軟件工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、軟件工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)計(jì)算機(jī)學(xué)院2017年2月軟件工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)    前    言 軟件工程實(shí)驗(yàn)是為計(jì)算機(jī)相關(guān)專(zhuān)業(yè)本科軟件工程課程配套設(shè)置的，是軟件工程課程講授中一個(gè)重要的、不可或缺的實(shí)踐環(huán)節(jié)。其目的是使學(xué)生能夠針對(duì)具體軟件工程項(xiàng)目，全面掌握軟件工程管理、軟件需求分析、軟件初步設(shè)計(jì)、軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)、軟件測(cè)試等階段的方法和技術(shù)，通過(guò)該課程設(shè)計(jì)使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握軟件開(kāi)發(fā)模型、軟件生命周期、軟件過(guò)程等理論在軟件項(xiàng)目開(kāi)發(fā)過(guò)程中的意義和作用，培養(yǎng)學(xué)生按照軟件工程的原理、方法、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)的能力，培養(yǎng)

2、學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)技術(shù)文檔的編寫(xiě)能力，從而使學(xué)生提高軟件工程的綜合能力，提高軟件項(xiàng)目的管理能力。按該課程的特點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括軟件開(kāi)發(fā)的兩大方法學(xué)的專(zhuān)題訓(xùn)練，即結(jié)構(gòu)化（生命周期學(xué)）的方法學(xué)和面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)，通過(guò)對(duì)一個(gè)簡(jiǎn)單項(xiàng)目，要求學(xué)生利用結(jié)構(gòu)化軟件開(kāi)發(fā)技術(shù)或面向?qū)ο蟮能浖_(kāi)發(fā)技術(shù)完成對(duì)該項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)。因此設(shè)置五個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從項(xiàng)目發(fā)的準(zhǔn)備工作，系統(tǒng)分析過(guò)程，系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程，軟件測(cè)試到系統(tǒng)實(shí)施，覆蓋軟件開(kāi)發(fā)的整個(gè)過(guò)程，此外又引入我國(guó)國(guó)家計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)規(guī)范，以規(guī)范技術(shù)文檔的書(shū)寫(xiě)標(biāo)準(zhǔn)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。通過(guò)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，達(dá)到如下目的：使學(xué)生進(jìn)一步了解和掌握軟件工程原理，提高對(duì)實(shí)際項(xiàng)目的分析和設(shè)計(jì)

3、能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)課程，熟悉和基本掌握軟件工程方法學(xué)、軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程，文檔資料的編寫(xiě)格式及規(guī)范，全面領(lǐng)會(huì)和貫通所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)課程知識(shí)，分析解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際作風(fēng)，實(shí)事求是，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)，為今后從事科學(xué)研究工作打下基礎(chǔ)。   實(shí)驗(yàn)要求 軟件工程實(shí)驗(yàn)具體要求如下：每個(gè)項(xiàng)目小組必須按照軟件工程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)附錄中給定的文檔規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)提供項(xiàng)目文檔；題目自定或采用附錄二中的題目；軟件開(kāi)發(fā)的方法自定（結(jié)構(gòu)化或面向?qū)ο蟮姆椒▽W(xué)）。實(shí)驗(yàn)一 用Visio進(jìn)行功能分析和建模1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆战Y(jié)構(gòu)化分析的方法。掌握使用

4、Visio2003軟件繪制數(shù)據(jù)流圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖的一般方法和技巧。2. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟件平臺(tái):Microsoft Windows XP，軟件工具：Micrisoft Visio 2003。3. 實(shí)驗(yàn)原理結(jié)構(gòu)化分析方法以數(shù)據(jù)字典為核心，采用實(shí)體關(guān)系圖、數(shù)據(jù)流圖和狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖等圖形來(lái)表達(dá)需求，直觀明了且易于理解和掌握。數(shù)據(jù)流圖作為功能建模的基礎(chǔ)，描述數(shù)據(jù)怎樣轉(zhuǎn)換以及轉(zhuǎn)換的功能，狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖作為行為建模的基礎(chǔ)，表示系統(tǒng)的各種行為狀態(tài)以及狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換方式。4. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求繪制學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)（案例如下）的數(shù)據(jù)流圖及狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。5. 撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告案例1某校準(zhǔn)備開(kāi)發(fā)一個(gè)學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中，教務(wù)人員錄入

