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UML软件建模实验指导书计算机工程学院目录实验一UML用例图和类图 (3)实验二UML序列图和协作图 (29)实验三UML活动图的设计和实现 (42)实验四UML构件图和部署图 (53)实验一UML用例图和类图一、实验题目学校的网上选课系统的用例图和类图二、实验目的1、能够根据系统的功能分析系统的用例组成，正确确定用例图中的角色。
2、能够分析系统的用例、活动者以及它们之间的关系。
3、根据对系统的分析，准确确定相应的类，确定类的属性和操作，正确分析属性和操作的可继承性4、使用Rose软件能正确画出用例图，并说明每一个用例的事件流。
正确使用Rose软件定义类和类的关系和画出完整的类图。
三、实验要求1、根据需求文档确定每一个用例的名称、参与执行者(活动者)、前置条件、主事件流、辅事件流和后置事件流。
2、能从一类单一的对象中抽象出类的定义，并依据实际要求，设计类的属性和操作。
3、能对现实世界中的对象存在各种各样的关系，分析出这些关系，主要有：继承关系;类之间的关联。
并能在类图中反映这些关系。
四、实验内容学校的网上选课系统的用例图和类图的设计和实现五、用例图1、用例图设计实例介绍学校的网上选课系统的用例图的设计和实现2、需求学校的网上选课系统主要包括如下功能：管理员通过系统管理界面进入，建立本学期要开的各种课程、将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行改动和删除。
学生通过客户机浏览器，根据学号和密码进入选课界面，在这里学生可以进行三种操作：查询已选课程、选课以及付费。
同样，通过业务层，这些操作结果存入数据库中。
3、分析本系统涉及的用户包括管理员(Registrar)和学生(student)，他们是用例图中的活动者，他们的主要特征相似，都具有姓名和学号等信息，所以可以抽象出“基”活动者People，而Registrar和 Student则从People统一派生。
数据库管理系统是另外一个活动者。
4、事件流下面是系统中出现的一些事件流。
uml建模方法
一、使用UML建模方法
1、UML基本方法
UML即统一建模语言，它是目前软件建模最流行的方法，是一种表达、理解、可视化、记录和展示系统的方法。
它在系统分析设计的过程中提供统一的视图，能帮助分析人员清楚的了解系统，从而更好的优化系统。
UML建模方法主要有以下几个：
1）类图结构：用来构建和描述不同对象之间关系的图形，它是面向对象分析的核心，是理解系统架构的窗口；
2）状态图：用来描述系统行为与状态的变化，它能够把一个激动的业务流程分解细节，为系统构思提供依据；
3）活动图：用来描述从一个状态到另一个状态的行为过程，可以降低复杂的系统的复杂度；
4）部署图：用来描述系统的物理部署情况，可以把抽象的系统行为映射到具体的系统部署；
5）构件图：用来描述系统的构件间的关系及服务，可以帮助把系统分解成一个个独立的构件；
6）交互图：用来描述不同构件间及操作的同步过程，可以设计系统的动态行为过程。
2、UML建模方法步骤
1）识别系统实体
要对系统进行建模，首先要对由哪些对象构成的实体，以及在不同实体之间是如何交互的进行把握，它们之间的关系及联系。
2）识别系统行为
根据识别的实体，以及各实体间的关系，开始对系统行为进行识别，建立各实体间的交互关系模型，从粗糙的描述到细节描述，把握系统的行为；
3）建立交互模型
最后，根据识别的实体，以及各实体间的关系，把握系统的行为，建立交互模型，来处理每个实体之间的交互，形成最终的系统模型。
第14章UML建模UML的中文名称叫统一建模语言，它是一种对软件密集系统进行可视化建模的编程语言。
随着软件的发展，UML越来越重要。
目前UML的开发工具有很多，例如Rational Rose、Borland Together等，它们大部分都是商业软件，也就是收费的。
开源的UML开发工具比较少，最有名的是ArgoUML，MyEclipse中集成的UML建模工具就是基于ArgoUML工具开发的。
在本章中将重要来讲解MyEclipse中进行UML建模操作。
14.1 创建UML模型仓库在本节中通过一个最简单的例子来演示在MyEclipse中如何创建UML模型。
在MyEclipse中，UML模型也是被看做是一般的程序文件的，所以它也要放在某一项目下。
首先在开发之前首先创建一个名称为“ch14”的项目，然后在该项目下创建“uml”包。
在MyEclipse中进行UML开发，第一步并不是直接创建UML模型，而是首先要创建一个UML模型仓库，所有的UML模型将放在该模型仓库中。
