基于UML用例图的系统需求分析
一、UML简介
UML（统一建模语言，Unified Modeling Language）是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的可视化建模语言。它融入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。在系统分析阶段，我们一般用UML来画很多图，主要包括用例图、状态图、类图、活动图、序列图、协作图、构建图、配置图等等，要画哪些图要根据具体情况而定。其实简单的理解，UML的作用就是用很多图从静态和动态方面来全面描述我们将要开发的系统。
二、用例建模简介
用例建模是UML建模的一部分，它也是UML里最基础的部分。用例建模的最主要功能就是用来表达系统的功能性需求或行为，图示化系统的主事件流程。
用例图主要用来描述客户的需求，即用户希望系统具备的完成一定功能的动作，通俗地理解用例就是软件的功能模块，设计人员根据客户的需求来创建和解释用例图，用来描述软件应具备哪些功能模块以及这些模块之间的调用关系。
●用例图
包含了用例Use Case）和参与者（Actor）。用例之间用关联来连接，以求把系统的整个结构和功能反映给非技术人员（通常是软件的用户），对应的是软件的结构和功能分解。
●用例描述
用来详细描述用例图中每个用例，用文本文档来完成。
三、用例图说明
●参与者
参与者不是特指人，是指系统以外的，在使用系统或与系统交互中所扮演的角色。因此参与者可以是人，可以是事物，也可以是时间或其他系统等等。还有一点要注意的是，参与者不是指人或事物本身，而是表示人或事物当时所扮演的角色。参与者在画图中用简笔人物画来表示，人物下面附上参与者的名称。
●用例
用例是对包括变量在内的一组动作序列的描述，系统执行这些动作，并产生传递特定参与者的价值的可观察结果。可以简单的理解为用例是参与者想要系统做的事情。对用例的命名，我们可以给用例取一个简单、描述性的名称，一般为带有动作性的词。用例在画图中用椭圆来表示，椭圆下面附上用例的名称。
用例之间也可以存在包含(include)、扩展(extend)和泛化(generalization)等关系：（1）包含关系：如果一个用例（基本用例）包含另一个用例（包含用例）的功能，那么认为这两个用例之间存在包含关系。
（2）扩展关系：在UML 建模中，可以使用扩展关系来指定一个用例（扩展）扩展另一个用例（基本）的行为。这种类型的关系将揭示有关通常隐藏在用例中的
系统或应用程序的详细信息。
可以对模型添加扩展关系以显示下列情况：
?用例的作为可选系统行为的一部分
?仅在某些情况下才执行的子流
?可插入到基本用例中的一组行为段
（3）泛化关系：一个用例可以被特别列举为一个或多个子用例，这被称为用例泛化。
用例间的泛化关系和类间的泛化关系类似，即在用例泛化中，子用例表示父用
例的特殊形式，子用例从父用例处继承行为和属性，还可以添加行为或覆盖，
改变已继承行为。当系统中具有一个或多个用例是较一般用例的特化时，就使
用用例泛化。
通讯关联
通讯关联用于表示参与者和用例之间的对应关系，它表示参与者使用了系统中的哪些用例（或者说系统所提供的用例被哪些参与者使用）。
通讯关联以箭头或实线表示。若使用箭头，箭头尾部用来表示启动交互的一方，箭头头部用来表示被启动的一方，其中用例总是要由参与者（Actor）来启动；如果不强调对话中的主动与被动关系，则可以使用不带箭头的关联实线。
精心整理Use Case图即用例图，是从外部用户的角度来描述系统功能的一种需求表达方式。一个系统常常包含了众多的用例，每个用例表达了用户对系统的一项需求或描述了人们使用系统某项功能的途径。使用系统的不同功能，其操作的场景不同。而使用相同的功能，其场景则相似。将同一用例的场景用文字描述出来就得到了系统用例描述。完整的描述用例，通常包括用例名称、参与执行者、前置条件、事件流、后 图书管理系统简示： 图书管理系统 a.系统管理员用例图 系统管理员能通过该系统进行如下活动内容和要求： 添加借阅者：系统管理员可以在添加符合身份的新读者信息