5、學(xué)生信息、課程信息和成績(jī)信息，學(xué)生可以隨時(shí)查詢自己所選課程的成績(jī)。由于學(xué)生成績(jī)屬于敏感信息，系統(tǒng)必須提供必要的安全措施以防非法存取。用Visio 操作實(shí)驗(yàn)步驟及相關(guān)詳細(xì)講解：* 第0層DFD圖教務(wù)人員維護(hù)學(xué)生信息和課程信息，并登錄學(xué)生的選課成績(jī)；學(xué)生查詢自己的成績(jī)單。* 第1層DFD圖對(duì)第0層DFD圖中的一個(gè)加工"學(xué)生成績(jī)管理"進(jìn)行展開(kāi)。雙箭頭：直線右鍵格式線條，線端的起點(diǎn)終點(diǎn)直線用動(dòng)態(tài)連接線* 第2層DFD圖對(duì)第1層DFD圖中的一個(gè)加工"查詢學(xué)生成績(jī)"進(jìn)行展開(kāi)。繪制第0層DFD的時(shí)候，將整個(gè)系統(tǒng)看成一個(gè)加工，然后找出作用于該加工的外部實(shí)體，以及相應(yīng)的數(shù)

6、據(jù)輸入和輸出。對(duì)于"學(xué)生成績(jī)管理系統(tǒng)"而言，整個(gè)系統(tǒng)就是一個(gè)加工"學(xué)生成績(jī)管理"。從用戶的需求描述可知，"教務(wù)人員"是數(shù)據(jù)的源點(diǎn)，"學(xué)生"是數(shù)據(jù)的終點(diǎn)。另外，教務(wù)人員需要錄入學(xué)生信息、課程信息和成績(jī)，說(shuō)明"學(xué)生信息"、"課程信息"和"成績(jī)"是數(shù)據(jù)流；同樣，"查詢請(qǐng)求"和"查詢結(jié)果"也是數(shù)據(jù)流。根據(jù)上述分析，得到如圖所示的第0層DFD。繪制下一層數(shù)據(jù)流圖時(shí)，細(xì)化第0層的加工"學(xué)生成績(jī)管理"，從而描述

7、系統(tǒng)的主要功能。從第0層DFD得知，"學(xué)生信息"是教務(wù)人員需要錄入的一個(gè)信息，因此加入一個(gè)加?quot;錄入學(xué)生信息"，同樣得到"錄入課程信息"、"登記成績(jī)"兩個(gè)加工。另外，數(shù)據(jù)流"查詢請(qǐng)求"和"查詢結(jié)果"應(yīng)該由加工"查詢成績(jī)"來(lái)完成。這樣，我們用"錄入學(xué)生信息"、"錄入課程信息"、"登記學(xué)生成績(jī)"和"查詢學(xué)生成績(jī)"四個(gè)加工代替第0層的"學(xué)生成績(jī)管理"，同時(shí)增加這些數(shù)

8、據(jù)流對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，即"學(xué)生"、"課程"和"成績(jī)"，最后得到如圖所示的第1層DFD。為了繼續(xù)進(jìn)行分解，我們分析第1層DFD中的加工"查詢學(xué)生成績(jī)"。學(xué)生查詢成績(jī)時(shí)需要提供合法性檢查，因此，"查詢學(xué)生成績(jī)"可以分解為"合法性檢查"和"查詢成績(jī)"兩個(gè)處理步驟，從而形成如圖所示的第2層DFD。根據(jù)以上實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)，繪制數(shù)據(jù)流圖應(yīng)當(dāng)遵循以下原則：（1） 分層時(shí)，子圖的輸入、輸出數(shù)據(jù)流必須和父圖中相應(yīng)加工的輸入、輸出數(shù)據(jù)流一致；（2） 加工的編號(hào)應(yīng)該唯一且具有層次性；

