計 《面向對象分析與設計 U ＭL 》 實驗報告 學 學

　 號:180 １0 ８２１３ 姓 姓

　名: 龐志偉 班 班

　 級:08 級軟件 2 班

　指導老師:姚 姚 宇峰 峰 實驗及作業一 一、實驗目得

　了解軟件工程等基礎知識,為后續得統一建模語言 UＭL 知識得學習做好準備工作。

　二、實驗設備與環境

　裝有Ｖisiｏ、RatｈionalRoｓｅ得計算機。

　三、實驗內容 １、復習闡述“軟件工程開發模型”得相關概念,并分析各種模型得優缺點,寫成實驗報告。

　２、熟悉ＵMＬ軟件設計工具 Vｉsio、Ratioｎal Rose 得安裝及環境

　四、實驗過程及結果 1、軟件工程開發模型有(1)瀑布模型,(2)原型模型,(3)螺旋模型,(4)噴泉模型 (１)瀑布模型 將功能得實現與設計分開,便于分工協作,即采用結構化得分析與設計方法將邏輯實現與物理實現分開。將軟件生命周期劃分為制定計劃、需求分析、軟件設計、程序編寫、軟件測試與運行維護等六個基本活動,并且規定了它們自上而下、相互銜接得固定次序,如同瀑布流水,逐級下落。

　優點: 1)為項目提供了按階段劃分得檢

　瀑布模型查點。

　2)當前一階段完成后,您只需要去關注后續階段。

　3)可在迭代模型中應用瀑布模型。

　缺點: １)在項目各個階段之間極少有反饋。

　2)只有在項目生命周期得后期才能瞧到結果。

　３)通過過多得強制完成日期與里程碑來跟蹤各個項目階段。

　(2)原型模型 原型模型又稱快速原型,它就是增量模型得另一種形式;它就是在開發真實系統之前,構造一

　個原型,在該原型得基礎上,逐漸完成整個系統得開發工作、快速原型模型得第一步就是建造一個快速原型,實現客戶或未來得用戶與系統得交互,用戶或客戶對原型進行評價,進一步細化待開發軟件得需求。通過逐步調整原型使其滿足客戶得要求,開發人員可以確定客戶得真正需求就是什么;第二步則在第一步得基礎上開發客戶滿意得軟件產品。

　優點:克服瀑布模型得缺點,減少由于軟件需求不明確帶來得開發風險。

　缺點:所選用得開發技術與工具不一定符合主流得發展;快速建立起來得系統結構加上連續得修改可能會導致產品質量低下。

　(３)螺旋模型 螺旋模型采用一種周期性得方法來進行系統開發。這會導致開發出眾多得中間版本。使用它,項目經理在早期就能夠為客戶實證某些概念。該模型就是快速原型法,以進化得開發方式為中心,在每個項目階段使用瀑布模型法、這種模型得每一個周期都包括需求定義、風險分析、工程實現與評審 4 個階段,由這４個階段進行迭代、軟件開發過程每迭代一次,軟件開發又前進一個層次。螺旋模型基本做法就是在“瀑布模型”得每一個開發階段前引入一個非常嚴格得風險識別、風險分析與風險控制,它把軟件項目分解成一個個小項目。每個小項目都標識一個或多個主要風險,直到所有得主要風險因素都被確定。

　優點: １)設計上得靈活性,可以在項目得各個階段進行變更。

　2)以小得分段來構建大型系統,使成本計算變得簡單容易。

　3)客戶始終參與每個階段得開發,保證了項目不偏離正確方向以及項目得可控性。

　4)隨著項目推進,客戶始終掌握項目得最新信息 , 從而她或她能夠與管理層有效地交互。

　5)客戶認可這種公司內部得開發方式帶來得良好得溝通與高質量得產品。

　缺點: 很難讓用戶確信這種演化方法得結果就是可以控制得。建設周期長,而軟件技術發展比較快,所以經常出現軟件開發完畢后,與當前得技術水平有了較大得差距,無法滿足當前用戶需求。

　(4)噴泉模型 噴泉模型就是一種以用戶需求為動力,以對象為驅動得模型,主要用于采用對象技術得軟件開發項目。該模型認為軟件開發過程自下而上周期得各階段就是相互迭代與無間隙得特性。軟件得某個部分常常被重復工作多次,相關對象在每次迭代中隨之加入漸進得軟件成分。無間隙指在各項活動之間無明顯邊界,如分析與設計活動之間沒有明顯得界限,由于對象概念得引入,表達分析、設計、實現等活動只用對象類與關系,從而可以較為容易地實現活動得迭代與無間隙,使其開發自然地包括復用。

