面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析及設(shè)計實驗報告

1、-PAGE . z. 面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計實驗 實驗報告書 面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析與設(shè)計起止日期： 2015年10月19日 至 2015年11月19日學生惠大賀班級軟件工程1201*成績指導教師(簽字)計算機與通信學院2015年 11月 19日-. z.目 錄實驗一 用例圖及進度安排03實驗二 活動圖08實驗三 狀態(tài)圖16實驗四 類23實驗五 類的關(guān)系30實驗六、七 交互圖34實驗八、九 對象圖和包43實驗十、十一 組件圖和部署圖45實驗十二 正向工程51實驗總結(jié) 56實驗一 用例圖及進度安排1、實驗步驟(1)在進展實驗前，首先要熟悉好Rose軟件的根本使用規(guī)，了解相關(guān)文件的建立說明，開場新的工程

2、建立。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備。圖1.1(2)在圖中的工具欄選取Actor圖標，在右邊的圖中添加一個Actor，并輸入名稱:administrator,如圖1.2所示。(3)在左邊的工具欄中，選取用例的圖標，在右邊的圖中畫出一個用例，并輸入用例的名稱：login 。 圖1.24按照步驟3，繪制出如圖1.4和圖1.5的兩個用例。 圖1.3 圖1.4圖1.55在繪出了用例后，接下來的是繪制參與者與用例實現(xiàn)，如圖1.6所示。圖1.66根據(jù)步驟5，同時完成如圖1.7和圖1.8。此時，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在時序圖和活動圖中描繪

3、。7根據(jù)分析情況，進一步添加或細化用例圖。圖1.72、實驗結(jié)果圖1.83、心得體會用例圖的建立主要是要能夠理解Actor和用例，每個Actor給他如何去分配不同的用例，在這個設(shè)計過程中是需要花大量時間去思考和設(shè)計的，在實驗中我經(jīng)過屢次的整理與修改，最終確定了這種設(shè)計結(jié)果。實驗二 活動圖1、實驗步驟1這次實驗是進展活動圖的設(shè)計，在活動圖中，仍然可以在上次實驗的根底上進展設(shè)計，建立心得活動圖的文件，開場實驗的設(shè)計。在用例圖中，找到刪除的用例，如圖2.1所示，在刪除用例上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選New，Rose工具也會彈出一個菜單，選Activity Diagram，選中后單擊，便可以新建好一

4、個活動圖。如圖2.2所示。圖 2.1圖2.2(2)新建好活動圖后，雙擊刪除的活動圖，得到如圖2.3所示，然后把在左邊的工具欄點擊Swinlane，在右邊的圖添加一個泳道，如圖2.4所示，并命名為administrator.按照此步驟，再添加另一個泳道，并命名為SystemTool，得到圖2.5。圖2.33接著在左邊的工具上選取開場點，并在administrator的泳道上添加，如圖2.6所示；添加完開場結(jié)點后，再來為此活動圖添加活動，圖2.7所示，在左邊的工具欄上選中Activity這個圖標，在administrator這邊的泳道上添加一個活動，命名為登錄login，再在開場結(jié)點和活動登錄lo

5、gin之間添加活動關(guān)系，如圖2.8所示。圖2.4 圖2.5 圖2.6圖2.7 圖2.83完成步驟2后，登錄輸入需要對輸入的信息進展驗證，則在圖中添加一個驗證框，如圖2.9所示：添加驗證框后，驗證的容，如果通過，則允許管理員進展查詢操作，如圖2.10所示；如不能通過，則完畢，如圖2.11所示。圖2.9圖2.10圖2.114驗證后，下一步的操作是查詢需要刪除的記錄，添加一個活動，命名為delete，如圖2.12和圖2.13所示。圖2.12圖2.135最后，在刪除后，系統(tǒng)會返回操作結(jié)果給操作者，圖2.14所示；刪除成功或刪除失敗系統(tǒng)都會有信息返回給操作者。2、實驗結(jié)果圖2.143、心得體會活動圖是U

