”用例為例來說明實(shí)驗(yàn)具體步驟。（1）分析：在圖書管理系統(tǒng)中,管理員首先登錄系統(tǒng),系統(tǒng)驗(yàn)證通過后,管理方可向系統(tǒng)查詢數(shù)據(jù),在查詢后,系統(tǒng)會(huì)給出提示,有沒有找到相關(guān)的數(shù)據(jù),管理員根據(jù)系統(tǒng)查詢的返回結(jié)果,進(jìn)行下一步的操作,就是刪除讀者,在刪除的過程中,系統(tǒng)會(huì)對(duì)查詢得到的結(jié)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(guān)的提示信息。（2）根據(jù)分析結(jié)果，書寫業(yè)務(wù)流程，一般包

3、含以下信息：管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者名；“業(yè)務(wù)邏輯”組件在數(shù)據(jù)庫(kù)中，查找待刪除的讀者名；如果不存在，則顯示出錯(cuò)信息，返回步驟，如果存在則繼續(xù)；“業(yè)務(wù)邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除；如果不可以，則顯示出錯(cuò)信息，返回步驟，如果可以則繼續(xù)；在數(shù)據(jù)庫(kù)中，刪除相關(guān)信息；顯示刪除成功信息；結(jié)束。3根據(jù)分析結(jié)果，繪制用例圖。以圖書管理系統(tǒng)中“刪除讀者信息”用例為例說明具體繪圖步驟:(1)在用例圖上雙擊main,出現(xiàn)如圖1.1所示,為繪制用例圖做好準(zhǔn)備。圖1.1(2)在圖中的工具欄選取Actor圖標(biāo)，在右邊的圖中添加一個(gè)Actor，并輸入名稱:administrator,如圖1.2所示。

4、(3)在左邊的工具欄中，選取用例的圖標(biāo)，在右邊的圖中畫出一個(gè)用例，并輸入用例的名稱：login 。 圖1.2（4）按照步驟（3），繪制出如圖1.4和圖1.5的兩個(gè)用例。 圖1.3 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(shí)現(xiàn)，如圖1.6所示。圖1.6（6）根據(jù)步驟（5），同時(shí)完成如圖1.7和圖1.8。此時(shí)，刪除讀者用例圖就到此完成。其系統(tǒng)查詢讀者信息等其他的功能會(huì)在時(shí)序圖和活動(dòng)圖中描繪。（7）根據(jù)分析情況，進(jìn)一步添加或細(xì)化用例圖。圖1.7圖1.8五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果本實(shí)驗(yàn)通過學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書上用例圖分析與設(shè)計(jì)的方法，結(jié)合實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了一個(gè)用例圖。該用例圖描述的是一個(gè)圖書管理系統(tǒng)

5、，該圖書管理系統(tǒng)由兩類用戶使用，一類是圖書管理員，另一類是讀者。圖書管理員除了含有與讀者一樣的登陸、借書、還書、續(xù)借功能外，還具有維護(hù)讀者信息、查詢讀者信息以及管理圖書信息，其中管理圖書信息實(shí)現(xiàn)添加、刪除、訂購(gòu)新書、新書校正功能；讀者還具有查詢個(gè)人借閱、查詢圖書信息、查詢個(gè)人信息的功能。具體用例圖設(shè)計(jì)如下圖1： 圖1 圖書管理系統(tǒng)用例圖六、心得體會(huì)本次實(shí)驗(yàn)是第一次接觸UML，通過本次實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)了練習(xí)這個(gè)建模工具，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了UML建模語(yǔ)言。UML的結(jié)構(gòu)包括UML的基本構(gòu)造塊、支配這些構(gòu)造塊如何放在一起的規(guī)則和一些運(yùn)用于整個(gè)UML的機(jī)制。本次實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是學(xué)會(huì)了解了用例圖的作用以及學(xué)會(huì)了用例圖的設(shè)