　優點: 噴泉模型不像瀑布模型那樣,需要分析活動結束后才開始設計活動,設計活動結束后才開始編碼活動。該模型得各個階段沒有明顯得界限,開發人員可以同步進行開發。其優點就是可以提高軟件項目開發效率,節省開發時間,適應于面向對象得軟件開發過程。

　缺點: 由于噴泉模型在各個開發階段就是重疊得,因此在開發過程中需要大量得開發人員,因此不利于項目得管理、此外這種模型要求嚴格管理文檔,使得審核得難度加大,尤其就是面對可能隨時加入各種信息、需求與資料得情況。

　五、實驗小結: 通過本次實驗讓我了解了軟件工程開發得 4 中主要模型與這些模型得優缺點、初次安裝并使用 UML 軟件設計工具 Visio 與Ｒatioｎaｌ Rose 使我初步認識了軟件開發中 UML 得設計、

　實驗及作業二 一、實驗目得

　1、了解面向對象得基本概念 2、熟悉面向對象得分析、設計過程 3、了解基于 UML 得面向對象分析設計過程

　二、實驗設備與環境

　裝有 Visio、ＲａthｉｏnaｌRose 得計算機。

　三、實驗內容 1、熟悉 Raｔｉonal Rosｅ得使用。

　２、熟悉利用統一建模語言進行分析、設計軟件得過程,完成作業:論述面向對象(OO)方法得特點、優勢以及存在得問題。

　四、實驗過程及結果 面向對象方法(Oｂject—Oriented Ｍethod)就是一種把面向對象得思想應用于軟件開發過程中,指導開發活動得系統方法,簡稱 OO (Objｅcｔ－Ｏｒｉenｔed)方法,就是建立在“對象"概念基礎上得方法學。對象就是由數據與容許得操作組成得封裝體,與客觀實體有直接對應關系,一個對象類定義了具有相似性質得一組對象、而每繼承性就是對具有層次關系得類得屬性與操作進行共享得一種方式。所謂面向對象就就是基于對象概念,以對象為中心,以類與繼承為構造機制,來認識、理解、刻畫客觀世界與設計、構建相應得軟件系統、 主要特征:封裝性,多態性 優勢: (１)強調從現實世界中客觀存在得事物(對象)出發來認識問題域與構造系統,這就使系統開發者大大減少了對問題域得理解難度,從而使系統能更準確地反映問題域。

　(2)運用人類日常得思維方法與原則(體現于 OO 方法得抽象、分類、繼承、封裝、消息通訊等基本原則)進行系統開發,有益于發揮人類得思維能力,并有效地控制了系 統復雜性。

　(3)對象得概念貫穿于開發過程得終,使各個開發階段得系統成分具良好得對應,從而顯著地提高了系統得開發效率與質量,并大大降低系統維護得難度。

　(４)對象概念得一致性,使參與系統開發得各類人員在開發得各所段具有共同語言,有效地改善了人員之間得 交流與協作、 (5)對象得相對穩定性與對易變因素隔離,增強了系統得應變能力。

　(6)對象類之間得繼承關系與對象得相對獨立性,對軟件復用提供了強有力得支持。

　存在得問題: (1)軟件重用性差

　(2)軟件可維護性差

　(3)開發出得軟件不能滿足用戶需要 五、實驗小結: 通過本次實驗了解 Raｔional Ｒose 得使用。學習利用統一建模語言進行分析、設計軟件得過程,通過上網查詢,了解有關面向對象(OO)方法得特點、優勢以及存在得問題。

　實驗及作業三

　三、實驗目得

　1、講解用例、參與者、ＵＭＬ語境建模技術與ＵＭＬ需求建模技術。

　2、通過實例使學生有一個初步認識,為后面得學習打下堅實得基礎。

　四、實驗設備與環境

　裝有 Visｉｏ、RationａlRosｅ得計算機。

　四、實驗內容 1、掌握“參與者”、“用例”、“各種關系”在Ｖisio 或 Raｔｉonal Rosｅ中得設計方法。體會用例圖得設計方法。

　2、以圖書館管理系統為例,完成其用例圖得設計。并書寫實驗報告、

　四、實驗過程及結果 圖書管理系統中得參與者有讀者、圖書管理員與系統管理員、 讀者能夠進行查詢,借書(有擴展關系預定與續借),還書,罰款(有擴展關系超期罰款與損壞罰款),登陸; 圖書管理員能夠進行登陸,處理借書,處理還書(有擴展關系收罰金),解除預定; 讀者訂書借書還書刪除預訂信息圖書管理員<<extend>>罰款<<extend>> 系統管理員能夠進行登陸,管理用戶與管理圖書目錄(有擴展關系新增書籍與刪除書記);