9、（3） 加工不應(yīng)該只有輸入或只有輸出，通常既有輸入又有輸出；（4） 數(shù)據(jù)流圖不應(yīng)反映處理的順序；（5） 加工之間應(yīng)通過(guò)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行通信，避免從一個(gè)加工直接流到另一個(gè)加工；（6） 數(shù)據(jù)應(yīng)通過(guò)加工進(jìn)行流動(dòng)，避免從一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)直接流到另一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；（7） 數(shù)據(jù)流圖中所有元素的命名應(yīng)當(dāng)對(duì)客戶有意義，且與業(yè)務(wù)相關(guān)；（8） 不要在一個(gè)圖中繪制7個(gè)以上的加工，否則難于繪制和理解。通常來(lái)說(shuō)，行為建模用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)。實(shí)時(shí)系統(tǒng)中可能存在許多腳本，很多實(shí)體需要進(jìn)行狀態(tài)劃分和描述狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，有時(shí)為了描述系統(tǒng)的并發(fā)行為，還需要使用其他一些工具進(jìn)行描述，如Petri網(wǎng)。在事務(wù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)行為相對(duì)簡(jiǎn)單，只有某些行為較復(fù)雜的

10、實(shí)體才需要建立其狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。（1） 分析外部事件，所謂外部事件是指外部實(shí)體與系統(tǒng)的一次交互。（2） 分析事件的響應(yīng)者，該響應(yīng)者為了響應(yīng)該事件要進(jìn)行怎樣的活動(dòng)，這種活動(dòng)又會(huì)激發(fā)哪些事件等，這樣構(gòu)成了系統(tǒng)行為的腳本。（3） 根據(jù)事件和活動(dòng)劃分實(shí)體的狀態(tài)，也可根據(jù)其他知識(shí)劃分實(shí)體狀態(tài)，考慮發(fā)生怎樣的事件使該實(shí)體進(jìn)入這個(gè)狀態(tài)，怎樣的事件使該實(shí)體從這個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一狀態(tài)等。 舉例分析：（在數(shù)據(jù)流程圖中）或UML圖中在"學(xué)生成績(jī)管理"系統(tǒng)中，學(xué)生成績(jī)信息需要采取安全措施，我們可以采取登錄方法避免非法使用系統(tǒng)。這樣，該系統(tǒng)存在"登錄"、"正常"和&

11、quot;出錯(cuò)"等狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。學(xué)生啟動(dòng)系統(tǒng)之后，系統(tǒng)處于"登錄"狀態(tài)。在這種狀態(tài)下，學(xué)生可以進(jìn)行登錄或取消登錄。如果取消登錄，系統(tǒng)直接退出；如果登錄失敗，系統(tǒng)進(jìn)入"出錯(cuò)處理"狀態(tài)，在顯示錯(cuò)誤信息后，又重新回到"登錄"狀態(tài)；如果登錄成功，系統(tǒng)進(jìn)入"正常" 狀態(tài)，即顯示操作界面，等待學(xué)生查詢，學(xué)生可以多次查詢不同課程的成績(jī)，直到學(xué)生選擇退出為止。實(shí)驗(yàn)二用例模型設(shè)計(jì)1. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會(huì)IBM Rational Rose Enterprise Edition的基本操作。掌握使用Rose進(jìn)行用例建模。2. 實(shí)驗(yàn)環(huán)境軟

12、件平臺(tái):Microsoft Windows XP，軟件工具：IBM Rational Rose Enterprise Edition。3. 實(shí)驗(yàn)原理使用用例方法來(lái)描述系統(tǒng)功能需求的過(guò)程，就是用例建模，它是實(shí)現(xiàn)"功能模型"建模的主要手段之一。用例模型主要包括以下兩部分內(nèi)容。用例圖(Use Case Diagram)確定系統(tǒng)中所包含的參與者、用例和兩者之間或其自身的關(guān)系，用例圖是基于系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)的功能的一個(gè)可視化描述。 參與者(Actor) 用例(Use Case)用例是用來(lái)描述參與者使用系統(tǒng)，以達(dá)到某個(gè)目標(biāo)時(shí)所涉及到的一系列的場(chǎng)景的集合。一個(gè)用例的核心并不是上述的圖標(biāo)，而是一個(gè)