在包资源管理器中，选中“uml”包，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“New”|“UML1 Model”命令，将弹出创建UML模型仓库的界面，如图14-1所示。
图14-1 创建UML模型仓库•其中“UML1 model file”表示模型仓库的名称，这里输入“firstUML”，其他保持默认值，单击“Finish”按钮，将完成UML模型仓库文件的创建。
并且弹出一个是否切换透视图的对象化，这里单击“Yes”按钮，将切换到UML透视图中。
并且在编辑区中还会打开firstUML模型仓库文件，界面如图14-2所示。
图14-2 开发界面在该文件界面中，就可以创建UML模型，主要通过上面的工具按钮来完成，在后面操作中将详细讲解它们。
注意：在MyEclipse中虽然显示UML模型仓库的扩展名为“.umr”，其实它是一个包文件，完全可以使用WinRAR等软件打开。
软件工程中的UML建模和设计模式在软件工程领域中，UML（统一建模语言）建模和设计模式是两个重要的概念。
UML建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化语言，而设计模式则是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
UML建模是软件开发过程中必不可少的一环。
它提供了一种通用的语言和符号，使得开发团队能够更好地理解和沟通软件系统的结构和行为。
UML建模包括用例图、类图、时序图等多种图形表示方式，每种图形都有其特定的用途和表达能力。
通过使用UML建模，开发团队可以更好地理解用户需求，设计合理的软件架构，并将其转化为可执行的代码。
设计模式是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
它们是在实际开发中被证明有效的解决方案，可以帮助开发人员避免重复造轮子，提高代码的可维护性和可扩展性。
设计模式包括创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。
创建型模式用于创建对象，结构型模式用于描述对象之间的关系，行为型模式用于描述对象之间的交互和通信方式。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
UML建模和设计模式在软件工程中的应用是相辅相成的。
UML建模提供了一种描述和设计软件系统的通用语言，而设计模式则提供了一种解决软件设计问题的方法。
通过使用UML建模，开发团队可以更好地理解和沟通软件系统的结构和行为，而设计模式则可以帮助开发人员遵循一种经过验证的最佳实践，提高代码的质量和可维护性。
举个例子来说，假设我们正在开发一个电子商务网站。
通过使用UML建模，我们可以绘制用例图来描述用户和系统之间的交互，类图来描述系统中的各个类和它们之间的关系，时序图来描述用户操作和系统响应的时序关系。
这些图形可以帮助开发团队更好地理解用户需求，并将其转化为可执行的代码。
在设计阶段，我们可以运用设计模式来解决一些常见的软件设计问题。
比如，我们可以使用单例模式来确保系统中只有一个购物车实例，使用工厂模式来创建不同类型的商品对象，使用观察者模式来实现用户对商品的关注和通知功能。
1.1跟我学在MyEclipse工具中如何设计UML静态建模中的各个UML图1.1.1在UML透视图中实现UML静态建模中的各个图
1、包图—--通过类图来实现
（1）新建一个包
（2）并且命名该包
（3）添加其它的包
（4）设置包与包之间的父子关系---直接将子包建在父包里面
2、创建类图
（1）新建一个类，并且命名该类
（2）在该类中添加属性，并且设置各个属性的数据类型
（3）最后设置各个类之间的关系
（4）将类添加到对应的包中---拖动目标类到包图中的包中
（5）原来在类图中所创建的各个类之间的关系继续保留下来。
3、UML to Java（UML类图中的各个类与Java代码之间的转换）
4、将Java程序类转化为UML类图（Java-UML）（1）编程待转换的Java程序类
（2）按F5
（3）应用反向工程工具
（4）显示出成员
（6）设置类之间的关系
5、将所画的UML图导出为图像文件
6、改变项目中的UMR的根nameSpace名称（由default----com.px1987）。
uml建模实例100例UML（统一建模语言）是一种用于软件开发的标准建模语言，它可以帮助开发人员更好地理解、设计和实现软件系统。
下面是100个UML建模实例。