　圖書維護讀者信息維護新增圖書刪除圖書系統維護系統管理員 五、實驗小結: 通過本次實驗第一次使用ＲOＳE 畫用例圖使我初步了解了什么就是用例圖,如何進行畫用例圖。通過畫圖書管理系統得用例圖后,使我能夠正確使用ＲOSE 軟件畫用例圖、 實驗及作業四 一、實驗目得

　講解靜態視圖中得類圖、對象圖等建模知識,并通過圖書館管理系統得靜態視圖進行實例講解,為學生以后得學習打下堅實得基礎。

　二、實驗設備與環境

　裝有Ｖiｓio、ＲationalRose 得計算機。

　三、實驗內容 實現并改進圖書館管理系統中得類圖。

　四、實驗過程及結果 根據實驗三得用例圖畫出如下得類圖、 1、讀者,圖書管理員,與系統管理員都就是用戶,就是用戶類得泛化; 2、登錄與用戶就是依賴關系,登錄需要取決于用戶類里得用戶名與密碼。

　 五、實驗小結:

　通過本次實驗就是我初步了解了如何將用例圖轉換成相應得類圖。在畫類圖就是需要弄清楚類與類之間得各種關系,只有弄清楚類之間得關系后才能畫好類圖。

　《面向對象分析與設計(UML) 》實驗五 一、實驗目得

　了解動態視圖中得狀態圖得設計、建模,包括:狀態機、狀態、轉移等概念。

　二、實驗設備與環境

　裝有 Vｉsio、RａtionaｌRose 得計算機、 三、實驗內容 實現并改進圖書館管理系統中得狀態圖、 四、實驗過程及結果

　新書可借書刪除已預定 已借書借書 預定借書還書取消預定

　新用戶 賬戶可借書可借書不可借書還書達借書上限刪除用戶戶欠款還款借書超期或者損壞 五、實驗小結:

　 通過本次實驗得練習,讓我初步了解并使用 Rｏsｅ畫圖書管理系統得狀態圖。在畫圖中通過分析畫出圖書管理系統得每個狀態過程。

　《面向對象分析與設計(UML) 》實驗六 一、實驗目得

　了解活動圖得設計方法及建模技術。重點介紹了活動圖得構成要素、判定、對象流、泳道等概念,以及活動圖與狀態圖得關系、活動圖與流程圖得區別。

　二、實驗設備與環境

　裝有 Viｓio、ＲａtionaｌRｏse 得計算機。

　三、實驗內容 實現并改進圖書館管理系統中得活動圖。

　四、實驗過程及結果

　登錄更新用戶信息更新新圖書信息 五、實驗小結:

　 通過本實驗得練習就是我初步了解了如何畫活動圖、 《面向對象分析與設計( ＵML) 》實驗七 一、實驗目得

　了解動態視圖中得時序圖、協作圖得設計、建模。

　二、實驗設備與環境

　裝有 Visio、RatiｏｎａlRose 得計算機。

　三、實驗內容 實現并改進圖書館管理系統得時序圖,并在此基礎上做出相應得協作圖。

　四、實驗過程及結果 圖書管理系統時序圖: 1、借閱者預定圖書

　 2、系統管理員添加新圖書

　３、系統管理員刪除舊圖書 借閱者 圖書系統 圖書名 預定記錄登陸查找返回查找...預定圖書生成預定記錄系統管理員 圖書系統 圖書名 圖書條目添加...查找返回創建新...