删除借阅者：系统管理员可以在删除页面添加已不符合身份的借阅者信息 修改借阅者信息：系统管理员可以在修改信息页面修改借阅者信息 添加图书信息：系统管理员可以在添加图书信息页面添加图书馆新增图书 删除图书信息：系统管理员可以删除不能在借阅图书的信息 系统维护：系统管理员维护该系统的日常工作 b 分类处理：图书管理员能通过分类图书页面将新增图书和已还图书进行分类回放，以便下一位借阅者阅读查看 用例说明： Librarian login：图书管理员登录 Book management：图书管理
Get book：还书 Get with fine：违规罚款 Lend book：借书 Check user account：身份验证 Book category：图书分类 c 出 Return book：返还图书 d．整体用例图 参与者：borrower：借阅者；administrator：系统管理员；librarian：图书管理员用例说明： Login system：系统登录
《面向对象分析与设计UML》 实验报告 学号：180108213 姓名：庞志伟 班级：08级软件2班 指导老师：姚宇峰
实验及作业一 一、实验目的 了解软件工程等基础知识，为后续的统一建模语言UML知识的学习做好准备工作。 二、实验设备与环境 装有Visio、RathionalRose的计算机。 三、实验内容 1、复习阐述“软件工程开发模型”的相关概念，并分析各种模型的优缺点，写成实验报告。 2、熟悉UML软件设计工具Visio、Rational Rose的安装及环境 四、实验过程及结果 1、软件工程开发模型有（1）瀑布模型，（2）原型模型，（3）螺旋模型，（4）喷泉模型（1）瀑布模型 将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物理实现分开。将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。 优点： 1）为项目提供了按阶段划分的检瀑布模型查点。 2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。 3）可在迭代模型中应用瀑布模型。 缺点： 1）在项目各个阶段之间极少有反馈。 2）只有在项目生命周期的后期才能看到结果。 3）通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。 （2）原型模型 原型模型又称快速原型，它是增量模型的另一种形式；它是在开发真实系统之前，构造一个原型，在该原型的基础上，逐渐完成整个系统的开发工作。快速原型模型的第一步是建造一个快速原型，实现客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真正需求是什么；第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。 优点：克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险。
软件工程课程设计报告 (大三下期2015年) 课程名称：软件工程课程设计 题目: 学生选课系统 院系：软件工程 完成时间：20 1 5、5、8 组员：张中秋(U 20121 7 50 2 ) 高蕾(U2 0 1217 5 0 7) 曾昭杰(U20 1 217476) UM L网上学生选课系统程序设计 一、课程设计得目得与要求 U M L统一建模课程就是一门面向对象开发方法得设计语言。UML统一建模课程设计实验课,着重加强面向对象建模技术。使用UML统一建模语言，用需求模型简化业务领域；用分析模型验证用例得正确性，一致性，完备性，可行性；用设计模型标识解决方案?通过模型实 现了从业务领域到软件领域得映射。通过建模，使问题可视化，形式化?通过以序列得建模与 迭代活动，对于提高学生综合素质十分必要? 通过软件开发得实践训练，进一步掌握软件工程得方法与技术，提高软件开发得实际能力，培养工程设计能力与综合分析、解决问题得能力。 二、设计正文 1. 概述 1、1课题题目：网上学生选课系统 1、2系统得主要目标： 本系统目标就是实现选课系统所需得各种基本功能，包括学生选课、查瞧已修课程、查瞧已选课程、退课功能与教师查瞧选修课程、提交课程成绩功能以及管理员添加 学生、维护学生信息、成绩管理、添加教师、维护教师信息、维护选修课程，还有公用得 修改密码等功能。 1、3系统得开发环境及运行环境： 操作系统：w indow7 建模工具：Rat i o n al Ro s e 200 7 2. 系统需求分析 学生选课系统主要满足来自三方面得需求，这三个方面分别就是学生用户(S t ud ent)、