6、ML用于對系統(tǒng)的動態(tài)行為建模的另一種常用工具，它描述活動的順序，展現(xiàn)從一個活動到另一個活動的控制流?；顒訄D在本質(zhì)上是一種流程圖。活動圖著重表現(xiàn)從一個活動到另一個活動的控制流，是部處理驅(qū)動的流程?；顒訄D的設(shè)計過程中在對開場點和完畢點的設(shè)計是非常重要的，同時不同的階段也有不同的控制流程，還要考慮到整個活動狀況下所遇到的各種不同的情景模式，進展相應(yīng)的策略設(shè)計。實驗三 狀態(tài)圖1、實驗步驟1在用例圖中的還書revesion用例，單擊右鍵，如圖3.1所示，新建一個狀態(tài)圖，命名為revesion狀態(tài)圖，圖3.2所示。圖3.1圖3.22雙擊receivesion狀態(tài)圖，展開后，在左邊的工具欄上選取一個實心圓點

7、，此結(jié)點為開場結(jié)點，圖3.3所示；當還書的時候，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3.53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、完畢，如圖3.7和圖3.8所示，重返步驟1。圖3.6圖3.7圖3.84如系統(tǒng)空閑，則進展對還書的信息進展查詢操作，圖3.9所示；查詢也有兩種結(jié)果，一是查詢得到該書的相關(guān)信息，二查詢不到該書的相關(guān)信息；則此時有兩種狀態(tài)，需要建立兩種狀態(tài)，如圖3.10所示。圖3.9圖3.105最后，操作者進展了操作后，系統(tǒng)會給出操作的結(jié)果給操作者；操作成功或失敗

8、，都會有提示信息給出。整個的還書的過程便完成；圖3.11所示。2、實驗結(jié)果圖3.11心得體會狀態(tài)圖Statechart Diagram主要用于描述一個對象在其生存期間的動態(tài)行為，表現(xiàn)為一個對象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件Event，以及因狀態(tài)轉(zhuǎn)移而伴隨的動作Action。一般可以用狀態(tài)機對一個對象的生命周期建模，狀態(tài)圖用于顯示狀態(tài)機StateMachine Diagram，重點在與描述狀態(tài)圖的控制流。狀態(tài)是指在對象的生命周期中的*個條件或者狀況，在此期間對象將滿足*些條件、執(zhí)行*些活動活活等待*些事件。所有對象都有狀態(tài)，狀態(tài)是對象執(zhí)行了一系列活動的結(jié)果，當*個事件發(fā)生后，對象的狀態(tài)將發(fā)

9、生變化。實驗四 類1、實驗步驟1翻開前面初步構(gòu)建的UML模型文件;2翻開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)立一個子目錄并命名為：圖書館業(yè)務(wù)功能。3用鼠標右擊圖書館業(yè)務(wù)功能在彈出來的菜單中選擇NewClass diagram項，創(chuàng)立類圖，如圖4.1所示。4雙擊新建的類圖，并點右邊控件集中選中的類的圖標，并用鼠標在圖中分別拖出一個類圖，并命名為Book，如圖4.2所示。圖4.1圖4.25接下來的一步為設(shè)置類的屬性，在新的類中雙擊該類，在翻開屬性面板中，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4.3所示；后撞擊Attrib

10、utes這個欄目，此欄目為設(shè)置類的屬性的選項，在圖中間的單擊右鍵，可以看到有一個Insert的選項，選中這個選項，圖4.4所示，后在出現(xiàn)的對話框中輸入相關(guān)信息如圖4.5所示；如書本的ISBN號，在Type這個方框輸入此屬性的類型值，同時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這個權(quán)限，如圖4.6所示。這個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4.7所示。 圖4.3 圖4.4 圖4.5 圖4.66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這個選項，可以看到圖4.8所示，在圖中的空白地方，單擊右鍵，在彈出

11、的菜單中選insert這個選項，也就只有這個選項可用，見圖4.9，接著輸入方法名，同時可以設(shè)置該方法的返回類型，也可以在Documentations的方框填寫一些相關(guān)的方法說明，如圖4.12所示，設(shè)置好該方法的訪問權(quán)限，見圖4.13。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4.14。 圖4.7 圖4.8 圖4.9 圖4.10 圖4.11 圖4.12 圖4.13 圖4.147至此，類的方法和屬性都設(shè)置好了，如圖4.15所示。圖4.158接下來為書目類設(shè)置，按照上面的步驟可以設(shè)置好該類的屬性和方法，如圖4.16和圖4.17所示。 圖4.16 圖4.179最后，繪制出由分析得出