13、規(guī)格化的敘述型文檔，它描述了參與者要實(shí)現(xiàn)某項(xiàng)功能的事件流程，展示和體現(xiàn)了其所描述的過(guò)程中的需求情況。用例名稱(chēng)一般以“做什么”即“動(dòng)賓詞組”形式來(lái)命名。 用例和參與者及自身的關(guān)系泛化關(guān)系(generalization) 包含關(guān)系(include) 擴(kuò)展關(guān)系(extend) 用例規(guī)約(Use Case Specification)所謂規(guī)約，就是業(yè)務(wù)規(guī)則的規(guī)格說(shuō)明。針對(duì)每一個(gè)用例，都應(yīng)該有一個(gè)用例規(guī)約文檔與之相對(duì)應(yīng)，以描述該用戶的細(xì)節(jié)內(nèi)容。每一個(gè)用例的用例規(guī)約，都應(yīng)該包含以下內(nèi)容：用例名稱(chēng)(Use Case Name)：用例的名稱(chēng)一般由"動(dòng)詞+名詞"構(gòu)成，簡(jiǎn)單說(shuō)明"做什

14、么"。 簡(jiǎn)要說(shuō)明(Brief Description)：簡(jiǎn)要介紹該用例的作用和目的。 前置條件(Previous Condition)：系統(tǒng)在執(zhí)行該用例前必須處在的狀態(tài)。 事件流(Flow of Event) 用例場(chǎng)景(Use Case Scenario)：包括成功場(chǎng)景和失敗場(chǎng)景，場(chǎng)景主要由基本流和備選流組合而成。 特殊需求(Special Requirement)：描述與該用例相關(guān)的非功能性需求(性能、可靠性、可用性和可擴(kuò)展性等)以及涉及約束(所使用的操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具等)。 后置條件(Post Condition)：系統(tǒng)在執(zhí)行完該用例之后應(yīng)該處在的狀態(tài) 。4. 實(shí)驗(yàn)步驟（1） 找

15、出系統(tǒng)邊界以外的角色（actor），角色是與系統(tǒng)進(jìn)行交互的外部實(shí)體，可以是與系統(tǒng)交互的人員、與系統(tǒng)相連并交換信息的設(shè)備和其他系統(tǒng)； （2） 從這些角色如何與系統(tǒng)進(jìn)行交互的角度，使用用例（use case）來(lái)描述角色怎樣使用系統(tǒng)以及系統(tǒng)向角色提供什么功能，用例所表示的是從外部用戶角度觀察的系統(tǒng)功能；（3） 繪制用例圖，并編寫(xiě)詳細(xì)的用例描述。用例圖只能宏觀地描述系統(tǒng)的功能，但卻不能提供用例模型所必需的所有信息，每個(gè)功能的含義和具體實(shí)現(xiàn)步驟則以文本方式描述。5. 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與要求繪制用例圖，詳見(jiàn)教材P95(4.7)。6. 撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)三 用例規(guī)約及活動(dòng)圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.熟悉活動(dòng)圖的基本功能和使用方

16、法。2.掌握用例規(guī)約的撰寫(xiě)。3.掌握如何使用建模工具繪制活動(dòng)圖方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1.計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2.Rational Rose 工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)原理1. 用例規(guī)約描述用例單純使用用例圖不能提供用例所具有的全部信息，因此，需要使用文字描述那些不能反映在圖形上的信息。用例描述實(shí)際上是關(guān)于角色與系統(tǒng)如何交互的規(guī)格說(shuō)明，要求清晰明確，沒(méi)有二義性。描述用例時(shí)，應(yīng)該只注重外部能力，不涉及內(nèi)部細(xì)節(jié)。每一個(gè)用例的用例規(guī)約，都應(yīng)該包含以下內(nèi)容：用例名稱(chēng)：用例的名稱(chēng)一般由"動(dòng)詞+名詞"構(gòu)成，簡(jiǎn)單說(shuō)明"做什么"。 簡(jiǎn)要說(shuō)明：簡(jiǎn)要介紹該用例的作用和目的。 前置條件：系統(tǒng)在執(zhí)行

17、該用例前必須處在的狀態(tài)。 事件流：基本流和備選流。特殊需求(Special Requirement)：描述與該用例相關(guān)的非功能性需求(性能、可靠性、可用性和可擴(kuò)展性等)以及涉及約束(所使用的操作系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具等)。后置條件(Post Condition)：系統(tǒng)在執(zhí)行完該用例之后應(yīng)該處在的狀態(tài) 。2. 活動(dòng)圖描述用例在UML中，活動(dòng)圖類(lèi)似于流程圖，它描述了執(zhí)行某個(gè)功能的活動(dòng)。使用活動(dòng)圖來(lái)描述用例，比用例規(guī)約更直觀。組成活動(dòng)圖的元素：活動(dòng)的起點(diǎn)實(shí)心圓活動(dòng)的終點(diǎn)半實(shí)心圓狀態(tài)帶圓端的方框轉(zhuǎn)移帶箭頭的直線分支菱形泳道將活動(dòng)圖的活動(dòng)狀態(tài)分組四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容圖書(shū)管理系統(tǒng)的用例圖如下：根據(jù)分析設(shè)計(jì)情況，可進(jìn)一步添