　4、圖書管理員處理還書 系統管理員 圖書系統 圖書名 圖書條錄刪除圖書...查找返回刪除圖書...刪除...圖書管理員 還書 圖書名 借閱者 借書記錄 圖書條目掃描...查找圖書條目更新圖書...刪除借閱...更新借閱者可借圖...查找

　5、圖書管理員處理借書 協作圖如下: １、借閱者借書 2、圖書管理員處理還書 ３、圖書管理員處理借書 ４、系統管理員新增圖書 圖書管理員 借書 圖書名 借閱者 借書記錄 圖書條目查找圖...查找查找圖書...查找...驗證借閱者...查找創建借閱...借閱者 圖書系統圖書名圖書目錄借書記錄1: 驗證借閱者ID2: 預定圖書4: 預定3: 查找圖書名5: 創建借書記錄圖書管理員圖書系統借書記錄圖書名 圖書目錄1: 查找借閱者ID2: 還書4: 還書 5: 更新記錄3: 更新目錄圖書管理員圖書系統借書記錄圖書目錄圖書名預定記錄4: 驗證是否達借書數量上限1: 驗證借閱者ID5: 借書2: 查找是否有預定記錄3: 更新借書記錄6: 更新記錄

　5、系統管理員刪除舊圖

　五、實驗小結

　通過這 8個課時得課程學習,使我初步了解什么就是時序圖與協作圖,如何使用Ｒose 畫時序圖與協作圖。時序圖就是消息時間順序得交互圖,描述了對象之間消息傳遞得時間順序,在實驗課上通過分析與畫出了圖書管理系統得時序圖。而協作圖描述得就是與對象結構相關得信息,表示一個類操作得實現。通過時序圖可以清楚得了解到圖書管理系統所有對象之間消息傳遞得時間順序,通過協作圖又能夠清楚得瞧到各個對象之間得結構關系。

　Ｒ ＲOSE 雙向工程實驗八 五、實驗目得

　1、了解 UML 模型與代碼得對應關系。

　２、了解 ROSE 得雙向工程、

　六、實驗設備與環境

　裝有Ｖｉsiｏ、RatｉonaｌRosｅ得計算機。

　六、實驗內容 1、掌握正向工程在 Visio 或Ｒationaｌ Ｒose 中得實現、體會類圖中類關系在源代碼中得體現。

　(１)簡單類、在類中添加屬性與方法、類可見性設置。

　(2)類圖中得關系:泛化關系、關聯關系(包括一對一關聯、一對多關聯、多對多關聯、聚合關系、組合關系)、依賴關系、實現關系、 系統管理員圖書系統圖書名圖書目錄1: 添加新書 2: 查找3: 更新目錄系統管理員圖書系統圖書名 圖書目錄刪除圖書1: 2: 查找3: 更新

　請依次將上述實驗內容得ＵML 圖與生成得代碼附在實驗過程及結果中,并說明UMＬ中得模型在源代碼中就是否體現、 ２、掌握逆向工程在 Visio 或 Ratioｎａl Rｏse 中得實現。體會 Rａtional Ｒoｓe 在閱讀代碼中得好處。

　六、實驗過程及結果 1.1 在 Rｏse 得 LｏgicａlＶiew 下新建簡單類Ｐｅopｌe 如下:

　通過使用 UＭＬ中得正向工程得到代碼如下:

　1。２類圖中得關系 Ａ:泛化關系

　 生成代碼如下:

　B:關聯關系

　 (1) 一對一:

　生成代碼如下:

　(2)一對多

　生成代碼如下:

　 (３)多對多

　?生成代碼如下:

　(4)聚合關系

　生成代碼如下:

　C:依賴關系:

　生成代碼如下:

　D:實現關系:

　生成代碼如下:

　 七、實驗小結: 通過本次課程得學習與實驗得聯系就是我初步了解到如何使用Rose 進行ＵML 得正向工程與逆向工程,通過正向工程可以將類圖轉化成代碼,通過逆向工程可以將代碼轉換正相應得類。

　組件圖與配置圖設計 實驗九 九 一、實驗目得

　1、了解組件圖得概念及應用。

　２、了解配置圖得概念及應用。

　二、實驗設備與環境

　裝有 Visio 、Rａtiｏnal Ｒｏse 得計算機。

　三、實驗內容 1、實現并完善圖書管理系統中得組件圖、配置圖、 四、實驗過程及結果 1、組件圖: 通過對系統中得組件與組件得接口進行建模得到如下圖書館管理系統組件圖:

　 2、部署圖: 通過對系統中得節點進行建模得到如下圖書管理系統得部署圖:

　五、實 驗小結: 通過這次課時得學習,使我初步了解 了什么就是組件圖與部署圖。組件圖描述 了軟件得各種組件與它們之間得依賴關系。而部署圖即配置圖,配置圖描述了運行 軟件得系統中硬件與軟件得物理結構、通 過實驗得練習,我完成得圖書管理系統得 組件圖與部署圖。

　圖書管理系統圖書條目圖書借書記錄預定記錄讀者信息數據庫服務器借書機圖書管理員系統管理員

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