案例one：教学管理系统（用例驱动的交互式需求获取） 以一个教学管理系统JXGL的分析与设计作为示例，说明用例驱动技术在软件项目开发中的应用。 高等学校的教学管理内容十分丰富，工作繁多。作为一个示例，规定开发教学管理系统JxGL只处理每学期的课程选修注册和学生的成绩管理。教学管理系统JXGL的用户是学校的学生、教师和教学管理员。学生使用JXG系统查询新学期将开设的课程和授课教师的情况，选择自己要学习的课程，并进行登记注册。学生还可以使用JXGL系统查询自己的课程成绩。教师使用JXGL系统查询新学期将开设的课程、参加听课的学生情况，以及学生的考试成绩。教学管理员使用JXGL系统进行教学管理，包括新学期的课程选课注册管理和学生成绩管理。 1.需求描述: 对教学管理系统JXGL要求提供两个方面的服务: (1)选课管理，负责新学期的课程选课注册工作; (2)成绩管理，负责学生成绩管理。 在选课管理方面应填写的用户需求描述如下。 (1)录入与生成新学期课程表 教学管理员在新学期开始前录入新学期课程，打印将开设的课程目录表，供师生参 考选择。若某课程的实际选课学生少于10人，则停开该课程，把该课程从课程目 录表中删除;若某课程的选课学生多于30人，则停止选课。 (2)学生选课注册 新学期开始前一周为选课注册时间，在此期间学生可以选课注册，并且允许改变或 取消注册申请。 每个学生选课不超过4门课程。每门课程最多允许30名学生选课注册。 学生可以在图书馆、各系资料室、学生宿舍等处的计算机上联网进行选课注册。在 选课注册结束后，教学管理员打印学生选课注册名单和开课通知书，送交有关部门 和授课教师。 (3)查询 可以查询课程信息、学生选课信息和学生、教师信息。 学生、教师、教学管理员可以查询课程表，获得课程信息。查询的关键词以是:课 程名，授课教师名，学分。 教师、教学管理员可以查询学生选课情况。查询的关键词可以是:学生名、程名， 授课教师名，学分。学生只允许查询自己的选课信息，不允许查询别人选课信息。 学生、教师、教学管理员可以查询学生或教师的信息。查询的关键词可以是学生名、 教师名，性别、班级、职称。 (4)选课注册信息的统计与报表生成。 教学管理员对学生的选课注册信息进行统计(按课程，按学生，按班级)，印汇总统 计报表。 在成绩管理方面应填写的用户需求描述如下: (1)成绩录入:
UML用例图 用例图主要用来图示化系统的主事件流程，它主要用来描述客户的需求，即用户希望系统具备的完成一定功能的动作，通俗地理解用例就是软件的功能模块。展示了一个外部用户能够观察到的系统功能模型图。 用例图中涉及的关系： 1》泛化(Inheritance) 就是通常理解的继承关系，子用例和父用例相似，但表现出更特别的行为；子用 例将继承父用例的所有结构、行为和关系。子用例可以使用父用例的一段行为，也可以重载它。父用例通常是抽象的。 2》包含(Include) 包含关系用来把一个较复杂用例所表示的功能分解成较小的步骤。 3》扩展(Extend) 扩展关系是指用例功能的延伸，相当于为基础用例提供一个附加功能。
包含(include)、扩展(extend)、泛化(Inheritance)的区别： 条件性：泛化中的子用例和include中的被包含的用例会无条件发生，而extend中的延伸用例的发生是有条件的； 直接性：泛化中的子用例和extend中的延伸用例为参与者提供直接服务，而include 中被包含的用例为参与者提供间接服务。 对extend而言，延伸用例并不包含基础用例的内容，基础用例也不包含延伸用例的内 容。 对Inheritance而言，子用例包含基础用例的所有内容及其和其他用例或参与者之间的 关系； UML类图 类名：如果是抽象类，则采用斜体（继承用实线）