18、加或細(xì)化。其中圖書(shū)管理員的用例可細(xì)化如下（部分）：其中刪除讀者信息一般按照以下步驟進(jìn)行：(1)管理員在錄入界面，輸入待刪除的讀者的信息；(2)“業(yè)務(wù)邏輯”組件在“數(shù)據(jù)庫(kù)”中查找待刪除的讀者信息；(3)如果不存在，則顯示出錯(cuò)信息，返回步驟(1)，如果存在則繼續(xù)；(4)“業(yè)務(wù)邏輯”組件判斷“待刪除的讀者”是否可以刪除（如借了書(shū)則不能刪）；(5)如果不可以，則顯示出錯(cuò)信息，返回步驟(8)，如果可以則繼續(xù)；(6)在“數(shù)據(jù)庫(kù)”中刪除相關(guān)信息；(7)顯示刪除成功信息；(8)結(jié)束。1. 編寫(xiě)“刪除讀者”用例的規(guī)約。2. 繪制“刪除讀者”用例的活動(dòng)圖。五、繪圖步驟(1)在用例圖中，找到“刪除讀者”用例，在該用

19、例上單擊右鍵，在彈出的快捷菜單中選“New”，Rose工具會(huì)彈出一個(gè)菜單，選“Activity Diagram”，選中后單擊，便可以新建好一個(gè)活動(dòng)圖，命名為“刪除讀者”。(2)新建好活動(dòng)圖后，雙擊“刪除讀者”活動(dòng)圖，然后把在左邊的工具欄內(nèi)點(diǎn)擊“Swinlane”，在右邊的圖中添加一個(gè)泳道，并命名為“圖書(shū)管理員接口”。按照此步驟，再添加兩個(gè)泳道，并分別命名為“業(yè)務(wù)邏輯接口”、“數(shù)據(jù)庫(kù)接口”。(3)接著在左邊的工具上選取開(kāi)始點(diǎn)，并在“圖書(shū)管理員接口”的泳道上添加；添加完開(kāi)始結(jié)點(diǎn)后，再來(lái)為此活動(dòng)圖添加活動(dòng)。參考圖如下：使用工具 Swinlane最后一個(gè)圖標(biāo)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1. 整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2. 小

20、結(jié)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)四 類(lèi)圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解類(lèi)及類(lèi)間關(guān)系的基本概念。2.掌握如何從需求分析中抽象出類(lèi)的方法。3.掌握描繪類(lèi)間關(guān)系的方法。4.掌握在Rational Rose中繪制類(lèi)及類(lèi)關(guān)系的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1.計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2.Rational Rose 工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)原理類(lèi)圖是描述類(lèi)、接口以及它們之間關(guān)系的圖，它顯示了系統(tǒng)中各個(gè)類(lèi)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)，用于對(duì)系統(tǒng)的靜態(tài)視圖（它用于描述系統(tǒng)的功能需求）建模。發(fā)現(xiàn)和定義對(duì)象類(lèi)應(yīng)以問(wèn)題域和系統(tǒng)責(zé)任為出發(fā)點(diǎn)，正確地運(yùn)用抽象原則，盡可能全面地發(fā)現(xiàn)對(duì)象的因素，并對(duì)其進(jìn)行檢查和整理，最終得到系統(tǒng)的對(duì)象類(lèi)。我們可以在用例模型的基礎(chǔ)上，通過(guò)識(shí)別實(shí)體類(lèi)、邊界類(lèi)