6、計(jì)。用例實(shí)例是在系統(tǒng)中執(zhí)行的一系列動(dòng)作，這些動(dòng)作將生成特定參與者可見的價(jià)值結(jié)果。一個(gè)用例定義一組用例實(shí)例。它確定了一個(gè)和系統(tǒng)參與者進(jìn)行交換、并可由系統(tǒng)執(zhí)行的動(dòng)作序列。用例模型描述的是外部參與者所理解的系統(tǒng)功能。用例模型用于需求分析階段，它的建立是系統(tǒng)開發(fā)者和用戶反復(fù)討論的結(jié)果，表明了開發(fā)者和用戶對(duì)需求規(guī)格達(dá)成的共識(shí)。實(shí)驗(yàn)二 系統(tǒng)的類模型一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?理解類的基本概念。2掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。3掌握在Rational Rose或StarUML中繪制類的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2Rational Rose 或StarUML工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)一后，對(duì)給定題目的系

7、統(tǒng)的需求的初步分析，得出系統(tǒng)的用例圖，通過對(duì)用例的業(yè)務(wù)流程的分析，我們可以初步了解系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理流程。本實(shí)驗(yàn)需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)建模，這就需要從系統(tǒng)的用例圖去尋找和發(fā)現(xiàn)類。用Rational Rose或StarUML工具軟件繪制系統(tǒng)的類圖。下文以Rational Rose為例講解基本步驟。四、實(shí)驗(yàn)步驟1分析：由前面試驗(yàn)對(duì)需求的分析抽象出類。2繪制類圖的步驟：（1）打開前面初步構(gòu)建的UML模型文件;（2）打開Rose中的邏輯視圖（Logical View），選擇分析模型（analysis model）目錄。并在其下創(chuàng)建一個(gè)子目錄并命名為：“圖書館業(yè)務(wù)功能”。（3）用鼠標(biāo)右擊“圖書館業(yè)務(wù)功能”在彈出

8、來的菜單中選擇“NewClass diagram”項(xiàng)，創(chuàng)建類圖，如圖2.1所示。（4）雙擊新建的類圖，并點(diǎn)右邊控件集中選中的類的圖標(biāo)，并用鼠標(biāo)在圖中分別拖出一個(gè)類圖，并命名為Book，如圖2.2所示。圖2.1圖2.2（5）接下來的一步為設(shè)置類的屬性，在新的類中雙擊該類，在打開屬性面板中，可以看到在此可以設(shè)置類的屬性和方法等其他的信息，圖2.3所示；后撞擊Attributes這個(gè)欄目，此欄目為設(shè)置類的屬性的選項(xiàng)，在圖中間的單擊右鍵，可以看到有一個(gè)“Insert”的選項(xiàng)，選中這個(gè)選項(xiàng)，圖2.4所示，后在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入相關(guān)信息如圖2.5所示；如書本的ISBN號(hào)，在Type這個(gè)方框內(nèi)輸入此屬性的類

9、型值，同時(shí)可以看到一欄可以設(shè)置此屬性的訪問權(quán)限，一般這些屬性都設(shè)置Private這個(gè)權(quán)限，如圖2.6所示。這個(gè)類的其他屬性也可以按照以上的做法設(shè)置，最后得到的結(jié)果是圖2.7所示。 圖2.3 圖2.4 圖2.5 圖2.6（6）設(shè)置好類的屬性，現(xiàn)在來設(shè)置類的方法（也是操作），雙擊類后在彈出的菜單上選operations這個(gè)選項(xiàng)，可以看到圖2.8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(gè)選項(xiàng)，也就只有這個(gè)選項(xiàng)可用，見圖2.9，接著輸入方法名，同時(shí)可以設(shè)置該方法的返回類型，也可以在Documentations的方框內(nèi)填寫一些相關(guān)的方法說明，如圖2.12所示，設(shè)置好該方法的訪問權(quán)