1. 用例图：描述系统功能和外部用户的行为。
2. 活动图：描述系统中的过程和活动，通常用来描述系统的业务流程。
3. 类图：描述系统中的类、属性和方法、关系等。
4. 对象图：描述系统中的对象及其关系。
5. 状态图：描述系统中的对象或类的状态和状态转换。
6. 序列图：描述系统中的对象或类之间的交互过程。
7. 协作图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。
8. 构件图：描述系统的组成部分和它们之间的关系。
9. 部署图：描述系统的物理部署结构和组件之间的关系。
10. 通信图：描述系统中的对象之间的消息传递。
11. 包图：描述系统中的包和它们之间的关系。
12. 组合结构图：描述系统中的组成部分和它们之间的组合关系。
13. 时序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。
14. 交互概述图：描述系统中的对象或类之间的协作过程。
15. 系统顺序图：描述系统中的对象或类之间的时间关系。
16. 概念图：描述系统中的概念和它们之间的关系。
17. 数据流图：描述系统中的数据流和处理过程。
18. 流程图：描述系统中的过程和流程。
19. 参与者图：描述系统中的参与者和它们之间的关系。
20. 视图图：描述系统中的视图和它们之间的关系。
21. 规则图：描述系统中的规则和它们之间的关系。
22. 用例图扩展点：描述用例图中的扩展点和它们之间的关系。
23. 活动图扩展点：描述活动图中的扩展点和它们之间的关系。
24. 类图扩展点：描述类图中的扩展点和它们之间的关系。
25. 对象图扩展点：描述对象图中的扩展点和它们之间的关系。
26. 状态图扩展点：描述状态图中的扩展点和它们之间的关系。
27. 序列图扩展点：描述序列图中的扩展点和它们之间的关系。
28. 协作图扩展点：描述协作图中的扩展点和它们之间的关系。
一、课程概述在软件工程领域，UML建模和设计模式是两个非常重要的概念。
UML 建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化方法，它提供了一种统一的语言来描述系统的结构和行为。
设计模式则是一种解决特定问题的通用解决方案，它们描述了在特定情境下可重复使用的解决方案。
本课程旨在向学生介绍UML建模和设计模式的基本概念、原则和应用。
通过本课程的学习，学生将能够掌握UML建模和设计模式的基本理论知识，掌握这两个重要概念在软件开发中的应用技巧，提高软件设计和开发的能力。
二、课程目标1. 了解UML建模的基本原理和核心概念2. 掌握UML建模在软件系统设计中的应用技巧3. 掌握常见的设计模式及其在软件开发中的应用4. 能够运用UML建模和设计模式进行软件系统的分析、设计和开发三、课程大纲1. UML建模基础1.1 UML概念和分类1.2 UML建模的基本元素1.3 UML建模的基本原则和方法2. UML建模进阶2.1 UML时序图和用例图2.2 UML类图和对象图2.3 UML活动图和状态图3. 设计模式概述3.1 设计模式的定义和分类3.2 设计模式的原则和使用场景4. 创建型模式4.1 单例模式4.2 工厂模式4.3 建造者模式5. 结构型模式5.1 适配器模式5.2 装饰者模式5.3 组合模式6. 行为型模式6.1 观察者模式6.2 命令模式6.3 策略模式四、教学方法本课程采用以理论教学为主，辅以案例分析和实际操作的教学方法。
教师将通过讲解理论知识、分析实际案例以及演示操作，结合学生的课堂讨论和作业练习，使学生能够更好地理解和掌握课程内容。
五、课程评估1. 平时表现：占总成绩的20，包括课堂表现、作业情况等2. 期中考试：占总成绩的303. 期末考试：占总成绩的50六、适用对象本课程适用于计算机科学与技术、软件工程、信息安全等相关专业的本科生和研究生。
对于希望从事软件系统设计、开发和管理工作的学生来说，掌握UML建模和设计模式的基本知识和技能具有重要的意义。
第5章系统详细设计中的交互建模（第3/3部分）1.1UML动态建模中的协作图1.1.1UML中的协作图1、UML中的协作图(Collaboration Diagram)（1）协作图体现一组对象角色之间的协作关系它表示特定环境中相关的一组对象之间的协作关系，以及一种交互关系。
也就是为了实现某个操作或达到某种结果而需要在对象之间交换的一组消息。
（2）协作图主要的作用协作图也是一种交互图，通过该种类型的交互图，可以显示出由一个用例所定义出的一个系统事件，以及其中的一组对象与其它组对象之间是如何彼此进行协作以完成该功能实现。