21、和控制類(lèi)，從而發(fā)現(xiàn)和定義系統(tǒng)中的對(duì)象類(lèi)。在這里，實(shí)體類(lèi)表示系統(tǒng)存儲(chǔ)和管理的永久信息，邊界類(lèi)表示角色與系統(tǒng)之間的交互，控制類(lèi)表示由系統(tǒng)支持和用戶執(zhí)行的任務(wù)，我們使用UML中的構(gòu)造型<<entity>>、<<boundary>>和<<control>>分別表示實(shí)體類(lèi)、邊界類(lèi)和控制類(lèi)。在找到系統(tǒng)的對(duì)象類(lèi)之后，我們需要分析和認(rèn)識(shí)各類(lèi)對(duì)象之間的關(guān)系，從而使對(duì)象類(lèi)構(gòu)成一個(gè)整體的、有機(jī)的系統(tǒng)模型。對(duì)象與外部的關(guān)系有以下幾種：（1） 對(duì)象之間的分類(lèi)關(guān)系，即泛化關(guān)系；（2） 對(duì)象之間的組成關(guān)系，即聚合關(guān)系；（3） 對(duì)象之間的靜態(tài)關(guān)系，即關(guān)聯(lián)

22、關(guān)系；（4） 對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)關(guān)系，即依賴關(guān)系。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)前面對(duì)圖書(shū)館管理系統(tǒng)的需求的初步分析，得出系統(tǒng)的用例圖和相應(yīng)的活動(dòng)態(tài)圖，初步了解系統(tǒng)的業(yè)務(wù)處理流程?，F(xiàn)在需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行靜態(tài)建模，這就需要利用系統(tǒng)的用例圖，活動(dòng)圖來(lái)尋找和發(fā)現(xiàn)類(lèi)，并分析它們之間的關(guān)系。1. 尋找和抽象出書(shū)圖書(shū)館管理系統(tǒng)中的實(shí)體類(lèi)。2. 對(duì)實(shí)體類(lèi)的關(guān)系建模。五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 分析：通過(guò)分析和理解問(wèn)題域，可以識(shí)別出系統(tǒng)的實(shí)體類(lèi)，如讀者基本信息、借書(shū)記錄、預(yù)訂信息、圖書(shū)基本信息、書(shū)目等。2.繪制類(lèi)的步驟:(1) 打開(kāi)前面初步構(gòu)建的UML模型文件；(2) 打開(kāi)Rose中的邏輯視圖(Logical View)，用鼠標(biāo)右擊“Log

23、ical View”，在彈出來(lái)的菜單中選擇“NewClass diagram”項(xiàng)，創(chuàng)建類(lèi)圖。(3) 雙擊新建的類(lèi)圖，并點(diǎn)右邊控件集中選中的類(lèi)的圖標(biāo)，并用鼠標(biāo)在圖中分別拖出一個(gè)類(lèi)圖，并命名，如“Title”。(4) 接下來(lái)的一步為設(shè)置類(lèi)的屬性，在新的類(lèi)中雙擊該類(lèi)，在打開(kāi)屬性面板中，可以看到在此可以設(shè)置類(lèi)的屬性和方法等其他的信息。點(diǎn)擊“Attributes”這個(gè)欄目，此欄目為設(shè)置類(lèi)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)。后在出現(xiàn)的對(duì)話框中輸入相關(guān)信息，如書(shū)本的ISBN號(hào)，在Type這個(gè)方框內(nèi)輸入此屬性的類(lèi)型值，同時(shí)可以看到一欄可以設(shè)置此屬性的訪問(wèn)權(quán)限，

24、一般這些屬性都設(shè)置Private這個(gè)權(quán)限。這個(gè)類(lèi)的其他屬性也可以按照以上的做法設(shè)置。(5) 設(shè)置好類(lèi)的屬性，現(xiàn)在來(lái)設(shè)置類(lèi)的方法(也是操作)。雙擊類(lèi)后在彈出的菜單上選“operations”這個(gè)選項(xiàng)，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。接著輸入方法名，同時(shí)可以設(shè)置該方法的返回類(lèi)型，也可以在“Documentations”的方框內(nèi)填寫(xiě)一些相關(guān)的方法說(shuō)明，設(shè)置好該方法的訪問(wèn)權(quán)限，類(lèi)的其他方法也可以按上面來(lái)設(shè)置好。至此，類(lèi)的方法和屬性都設(shè)置好了。(6) 依此繪制其它類(lèi)。(7) 接下來(lái)就可以為各個(gè)類(lèi)添加關(guān)系了。(8) 可右擊工具箱空白處，點(diǎn)“Cust