'. 1》接口的表示： 一个类和一个接口不同：一个类可以有它形态的真实实例，然而一个接口必须至少有一 个类来实现它。在 UML 2 中，一个接口被认为是类建模元素的特殊化。因此，接口就象类 那样绘制，但是长方形的顶部区域也有文本“interface”。 2》UML 支持的可见性类型的标志 标志可见性类型 +Public #proteted -private ~package 3》多重值和它们的表示 可能的多重值描述 表示含义 0..1 0个或1个 1只能1个 0..*0个或多个 * 0个或多个 1..*1个或多个 3只能3个 0..50到5个 5..15 5到15个
学生选课系统 1用户需求 学生选课系统主要满足来自三方面的需求，这三个方面分别是学生用户、教师用户和管理员用户，也即是三类用户角色。如表3-1 （1）学生用户是主要的需求者，主要需求功能是查询可选课程、查看自己选课情况及进行选课操作等； （2）教师用户主要需求功能是查看自己所教授的课程、课程有哪些学生选修、以及利用本系统提交学生的成绩； （3）管理员用户的功能需求较为复杂，包括对学生信息、教师信息、课程信息进行管理。在学生信息管理子模块中，实现对学生信息的添加、修改、删除操作，还可以输入查询条件进行查询操作。在教师管理子模块中，实现对教师信息的添加、修改、删除、查询等操作。在课程管理子模块中，实现对课程信息的添加，添加时为其分配任课教师、上课时间和地点，实现对课程的修改、删除、查看某个课程的详细信息等。 B.录入成绩更方便, 2可行性分析 技术可行性 本系统需要配有Office软件的PC机，网络环境和作为数据库服务器的计算机，系统对机器本身没有太高的要求，一般当前学校或个人电脑完全可满足要求 经济可行性 由于本系统是为学生选课管理使用的系统，装上该应用软件，即可使用系统，系统成本主要集中在系统软件的开发上，当系统投入运行后可以为学校节约大量的
人力，物力。 操作可行性 界面设计时充分考虑管理人员的习惯，制作了较精美的人机操作界面，使得操作简单、数据录入迅速、规范、可靠；统计准确；制表灵活；适应力强；容易扩充。3系统需求分析 3.1用例图 用例图（图3-7）说明 （1）系统的外部角色有：学生用户、教师用户和管理员。 （2）系统主要用例的文档描述： ①学生管理用例：学生用户可见的功能，包含了选课、退课和查看选课三个用例功能。 ②教师管理用例：教师用户可见的功能，包含了查看学生选课和提交成绩两个用例功能。 ③信息管理用例：管理员可见的功能，这个用例进一步分为三个用例：学生信息管理用例、教师信息管理用例和课程信息管理用例。 ④学生信息管理用例：信息管理用例可见的功能，实现学生信息的管理功能，包含了添加学生、修改学生信息和删除学生三个用例。 ⑤教师信息管理用例：信息管理用例可见的功能，实现教师信息的管理功能，包含了添加教师、修改教师信息和删除教师三个用例。 ⑥课程信息管理用例：信息管理用例可见的功能，实现课程信息的管理功能，包含了添加课程、修改课程信息和删除课程三个用例。 ⑦修改密码用例：所有用户都可见的功能，用于修改用户的密码信息。
面向对象分析与设计大作业 学院：计算机科学与工程学院 班级：计算机软件 3 学生姓名：陈俊伟 学号：2174 指导老师：苏锦钿 提交日期：
华南理工大学 面向对象分析与设计大作业课程实验报告 实验题目 :_____ 图书管理系统 uml 图__________________________ 姓名 :___ 陈俊伟 ________学号:_ 2174_____ 班级 : ___09 软件 3 班________ 组别 : ________ 合作者 : __________________ 指导教师 : ______ 苏锦钿 __________ 实验概述 【实验目的及要求】 一．目的 1.掌握面向对象技术的基本原理和各种相关概念； Rational Rose 2003 、 IBM 2. 熟练掌握 UML的基本知识和9 种常见的 UML图形 , 并能够利 用 Software Architecture、或trufun UML工具进行建模； 3.根据问题进行学习，拓广、深化； 4.独立完成一个应用程序的分析、设计和建模，为以后软件项目的开发打下实践基础。 【实验原理】 UML建模，就是用模型元素来组建整个系统的模型，模型元素包括系统中的类、类和类 之间的关联、类的实例相互配合实现系统的动态行为等。