（3）协作图可以被视为对象图的扩展协作图除了可以展现出对象间的关联关系以外，还可以显示出对象间的消息传递——对象中的某个方法是被哪个对象访问。
因此，协作图可以被视为对象图的扩展或者称为动态的对象图，从而使得分析设计人员能够更好地了解对象之间的交互的情况。
2、与顺序图在应用方面所体现出的不同之处为什么有了顺序图，还需要再提供协作图来描述一组对象和它们之间的消息传递呢？尽管在对系统中的对象进行交互分析中，最重要的内容是找出组成交互的消息从而决定出对象中需要哪些成员方法。
但是如果不知道进行交互过程中所涉及的各个对象、以及它们是如何发生联系的，就不能具体指定和设计出这些消息。
而协作图定义了一组对象，它们按照给定交互的方式相互关联。
另一方面，如果对象之间的交互比较复杂时，采用顺序图由于需要涉及和考虑时间的因素，会导致顺序图太复杂和不清晰。
此时，如果应用协作图能够进行简化、并能够描述和突出分析和设计人员的主要关注点。
读者可以对比图5.30中的管理员管理商品信息业务流的顺序图和与它相对应的图5.45中的协作图，明显地发现图5.45要简洁和清晰。
（1）顺序图和协作图描述的其实是同一种东西协作图和顺序图都可以用于展示对象之间的交互关系、并且在Rose工具中可以互相转换，它们都能够实现某种系统功能的一组对象和它们之间的消息传递；不过在顺序图中，时间是作为一个显式的因素而出现的，这时的顺序图对在构造实时的软件系统时特别有用；而在协作图中，由于没有显式的时间因素，但是各个对象之间的关联关系是一目了然的——从空间的角度表示各个对象间的交互关系。
使用MyEclipse轻松建模----快速入门作者：熊宏伟目前市面上建模的工具较多，如Rational Rose、Borland Together、Office Visio等等，这对很多JA V A编程菜鸟来说，是一个头痛的选择。
Rose及Together对新手来说过于庞大，又耗资源，操作又相对复杂；Visio不能生成源代码而且现在还不支持JA V A。
其它工具的在网上看来看去，也不知道哪个操作起来即实用又容易上手。
其实对于新手来说，他可能还不知道自己所使用的开发工具--MyEclipse本身已经具有一个简单实用的建模工具。
MyEclipse自带的建模工具是基于ArgoUML进行的二次开发，并加入了非常实用的反向工程和正向工程的能力，可以从代码生成UML 图或者从图生成代码。
MyEclipse UML 不仅能让我们开发人员在UML透视图下制作用例图、类图、序列图、协作图、状态图、活动图、部属图的功能，还对我们所制作的图形提供保存为GIF、PNG、PS、EPS 和SVG图片格式的功能。
（详细功能可参考MyEclipse帮助文档中的MyEclipse UML 1 Tutorial）MyEclipse UML 使用后缀是" .umr"文件格式来保存所有UML 图形以及模型元素，我们把它叫做UML Model Repository (UMR，UML模型仓库)。
在MyEclipse 项目中可以创建任意多个UMR文件。
注：本文不对UML知识进行介绍，如需了解UML相关知识，请查阅UML相关书籍。
本章学习目标：1、对MyEclipse UML有一个初步的认识，做出一个简单的类图。
2、通过类图来生成对应的JAVA代码。
一、MyEclipse UML透视图各功能区域介绍（图1）二、创建UML模型仓库1、新建JA V A工程项目—Test项目。
2、使用向导来创建UML模型仓库文件(UMR),具体步骤如下：启动新建UMR 向导。
MyEclipse 6 Java 开发中文教程第十七章 MyEclipse UML 建模第十七章 MyEclipse UML 建模 ........................................................................................ 1 17.1 介绍 ................................................................................................................... 1 17.1.1 UML概念及常见建模工具 ......................................................................... 1 17.1.2 MyEclipse的UML工具 .............................................................................. 