25、omize”，添加其它模型元素。 類(lèi)接口單向關(guān)聯(lián)類(lèi)和關(guān)聯(lián)的關(guān)系依賴泛化實(shí)現(xiàn)雙向關(guān)聯(lián)六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.小結(jié)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。實(shí)驗(yàn)五 交互圖一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.理解順序圖的基本概念。2.理解協(xié)作圖的基本概念。3.掌握在Rational Rose中繪制交互圖的操作方法。二、實(shí)驗(yàn)器材1.計(jì)算機(jī)一臺(tái)。2.Rational Rose 工具軟件。三、實(shí)驗(yàn)原理時(shí)序圖又叫順序圖，它是強(qiáng)調(diào)消息時(shí)間順序的交互圖，描述類(lèi)與類(lèi)間相互交換以完成期望行為的消息。時(shí)序圖向UML用戶提供事件流隨時(shí)間推移的、清晰的和可視化的軌跡。時(shí)序圖一般包括如下元素：類(lèi)角色、生命線、激活期和消息。類(lèi)角色。代表時(shí)序圖中的對(duì)象在交互中

26、所扮演的角色，一般代表實(shí)際對(duì)象。生命線。代表時(shí)序圖中的對(duì)象在一段時(shí)期內(nèi)的存在。每個(gè)對(duì)象底部中心都有一條垂直的虛線，這就是對(duì)象的生命線，對(duì)象間的消息存在于兩條虛線之間。激活期（控制焦點(diǎn)）。代表時(shí)序圖中的對(duì)象執(zhí)行一項(xiàng)操作的時(shí)期。每條生命線上窄的矩形代表活動(dòng)期。消息。消息用于實(shí)體間傳遞信息，類(lèi)角色通過(guò)發(fā)送和接收消息進(jìn)行通信。時(shí)序圖的組成四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通過(guò)對(duì)圖書(shū)管理系統(tǒng)的需求分析，并從業(yè)務(wù)對(duì)象中抽象出了類(lèi)，現(xiàn)在需要對(duì)前面所給出的用例進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，而用例的實(shí)現(xiàn)主要由交互圖來(lái)指定和描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。1.對(duì)“登記借書(shū)”用例進(jìn)行動(dòng)態(tài)建模。五、實(shí)驗(yàn)步驟(1) 在Rose軟件的左邊欄目上的Logicl View單擊右

27、鍵，新建一個(gè)時(shí)序圖。(2) 接下來(lái)的是添加類(lèi)，添加方法。在上面做好的類(lèi)找到可以直接拖拉來(lái)圖中。課本165頁(yè)添加屬性添加方法選擇構(gòu)造型(3)添加消息，開(kāi)始是必須是外面的實(shí)體向系統(tǒng)發(fā)送消，如管理員登錄時(shí)向系統(tǒng)發(fā)送的消息。先添加對(duì)象消息（），雙擊對(duì)象消息（即），打開(kāi)如圖對(duì)話框，添加或選擇消息（方法）。(5) 可以按上一步的方法來(lái)完成其他的方法。(6) 完成了時(shí)序圖后，可以按F5鍵便得到“登記借書(shū)”的協(xié)作圖。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1.整理實(shí)驗(yàn)結(jié)果。2.小結(jié)實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)。課本165頁(yè)按F5后小人123在輸入librarian時(shí)點(diǎn)擊確定會(huì)出錯(cuò)，所以把librarian最后的n改成另一個(gè)字母（隨便一個(gè)）點(diǎn)擊確定回

28、到上一級(jí)窗口如圖確定小人出來(lái)了因?yàn)槊植灰粯?，刪除上面一個(gè)小人雙擊下面一個(gè)小人改成librarian小人畫(huà)完附錄一：實(shí)驗(yàn)題目題目一：教務(wù)管理系統(tǒng)之子系統(tǒng)學(xué)院課程安排1系統(tǒng)簡(jiǎn)介每個(gè)學(xué)期的期中，學(xué)校教務(wù)處向各個(gè)學(xué)院發(fā)出下各學(xué)期的教學(xué)計(jì)劃，包括課程名稱(chēng)、課程代碼、課時(shí)、班級(jí)類(lèi)別（本科、專(zhuān)科、成人教育、研究生）、班號(hào)等；學(xué)院教學(xué)主管人員根據(jù)教學(xué)任務(wù)和要求給出各個(gè)課程的相關(guān)限制（如：任課教師的職稱(chēng)、上課的班數(shù)、最高和最低周學(xué)時(shí)數(shù)等）；任課教師自報(bào)本人授課計(jì)劃，經(jīng)所在教研室協(xié)調(diào)任可，將教學(xué)計(jì)劃上交學(xué)院主管教學(xué)計(jì)劃的人員，批準(zhǔn)后上報(bào)學(xué)校教務(wù)處，最終由教務(wù)處給出下個(gè)學(xué)期全學(xué)院教師的教學(xué)任務(wù)書(shū)。假設(shè)上述排課過(guò)程