UML提供了多种图形可视化描 述模型元素，同一个模型元素可能会出现在多个图中对应多个图形元素，人们可以从多 个视图来考察模型。UML建模主要分为结构建模、动态建模和模型管理建模 3 个方面，第 1 个方面是从系统的内部结构和静态角度来描述系统的，在静态视图、用例视图、实施视 图和配置视图中适用，采用了类图、用例图、组件图和配置图等图形。例如类图用于描述系 统中各类的内部结构（类的属性和操作）及相互间的关联、聚合和依赖等关系， 包图用于描述系统的分层结构等；第 2 个方面是从系统中对象的动态行为和组成对象间的相互 作用、消息传递来描述系统的，在状态机视图、活动视图和交互视图中适用，采 用了状态机图、活动图、顺序图和合作图等图形，例如状态机图用于一个系统或对象从 产生到结束或从构造到清除所处的一系列不同的状态；第 3 个方面描述如何将模型自身组织到高层 单元，在模型管理视图中适用，采用的图形是类图。建模的工作集中在前两 方面，而且并非所有图形元素都适用或需要采用
1UML用例图中包含(include)、扩展(extend)和泛化(generalization）三种关系详解 共性：都是从现有的用例中抽取出公共的那部分信息，作为一个单独的用例，然后通后过不同的方法来重用这个公共的用例，以减少模型维护的工作量。 1、包含(include) 包含关系：使用包含（Inclusion）用例来封装一组跨越多个用例的相似动作（行为片断），以便多个基（Base）用例复用。基用例控制与包含用例的关系，以及被包含用例的事件流是否会插入到基用例的事件流中。基用例可以依赖包含用例执行的结果，但是双方都不能访问对方的属性。 包含关系对典型的应用就是复用，也就是定义中说的情景。但是有时当某用例的事件流过于复杂时，为了简化用例的描述，我们也可以把某一段事件流抽象成为一个被包含的用例；相反，用例划分太细时，也可以抽象出一个基用例，来包含这些细颗粒的用例。这种情况类似于在过程设计语言中，将程序的某一段算法封装成一个子过程，然后再从主程序中调用这一子过程。 例如：业务中，总是存在着维护某某信息的功能，如果将它作为一个用例，那新建、编辑以及修改都要在用例详述中描述，过于复杂；如果分成新建用例、编辑用例和删除用例，则划分太细。这时包含关系可以用来理清关系。
2、扩展(extend) 扩展关系：将基用例中一段相对独立并且可选的动作，用扩展（Extension）用例加以封装，再让它从基用例中声明的扩展点（Extension Point）上进行扩展，从而使基用例行为更简练和目标更集中。扩展用例为基用例添加新的行为。扩展用例可以访问基用例的属性，因此它能根据基用例中扩展点的当前状态来判断是否执行自己。但是扩展用例对基用例不可见。 对于一个扩展用例，可以在基用例上有几个扩展点。 例如，系统中允许用户对查询的结果进行导出、打印。对于查询而言，能不能导出、打印查询都是一样的，导出、打印是不可见的。导入、打印和查询相对独立，而且为查询添加了新行为。因此可以采用扩展关系来描述：
中南民族大学管理学院学生实验报告 课程名称：UML面向对象分析与设计教程 年级： 专业：信息管理与信息系统 学号： 姓名： 指导教师： 实验地点：管理学院综合实验室 2013 学年至 2014 学年度第 2 学期
目录 实验一 UML建模基础实验二用例图 实验三 UML类图 实验四对象图 实验五包图 实验六动态模型图
实验（一） UML建模基础 实验时间： 实验目的 1.熟悉UML建模工具Rational Rose的基本菜单及操作。 2.掌握UML的三大组成部分及各部分作用。 3.掌握UML的可见性规则和构造型的作用。 实验内容 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，并用工具表示出来。
分析与讨论 1.总结UML在软件工程中的作用以及使用UML建模的必要性。 答：统一建模语言（UML）是用来对软件密集系统进行可视化建模的一种语言，也是为面向对象开发系统的产品进行说明、可视化、构造和编制文档的一种语言。 UML作为一种模型语言，它使开发人员专注于建立产品的模型和结构，而不是选用什么程序语言和算法实现。当模型建立之后，模型可以被UML工具转化成指定的程序语言代码。 UML可以贯穿软件开发周期中的每一个阶段，最适于数据建模、业务建模、对象建模、组件建模。UML展现了一系列最佳工程实践，这些最佳实践在对大规模、复杂系统进行建模方面，特别是在软件架构层次方面已经被验证有效。 UML是一种功能强大的，面向对象的可视化系统分析的建模语言，它的各个模型可以帮助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠，更完善的系统模型，从而使用户和开发人员对问题的描述达到相同的理解，以减少语义差异，保障分析的正确性。 指导教师批阅：
