实
验
报
告
课程名称：UML统一建模语言
实验名称：图书管理系统
专业班级：嵌入式软件
学校：郑州轻工业学院
实验一 用例图
[实验目的和要求]
1、熟悉UML建模工具Rational Rose的基本菜单及操作。
2、掌握UML的可见性规则和构造型的作用。
3、掌握用例的概念；掌握UML用例图的组成及作用。
4、掌握用例与用例之间的各种关系。
[实验内容和步骤]
1、练习使用建模工具建立各种UML图形，并对图形进行相应编辑和修改。
2、认识各种UML关系及可见性符号，并用工具
表
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示出来。
? 用例图包含6个元素，分别是：参与者、用例、关联关系、包含关系、扩展关系以及泛化关系。参与者用人形图标表示，用例图用椭圆形符号表示，连线表示它们之间的关系。
? 用例图显示多个外部参与者以及他们与系统提供的用例之间的连接。通过用例建模可以对外部的角色以及他们所需要的系统功能建模。用例图用于系统分析阶段。
? 用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完成的事务。
? 该实验确定参与者是图书管理员和读者，还要分析系统所涉及的问题领域和系统运行的主要任务。根据系统的需求分析可确定：作为一个图书管理系统，要实现图书管理，读者可以查询借书情况、查询节目（预定图书、取消预订）；对于图书管理员来说，系统维护操作主要包括：借出图书、归还图书（逾期罚款）、维护图书、维护读者信息,包含关系的图标按钮应用虚线箭头。
截图如下：
实验二 类对象模型的建立
[实验目的和要求]
１、掌握对象的概念，对象的表示方法，掌握类与对象的关系。
２、掌握类与类之间的各种关系代表的含义及表示方法。
[实验内容和步骤]
１、什么是对象，对象的三大特征是什么？UML中对象的表示方法有哪些？
2、 简述类的定义，以及类的三要素。
3、 类的属性和方法的可见性有哪些？UML中如何表示？
? 对象代表一个单独的，可确认的物体、单元或实体，它可以是具体的也可以是抽象的，在问题领域里有确切定义的角色。换句话说,对象是边界非常清楚的任何事物。对象三大特征是封装、继承和多态。
? 对象图中不包含操作，因为对于属于同一个类的对象而言，其操作是相同的。类使用关联连接，关联使用名称、角色、多重性以及约束等特征定义。
? 类图描述系统中类的静态结构，它不仅定义系统中的类，描述类之间的联系，还包括类的内部结构。类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期中都是有效的。通过分析用例和问题域，就可以得到相关的类，然后再把逻辑上相关的类封装成包，这样可以很好的体现系统的分层结构，是得系统层次关系一目了然。
? 类的三要素是：类的名称、属性、操作。类的属性和方法的可见性有：公有public（符号“+”）、私有 private（符号“-”）和受保护protected（符号“#”）。
? 类使用关联连接，关联使用名称、角色、多重性以及约束等特征定义。类代表的是对对象的分类，所以必须说明可以参与关联的对象的数目。
对象图如下：
对应的类图如下：
实验三 顺序图、协作图
[实验目的和要求]
１、掌握顺序图与协作图的概念及作用。
2、 掌握UML顺序图与协作图的基本图形，了解它们各自的组成元素、特定作用和适用场合。
3、 掌握顺序图的画法以及其中元素所代表的意义。
[实验内容和步骤]
1、 UML中的顺序图与协作图之间各有什么区别和联系？
2、 在顺序图和协作图中，应如何表示“循环”，“判断”等结构？
? 顺序图与协作图主要元素都是消息和类角色。
? 协作图的重点是将对象的交互映射到它们之间的链上，即协作图以对象图的方式绘制各个参与对象，并且将消息和链平行放置。
? 在协作图中，对象要么存在要么不存在，除了通过消息描述或约束，没有其他的方法可以表示对象的创建或结束。顺序图还可以表现对象的激活和去激活情况但对于协作图来说，由于没有对时间的描述，除了对消息进行解释，它无法清晰地表示对象的激活和去激活情况。
截图如下：
实验四 活动图
[实验目的和要求]
１、掌握活动的概念以及表示方法。
２、掌握活动图中个元素表示的意义和表示方法。
３、掌握分支、监护条件、分岔、汇合和泳道的概念。
４、掌握阅读和绘制活动图的方法。
[实验内容和步骤]
1、活动图中包括哪些元素？分别如何表示？
2、UML中如何表示活动？
? 活动是某件事情正在进行的状态既可以是现实生活中正在进行的某一项工作，也可以是软件系统某个类对象的一个操作。活动图用圆角椭圆表示。
? 活动图中包括分支与合并、分叉与汇合等模型元素。分支与合并用实线箭头表示，分叉与汇合用一条加粗的线段表示。
? 分叉可以用来描述并发线程，每一个分叉可以有一个输入转换和两个或多个输出转换，每一个转换都可以是独立的控制流。分支在软件系统
流程
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中很常见，它一般用于表示对象类所具有的条件行为。
? 控制活动的处理过程，控制系统的行为。监护条件是决定执行与否，改变时间是决定什么时候执行。
截图如下：
实验五 状态图
[实验目的和要求]
１、掌握状态的定义和组成部分。
２、掌握UML中状态的表示方法。
3、 了解触发事件、监护条件、动作的定义。
4、 掌握阅读和绘制状态图的方法。
[实验内容和步骤]
１、什么叫做状态？状态由哪五个部分组成？
2、触发事件是什么？可以具体分为哪些事件？
? 状态是描述系统里静态事物的动态变化。状态机由状态、转换、事件、活动和动作5部分组成。状态图图标分3部分：名称、内部转换和嵌套状态图。
? 能够引起状态装换的事件：信号、调用和时间段。
? 在对系统进行建模时，最先考虑的是基于状态之间的控制流，因为系统对象中的状态变化最易发现和理解。
? 该状态图包括：状态开始，购买项目，状态1再馆状态，状态2借出状态，嵌套状态图：状态1正常，状态2逾期。丢失/淘汰项目，结束。
截图如下：
其它截图:
实验总结： 通过这次UML实验，我掌握了RationalRose软件中UML基本符号的绘制方法，以及UML基本图形“用例图、对象图、活动图、顺序图”等的绘制方法，初步掌握了用UML对系统分析与设计进行建模的方法与步骤，提高软件开发的实践能力，培养了
工程
路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理
设计能力和综合分析、解决问题的能力。为以后能够系统的编程前可以对系统进行设计和建模打下了坚实的基础。 在这次实验中我还发现要学习的知识还很多，已经学过的知识还没很好的理解，所以还应继续学习。总的来说，这次实验自己收获还是很大，但仍有很多不足的地方，我会进一步学习UML建模。
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