29、全部由人工操作，現(xiàn)要求為上述過(guò)程實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)自動(dòng)處理過(guò)程。2限定條件（1）每位教師的主講課程門(mén)數(shù)不超過(guò)2門(mén)/學(xué)期：講師以下職稱(chēng)的教師不能承擔(dān)學(xué)院定主課的主講任務(wù)。（2）學(xué)院中層干部的主講課時(shí)不能超過(guò)4學(xué)時(shí)/周。（3本學(xué)期出現(xiàn)嚴(yán)重教學(xué)事故的教師不能承擔(dān)下各學(xué)期的主講任務(wù)。（4）本系統(tǒng)的輸入項(xiàng)至少包括：教務(wù)處布置的教學(xué)計(jì)劃，學(xué)院教師自報(bào)的授課計(jì)劃和學(xué)院定的有關(guān)授課限制條件。（5）本系統(tǒng)的輸出項(xiàng)至少包括：教務(wù)處最終下達(dá)全院教師的教學(xué)任務(wù)書(shū)和學(xué)院各個(gè)班級(jí)下各學(xué)期的課程表（可以不含上課地點(diǎn)）。 題目二：學(xué)校教材定購(gòu)系統(tǒng)1系統(tǒng)簡(jiǎn)介本系統(tǒng)可以細(xì)化為兩個(gè)子系統(tǒng)：銷(xiāo)售系統(tǒng)和采購(gòu)系統(tǒng)銷(xiāo)售系統(tǒng)的主要工作過(guò)程

30、為：首先由教師或?qū)W生提交購(gòu)書(shū)單，經(jīng)教材發(fā)行人員審核是有效購(gòu)書(shū)單后，開(kāi)發(fā)票、登記并返給教師或?qū)W生領(lǐng)書(shū)單，教師或?qū)W生可以到書(shū)庫(kù)領(lǐng)書(shū)。采購(gòu)系統(tǒng)的主要工作過(guò)程為：若是教材脫銷(xiāo)，則登記缺書(shū)，發(fā)缺書(shū)單給書(shū)庫(kù)采購(gòu)人員；一旦新書(shū)入庫(kù)后，即發(fā)進(jìn)書(shū)通知給教材發(fā)行人員。以上功能要求在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)。2技術(shù)要求和限制條件（1）當(dāng)書(shū)庫(kù)中的各種書(shū)籍?dāng)?shù)量發(fā)生變化（包括進(jìn)書(shū)和出書(shū)）時(shí)，都應(yīng)修改相關(guān)的書(shū)庫(kù)記錄，如庫(kù)存表或進(jìn)/出庫(kù)表。（2）在實(shí)現(xiàn)上述銷(xiāo)售和采購(gòu)的工作過(guò)程時(shí)，需考慮有關(guān)的合法性驗(yàn)證。（3）系統(tǒng)的外部項(xiàng)至少包括：教師、學(xué)生和教材工作人員。（4）系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至少包括：購(gòu)書(shū)表、庫(kù)存表、缺書(shū)登記表、待購(gòu)教材表、進(jìn)庫(kù)表和出庫(kù)表。 題目三：機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)1系統(tǒng)簡(jiǎn)介航空公司為給旅客乘機(jī)提供方便，需要開(kāi)發(fā)一個(gè)機(jī)票預(yù)定系統(tǒng)。各個(gè)旅行社把預(yù)定機(jī)票的旅客信息（姓名、性別、工作單位、身份證號(hào)碼（護(hù)照號(hào)碼）、旅行時(shí)間、旅行始發(fā)地和目的地，航班艙位要求等）輸入到系統(tǒng)中，系統(tǒng)為旅客安排航班。當(dāng)旅客交付了預(yù)訂金后，系統(tǒng)