父用例通常是抽象的。
1 一个类和一个接口不同：一个类可以有它形态的真实实例，然而一个接口必须至少有一个类来实现它。在 UML 2 中，一个接口被认为是类建模元素的特殊化。因此，接口就象类那样绘制，但是长方形的顶部区域也有文本“interface”。 2》UML 支持的可见性类型的标志 3》多重值和它们的表示
4》类图之间的关系有：泛化（继承），依赖，关联，聚合/组合。 1.聚合/组合 聚合是一种特别类型的关联，用于描述“总体到局部”的关系。在基本的聚合关系中，部分类的生命周期独立于整体类的生命周期。 举例来说，我们可以想象，车是一个整体实体，而车轮轮胎是整辆车的一部分。轮胎可以在安置到车时的前几个星期被制造，并放置于仓库中。在这个实例中，Wheel类实例清楚地独立地Car类实例而存在。然而，有些情况下，部分类的生命周期并不独立于整体类的生命周期-- 这称为合成聚合。举例来说，考虑公司与部门的关系。公司和部门都建模成类，在公司存在之前，部门不能存在。这里Department类的实例依赖于Company类的实例而存在。 ·基本聚合（聚合） 有聚合关系的关联指出，某个类是另外某个类的一部分。在一个聚合关系中，子类实例可以比父类存在更长的时间。为了表现一个聚合关系，你画一条从父类到部分类的实线，并在父类的关联末端画一个未填充棱形。 图中清楚的表明了类Car对象包含了另一类Wheel的4个实例，这两者在概念上是密不可分的，其中的一个类是另一个类的构成成分。菱形表示“包含”，箭头表示被包含的对象，数字4表示包含的数目。 ·组合聚合（组合） 组合聚合关系是聚合关系的另一种形式，但是子类实例的生命周期依赖于父类实例的生命周期。 注意:组合关系如聚合关系一样绘制，不过这次菱形是被填充的。 2.依赖 依赖可以说是要完成C5里的所有功能，一定要有C6的方法协助才行 3.关联 可以分为单向关联，双向关联
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：
网上选课系统 网上选课系统的产生是因为目前高校扩招后，在校学生日益增多。如果仍然通过传统的纸上方式选课，既浪费大量的人力物力，又浪费时间。同时，在人为的统计过程中不可避免出现的错误。因此，通过借助网络系统，让学生只要在电脑中输入自己的个人选课信息来替代有纸化的手工操作成为高校管理的必然趋势。该信息系统能够为学生提供方便的选课功能，也能够提高高等院校对学生和教学管理的效率。 6.1需求分析 网上选课系统的功能性需求包括以下内容： （1）系统管理员负责系统的管理维护工作，维护工作包括课程的添加、删除和修改，对学生基本信息的添加、修改、查询和删除。 （2）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查询已选课程、指定自己的选修课程以及对自己基本信息的查询。 满足上述需求的系统主要包括以下几个小的系统模块： （1）基本业务处理模块。基本业务处理模块主要用于实现学生通过合法认证登录到该系统中进行网上课程的选择和确定。 （2）信息查询模块。信息查询模块主要用于实现学生对选课信息的查询和自身信息的查询。 （3）系统维护模块。系统维护模块主要用于实现系统管理员对系统的管理和对数据库的维护，系统的管理包括学生信息、课程信息等信息的维护。数据库的维护包括数据库的备份、恢复等数据库管理操作。 6.2系统建模 在系统建模以前，我们首先需要在Rational Rose 2003中创建一个模型。并命名为“网上选课系统”，该名称将会在Rational Rose 2003的顶端出现，如下图6-1所示。 图6-1创建项目系统模型