2 17.2 系统需求............................................................................................................ 4 17.3 创建UML模型仓库 ............................................................................................. 4 17.4 创建及修改UML 图 ........................................................................................... 5 17.4.1 创建UML 图形 ........................................................................................ 5 17.4.2 类图和常见修改功能................................................................................ 6 17.4.3 正向工程 - UML 类图生成Java代码 ..................................................... 12 17.4.4 反向工程 - Java 代码生成UML 类图.................................................... 13 17.4.5 绘图工具................................................................................................ 17 17.4.6 用例图(Use Case Diagram)................................................................... 18 17.4.7 活动图（Activity Diagram） .................................................................. 18 17.4.8 序列图（Sequence Diagram） ............................................................. 20 17.5 常见问题.......................................................................................................... 21 17.6 小结 ................................................................................................................. 22 17.7 参考资料.......................................................................................................... 2217.1 介绍17.1.1 UML 概念及常见建模工具UML 是什么？在回答这个问题之前，请您思考这样一种现象。
路边有一棵很大很粗的 银杏树，好了，现在让几个从事不同职业的人，或者是操不同方言的人，来给别人介绍这棵 银杏树，你猜会出现什么样的情况？考古者会说：哦，这是一棵古树，很有科研价值，对于 研究这一带的地志迁移很有帮助， 假设用无缝取样法看看年轮， 甚至能了解几百年来的气候 变迁。
农民朋友会说：这是一棵长势喜人的银杏树，不过银杏是雌雄异株，嫁接上对应性别 的枝条后，能够收成很多银杏。
生物学家会说：银杏（Ginkgo Liloba L.） ，植物界，裸 子植物门，银杏纲，银杏目，银杏科，银杏属，银杏种，俗称白果，公孙树。
……当然，如 果是外国人来介绍银杏，则另是一番情况。
最后，请各位把见到的银杏树画出来，那估计又 是各有千秋，甚至如果碰到印象派画家，画出来的图让你都认不出这还是棵银杏。
因为，人 们表达自己的形式是千奇百怪的，在软件行业，也是如此。
在 UML 之前，各式各样的图表 被用来描述软件系统，这带来了知识交流过程中的阻碍。
UML 的提出，就是为了部分的解 决软件系统的描述问题。