12、的各個類，如圖4.18所示，此時，類圖便完成。2、實驗結(jié)果圖4.18心得體會類圖是面向?qū)ο笙到y(tǒng)建模中最常用和最重要的圖，是定義其它圖的根底。類圖主要是用來顯示系統(tǒng)中的類、接口以及它們之間的靜態(tài)構(gòu)造和關(guān)系的一種靜態(tài)模型。類圖的設(shè)計中，類名的選取是一個必不可少的環(huán)節(jié)，什么樣的類名決定了之后對軟件編碼過程中的困難程度，盡量使用能夠識別的，容易理解的參數(shù)名、類名、屬性和方法，便于之后的維護工作。實驗五 類的關(guān)系實驗步驟1翻開上面做好的類圖，添加管理員類，用戶類，界面類。首先，添加一人管理員類，圖5.1，并按照上面所說方法添加類的各種屬性和方法，見圖5.2、圖5.3。2可以依照上面的操作來添加其他的類，

13、如：用戶類Reader類、界面類(ActionForm),添加完后結(jié)果如圖5.4 和圖5.5所示；3其他的類添加完后，就可以為各個類添加關(guān)系了，由關(guān)聯(lián)、泛化、依賴等關(guān)系相互協(xié)作來靜態(tài)描述業(yè)務(wù)系，所以，各個類的關(guān)系也由這幾個關(guān)系來完成。如圖5.6所示：Person類是administrator類和reader類兩個類的父類，他們之間為泛化關(guān)系。administrator類和reader類是繼承Person類。BoobItem類是繼承Book類的，其他的類為一般的依賴關(guān)系，最后，連接完線條便得到圖5.6。4根據(jù)分析設(shè)計情況，進一步細化各類之間的關(guān)系。圖5.1圖5.2圖5.3圖.5.4圖5.5實驗結(jié)

14、果圖5.6心得體會類圖中最重要的四大關(guān)系是關(guān)聯(lián)關(guān)系(association)、聚合關(guān)系(aggregation)、合成關(guān)系(postion)和依賴關(guān)系(dependency)。關(guān)聯(lián)關(guān)系是類與類之間的聯(lián)結(jié)，它使一個類知道另一個類的屬性和方法。聚合是整體和局部之間的關(guān)系，是通過成員變量來實現(xiàn)的。合成關(guān)系是關(guān)聯(lián)關(guān)系的一種，是比聚合關(guān)系還要強的關(guān)系。它要求普通的聚合關(guān)系中代表整體的對象負責代表局部的對象的生命周期。依賴關(guān)系也是類與類之間的聯(lián)結(jié)，依賴總是單向的。依賴關(guān)系在Java或C+語言中表達為局部變量、方法的參數(shù)或者對靜態(tài)方法的調(diào)用。實驗六、七 交互圖1、實驗步驟1在Rose軟件的左邊欄目上的Log

15、icl View單擊右鍵，新建一個時序圖，時序圖是交互圖一種表示，可以用時序來表示，如圖6.1；在此，先單間介紹一下用法：圖中的直線箭頭是發(fā)送消息；虛線箭頭是返回消息；曲折線是對象自己給自己發(fā)送消息并調(diào)用。 2接下來的是添加類，系統(tǒng)中的類是其他的方法的邊界，在上面做好的類找到可以直接拖拉來圖中，見圖6.2 和圖6.3所示。圖6.1圖6.2圖6.33添加類后，便可以添加方法了，開場是必需是外面的實體向系統(tǒng)發(fā)送消息，如圖6.4所示，是管理員登錄時向系統(tǒng)發(fā)送的消息；圖6.45可以按上一步的方法來完成其他的方法，如viladate驗證,返回驗證結(jié)果，當用戶收到結(jié)果后，可以正常登錄后便能進展增加圖書見圖

16、6.5到圖6.9。最后得到的時序圖如圖6.10所示。圖6.52、實驗結(jié)果圖6.6圖6.7圖6.8圖6.9圖6.10(6)完成了時序圖后，可以按F5鍵便得到增加圖書的協(xié)作圖，見圖6.11所示。圖6.117剩下的更新圖書信息和刪除圖書信息的交互圖在此不再一一詳細的介紹，其繪圖方法跟繪制增加圖書的方法一樣，最后得到見圖6.12 到圖6.15圖6.12圖6.13圖6.14圖6.153、心得體會一次交互就是指在特定語境中，為了實現(xiàn)*一個目標，而在一組對象之間進展交換的一組消息所表示的行為，交互片斷操作符assert是用來表示容所描述的行為是執(zhí)行過程中那個時刻唯一的有效行為。如果執(zhí)行到這個片斷的前面，則說