10、限，見圖2.13。類的其他方法也可以按上面來設(shè)置好，最后，得到該類的其他方法見類2.14。 圖2.7 圖2.8 圖2.9 圖2.10 圖2.11 圖2.12 圖2.13 圖2.14（7）至此，類的方法和屬性都設(shè)置好了，如圖2.15所示。圖2.15（8）按照上面的步驟設(shè)置好所有類的屬性和方法。（9）為各個(gè)類添加關(guān)系，由關(guān)聯(lián)、泛化、依賴等關(guān)系來靜態(tài)描述業(yè)務(wù)。 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果本次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的圖書管理系統(tǒng)具有如下功能：（1）登錄系統(tǒng)：注銷用戶、系統(tǒng)退出。 （2）管理：用戶管理、圖書管理、讀者管理、借閱管理。 （3）查詢：圖書查詢、讀者查詢、借閱查詢。 （4）報(bào)表打?。核袌D書、借出圖書、庫(kù)存圖書、所有讀者

11、。根據(jù)實(shí)驗(yàn)一設(shè)計(jì)的用例圖，在理解用例圖的基本功能和使用方法的基礎(chǔ)上，完成了對(duì)圖書管理系統(tǒng)的需求建模，得到用例模型類圖如圖2。 圖2 圖書管理系統(tǒng)類圖六、心得體會(huì)通過本次實(shí)驗(yàn)理解了類的基本概念，學(xué)會(huì)了從需求分析中抽象出類的方法，并且掌握了StarUML中繪制類的操作方法。從系統(tǒng)地設(shè)計(jì)圖書管理系統(tǒng)中提高了自己邏輯思維與創(chuàng)造力，并在實(shí)驗(yàn)中學(xué)習(xí)到了很多新知識(shí)。實(shí)驗(yàn)三 系統(tǒng)的狀態(tài)建模一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?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(shí)驗(yàn)器材1計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2ArgoUML，Rational Rose或StarUML 工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成實(shí)驗(yàn)一后，對(duì)給定題目的系統(tǒng)

12、的需求的初步分析，得出系統(tǒng)的用例圖，通過對(duì)用例的業(yè)務(wù)流程的分析，我們可以初步了解系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理流程，但對(duì)業(yè)務(wù)處理過程的處理狀態(tài)間轉(zhuǎn)換了解仍不夠，這不利于設(shè)計(jì)人員對(duì)系統(tǒng)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步理解，而狀態(tài)圖能從對(duì)象的動(dòng)態(tài)行為的角度去描述系統(tǒng)的業(yè)務(wù)活動(dòng)。因此，在本實(shí)驗(yàn)主要完成用例的狀態(tài)圖。四、實(shí)驗(yàn)步驟1業(yè)務(wù)分析：由前面實(shí)驗(yàn)對(duì)用例的描述和分析得到業(yè)務(wù)動(dòng)態(tài)行為的狀態(tài)分析。以用例“還書”為例，還書業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)行為是由：空閑（idle）、圖書查找（finding）、還書（reversion）、失敗（Failure）、歸還成功（Success）5種狀態(tài)及激活相互轉(zhuǎn)換的事件。2繪制狀態(tài)圖。還書的狀態(tài)圖，還書的主要業(yè)務(wù)都是由

13、管理員來完成，首先管理員必須先登錄系統(tǒng)，并通過驗(yàn)證后，便可以進(jìn)行下一步的操作，查找該書的相關(guān)信息，如存在，則進(jìn)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（revesion）用例，單擊右鍵，如圖3.1所示，新建一個(gè)狀態(tài)圖，命名為revesion狀態(tài)圖，圖3.2所示。圖3.1圖3.2（2）雙擊“receivesion”狀態(tài)圖，展開后，在左邊的工具欄上選取一個(gè)實(shí)心圓點(diǎn)，此結(jié)點(diǎn)為開始結(jié)點(diǎn)，圖3.3所示；當(dāng)還書的時(shí)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(jié)束，如圖3.7和圖3.8所示，重返步驟（1）。圖3.6圖3