好了，现在我们就用专业点的属于来介绍 UML：统一建模语言 （Unified Modeling Language，UML） ，是一种直观化、明确化、构建和文档化软件系统产 物的通用可视化建模语言。
它捕捉了被构建系统的有关决策和理解， 用来理解、 设计、 浏览、 配置、维护以及控制系统的信息，可以与所有的开发方法、生命阶段、应用领域和媒介一同1 刘长炯著MyEclipse 6 Java 开发中文教程使用。
简言之，就是一组标准化的可扩展的可视化建模语言，结果表现为图形，注意它不是 一门编程语言， 只用来描述系统， 不能用来开发和实现系统功能。
1997 年， OMG 组织 （Object Management Group 对象管理组织）发布了统一建模语言。
UML 的目标之一就是为开发团 队提供标准通用的设计语言来开发和构建计算机应用。
UML 提出了一套 IT 专业人员期待多 年的统一的标准建模符号。
通过使用 UML，这些人员能够阅读和交流系统架构和设计规划 --就像建筑工人多年来所使用的建筑设计图一样。
截至到目前为止，UML 已经推出了 2.0 版 本，在企业中获得了广泛的应用。
当然，它也有一些缺陷，例如一些新的软件结构，如 SOA 等，就无法用 UML 描述。
另外，还有个很重要的地方就是 UML 并没有规定图的颜色，但 是也没规定 UML 图不能带彩色，因此，UML 的图主要在于形状，颜色本质上是黑白的。
常见的 UML 建模工具比较多。
用的最多的当属 Rational Rose（现在被 IBM 收购） ，它 的特点主要是老牌，出来的图看着比较正规，不过和工具的整合不够紧密，是商业的收费软 件。
另外还有 Borland Together，它的最强大的功能当属动态的代码和图形同步功能，即从 代码生成图，并且代码改动或者图改动后，都会同步到对应的地方，这个几乎是无人能及， 在生成顺序图等功能上也是很强大的，它是用 Java 语言开发的，有 Borland Together for Eclipse 这样的版本， 便于在 Eclipse 下使用。
还有一款就是 Sybase 出品的 Power Designer， 它的主要特色就是数据库建模和 UML 建模合二为一，可以从数据库生成模型，也可以从模 型生成数据库代码，是公司数据库管理员必备软件，可惜也是商业收费的。
微软 Office 的 Visio 也能进行 UML 建模，只可惜，出来的图不甚标准，也无法从图生成原型代码。
开源的 UML 建模工具中，用的比较广泛的当属 ArgoUML，实际上 MyEclipse 的也是基于它二次开 发了一下而已。
另外， Netbeans 6 也提供了 UML 建模功能。
Eclipse 也有对应的 UML 插件， 然而多数都是收费软件（这当属 Eclipse 社区被大公司控制的必然结局） ，读者可以自行搜 索，或者使用参考资料中介绍的一款 EclipseUML，以及一款国产的 UML 建模软件。
当然 还有很多的免费 UML 建模工具可以使用，通过 Google 搜索即可。
图 17.1 典型 UML 建模工具界面17.1.2 MyEclipse 的 UML 工具MyEclipse 的 UML 建模工具实际上是基于 ArgoUML 开发的，并加入了反向工程和正 向工程的能力， 可以从代码生成 UML 图或者从图生成代码。
MyEclipse UML 为开发人员提 供了下面的 UML 功能：2 刘长炯著MyEclipse 6 Java 开发中文教程UML 图: 用例图，类图，序列图，协作图，状态图，活动图，部属图 • 集成的图片编辑器，大纲视图和属性视图 • UML 透视图 • 不限位置的绘制工具 • 通过热区直接编辑接点和连接内容 • 图片保存在 UML Model Repository（UML 模型仓库）文件中 (例如 cardemo.umr) • 包含 UML 模型文件的项目类型以及文件存储位置不受限制 • 从模型生成 Java 代码 • 导出图形为图片文件，支持多种格式：GIF、PNG、PS、EPS 和 SVG • 从任何 MyEclipse J2EE 或者 Eclipse Java 项目生成类图 o 批量反向工程处理任何项目或者源代码目录，Java 包或者单独类的组合 o 从 Eclipse 的 Package Explorer 透视图拖拽任何 Java 类或者接口添加进 UML 类图上 o 自定义反向工程设置 • 从 Outline 视图将任何 UML 元素拖放到任何兼容的 UML 图中 • 对类图进行自动布局 另外，MyEclipse 还提供了专门的 UML 透视图，来便于进行 UML 的设计工作。