17、明該片斷就一定會發(fā)生。它通常和ignore或consider一起使用，以斷言*種特定種類的消息行為。交互圖的設(shè)計能夠更加清楚表示各個事件的關(guān)系和操作順序。實驗八、九 對象圖和包實驗步驟為了更好的描述借書過程，根據(jù)圖8.1繪制借書過程中*一時刻的對象圖圖8.1(1) 確定對象的值假定管理員在為讀者S05001辦理UML Guide的借書手續(xù)，這時首先彈出一個借書窗口lfLend，在其上輸入讀者ID和書名，點擊借書按鈕。這里lfLend對象將調(diào)用業(yè)務(wù)管理者類bmMain對象的findBookByName方法去獲取一個書名為UML Guide的Book對象bLend，然后bmMain再通過lendB

18、ook方法，去調(diào)用bLend對象findFreeItem方法，去查找一本可借閱的圖書，這里假定找到圖書iLend，然后使用setLoanState更改iLend的借閱狀態(tài)為借出，完成借書過程。表8.1描述了在成功設(shè)置iLend對象借閱狀態(tài)為借出狀態(tài)時，與借書過程有關(guān)的各對象的值。表8.1類名對象名屬性值方法LendFramelfLendBookName=UML GuideReaderID=S05001lendBookBookManagerbmMainfindBookByNamelendBookBookbLendBookName=UML GuideISBN=ISBN12315findFreeIt

19、emItemiLendISBN=ISBN12315ItemID=B05001getItemIDsetLoanState圖8.1(2) 繪圖，根據(jù)1中的描述，繪制出當iLend狀態(tài)變更時，系統(tǒng)中各對象的狀態(tài)如圖8.2所示。3根據(jù)分析設(shè)計情況，進一步設(shè)計對象和包之間的關(guān)系。2、實驗結(jié)果圖8.2心得體會UML包圖中描繪兩個或更多的包以及這些包之間的依賴關(guān)系。包是UML中的一種構(gòu)造，用來將各種建模元素如用例或者類分組組織起來。包的符號是文件夾的樣子，可以應(yīng)用于任何UML圖中。任何圖中如果只包含包以及包之間的依賴，都可以看作是UML包圖。UML包圖實際上是UML2中的一個新概念，在UML1中一直是非正式

20、的局部，過去被稱為UML包圖的東西實際上通常是僅僅包含包的UML類圖或UML用例圖。UML對象圖(ObjectDiagram)是顯示了一組對象和他們之間的關(guān)系。使用UML對象圖來說明數(shù)據(jù)構(gòu)造，類圖中的類或組件等的實例的靜態(tài)快照。UML對象圖和類圖一樣反映系統(tǒng)的靜態(tài)過程，但它是從實際的或原型化的情景來表達的。UML對象圖顯示*時刻對象和對象之間的關(guān)系。一個UML對象圖可看成一個類圖的特殊用例，實例和類可在其中顯示。對象也和合作圖相聯(lián)系，合作圖顯示處于語境中的對象原型類元角色。實驗十、十一 組件圖和部署圖1、實驗步驟1在組件視圖中雙擊Main圖，出現(xiàn)圖10.1，為編輯組件圖做好準備，這時繪圖工具欄

21、中的圖標如圖中橢圓所示，其中具體含義可參看本節(jié)補充圖標一段的介紹。圖10.12在組件視圖中，從工具欄中選擇MainProgram圖標，在右邊的繪圖區(qū)中添加一個新組件，并取名StartClass.java說明新增一個主程序。圖10.23選擇新創(chuàng)立的組件，點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇Open Sepcification,彈出圖10.3對話框。4在對話框中，可以修改組件的名稱，設(shè)置組件的類型，指定實現(xiàn)的語言。這里新組件的名稱定為StartClass.java，組件構(gòu)型為Main ProgramRose中提供了多種構(gòu)型，大局部在補充圖標一段中均有簡單的介紹，實現(xiàn)語言為JAVARose中默認的是分析

22、語言Analysis，修改結(jié)果如圖10.4所示。圖10.3圖10.45組件圖描述的是系統(tǒng)的實現(xiàn)視圖，因此要指定實現(xiàn)組件功能的文件。點擊File選項卡，在列表框中點擊鼠標右鍵，在彈出的菜單中選擇Insert File，彈出文件對話框。在對話框中，鍵入StartClass.java，點擊翻開按鍵，這時對話框如圖10.5所示。圖10.56雙擊StartClass.java，彈出是否創(chuàng)立對話框，詢問是否創(chuàng)立文件，選擇YES,彈出記事本，這時可輸入相應(yīng)的源程序注意：如果這里選擇的文件已經(jīng)存在，則不會彈出創(chuàng)立文件對話框，而是直接顯示相應(yīng)文件容。7創(chuàng)立相應(yīng)的包。選擇包圖標，在右圖中創(chuàng)立。這里同樣需要對每個組

23、件翻開Open Specification對話框，設(shè)置具體的屬性，對包組件來說需要在Files選項卡中指明與其對應(yīng)的目錄。創(chuàng)立完畢的組件圖如圖10.6所示。圖10.68選擇業(yè)務(wù)對象包BO，雙擊，翻開業(yè)務(wù)對象包的詳細組件圖，這里根據(jù)分析的結(jié)果分別創(chuàng)立Title.java,Item.java，Loan.java，BorrowerInfomation.java，Reservation.java組件，并設(shè)置好每個組件的構(gòu)型和對應(yīng)的文件。創(chuàng)立好的BO包組件圖如圖10.7。圖10.79創(chuàng)立依賴關(guān)系。在本節(jié)關(guān)系一段中，已經(jīng)描述過依賴關(guān)系使用虛線表示，因此根據(jù)分析中的結(jié)果，在圖中將相互依賴的組件連接即可。完成

24、后的組件圖如圖10.8。2、實驗結(jié)果圖10.82. 繪制部署圖分析：TJKD的圖書管理系統(tǒng)目前開發(fā)的是一個單機版系統(tǒng)，其中所有的運算均在一臺機器上完成，但是由于打印報表的需要，系統(tǒng)還應(yīng)配備一臺打印機。因此得出系統(tǒng)中存在2個節(jié)點：一臺主機，其類型是Processor。一臺打印機，其類型是Device。繪圖步驟：1瀏覽窗口中選擇Deployment View,彈出如圖10.9所示窗口。圖10.92在圖中添加分別添加一個Processer和Device，并分別命名為puterwith java support和Printer，添加完畢后，其結(jié)果如圖10.10所示。圖10.103為節(jié)點添加連接關(guān)系。全

25、圖如圖10.11。圖10.11心得體會組件圖提供系統(tǒng)的物理視圖，它的用途是顯示系統(tǒng)中的軟件與其他軟件組件(例如，庫函數(shù))的依賴關(guān)系。組件圖可以在一個非常高的層次上顯示，從而僅顯示粗粒度的組件，也可以在組件包層次上顯示。部署圖表示該軟件系統(tǒng)如何部署到硬件環(huán)境中。它的用途是顯示該系統(tǒng)不同的組件將在何處物理地運行，以及它們將如何彼此通信。因為部署圖是對物理運行情況進展建模，系統(tǒng)的生產(chǎn)人員就可以很好地利用這種圖。組件圖和部署圖的交互使用，加深了我對自己所做系統(tǒng)的業(yè)務(wù)認識，不斷更新和優(yōu)化。實驗十二 正向工程1、實驗步驟在上面做好的類圖和組件圖，瀏覽窗口中選擇ponent View；見圖12.1。本例是用

26、實現(xiàn)administrator類為例來講一下怎樣實現(xiàn)正向工程，首先在左邊的工具欄選一個組件，并命名為administrator類，并找到這個類。在上面的圖中找到administrator類后，把它拖拉到剛剛建好的組件圖里面,見圖12.2所示。圖12.1圖12.2(4)做完上一步后,雙擊該組件,在找開的對話框中,選Files這個選項，如圖12.3那樣設(shè)置。圖12.3做完一步后，右鍵單擊該組件，便會看到有一項為Java/J2EE，如圖12.4所示，當鼠標移到該項上時會有彈出快捷菜單Generate Code，見圖12.5，接下來會一另一個對話框出現(xiàn)，選擇剛剛添加的類點擊中間的Assige鍵，圖12.6示。到此，正向