6.2.1创建系统用例模型 创建系统用例的第一步是确定系统的参与者。网上选课系统的参与者包含二种，分别是Student（学生）和SystemManager（系统管理员），如图6-2所示。 图6-2 系统参与者 然后，我们根据参与者的不同分别画出各个参与者的用例图。 1. 学生用例图：学生在本系统中的可以进行登录、查询课程、选择课程和查询个人信 息的相关操作。通过这些活动创建的学生用例图如图6-3所示。 图6-3 学生用例图图6-4系统管理员用例图 2. 系统管理员用例图：系统管理员在本系统中能够进行登录、修改学生信息、添加、修改和删除课程、添加和删除学生信息的相关操作。通过这些活动创建的系统管理员用例图如图6-4所示。 6.2.2创建系统静态模型 从前面的需求分析中，我们可以根据主要的五个类对象：学生类、系统管理员类、课程类、数据控制类和界面类创建完整的类图如图6-5所示。 图6-5 系统类图 6.2.3创建系统动态模型 系统的动态模型可以使用交互作用图、状态图和活动图来进行描述。
统模语言UML 课程设计报告 指导老师: 班级: 学号: : 完成日期：
【课程设计名称】网络教学系统-使用UML进行系统的分析和设计 【课程设计目的】1.掌握UML建模的基础知识和其应用； 2.熟悉Rational Rose环境及功能,能够设计出完整系统。 【课程设计要求】1.对系统功能进行必要的描述； 2.绘制系统的主要模型图； 3.模型图要有说明性文字解释。 【课程设计容】1.网络教学系统的需求分析； 2.网络教学系统UML建模。 【课程设计步骤】 一: 网络教学系统的需求分析 1、系统功能需求 （1）学生可以登陆浏览和查找各种信息以及下载文件。 （2）教师可以登陆给出课程见解、发布、修改和更新消息以及上传课件。 （3）系统管理员可以对页面进行维护和批准用户的注册申请。 满足上述需求的系统主要包括下面几个模块 （1）数据库管理模块：提供使用者录入、修改并维护数据的途径。 （2）基本业务模块：教师可以上传文件、发布消息、修改和更新消息；学生可以下载文件；管理员可以维护页面，批准注册等。 （3）信息浏览、查询模块：主要用于对的信息进行浏览、搜索查询。 图 1.1系统功能需求 2、数据库管理模块 图 1.2数据库管理模块 （1）教师信息管理：负责教师信息的管理。 （2）课程简介信息管理：负责课程简介信息的管理。 （3）文件上传信息管理：负责文件上传信息的管理。
3、基本业务模块 图 1.3基本业务模块 （1）文件上传：教师可以使用此模块将课程的数据上传到服务器。 （2）文件下载：学生可以使用此模块从上下载课件及其他资料。 （3）消息发布：教师可以通过此模块发布学习方法、课程重点等和教学相关的文章，以及和课程相关的通知等。 （4）消息修改和更新：教师可以通过此模块对自己发布的信息进行修改和更新。 （5）页面维护：管理员可以使用此模块对的页面进行维护。 （6）用户注册批准：管理员可以使用此模块批准用户注册。 4、信息浏览、查询模块 图 1.4信息查询模块功能 （1）网页信息浏览：用户浏览信息。 （2）文章信息搜索：用户根据关键字搜索文章。 二: 系统的UML建模 1、系统的用例图 创建用例图之前首先需要确定参与者。 ①在网络教学系统中，需要学生和教师的参与。学生可以浏览课程简介，教学计划，学习方法等教 师发布的文章，并可以根据关键字查询文章。此外，学生可以从上下载课件。教师作为教学的主导者，使用此可以发布学习方法，课程重点等和教学相关的文章，以及和课程相关的通知等，还可以将某一门课程的课件上传。 ②需要一个专门的管理者进行日常维护与管理，所以需要有系统管理员的参与。 （1）系统用户参与的总的用例图 教师和学生都可以从“用户”这个参与者泛化而来，用户是指的注册用户，注册用户可以登录系统完成相应的操作。 系统用户参与的总的用例图如图所示。从图中可以清楚地看到泛化关系与各个参与者所参与的用例。
题目：UML系统分析设计、建模与实现学号：100430112022 姓名：杨家建 专业：计算机技术 指导教师：舒远仲
U M L 系统分析设计与建模 以简单的学生选课系统进行详细的系统分析与建模。 (一)系统用例图 1.首先根据需求分析可知：管理员维护课程信息，对其进行添加、修改、删除等。学生可以在线查询课程信息，并进行选课，也可以在规定时间内更改选修的课程。我们发现系统中的参与者有：管理员和学生，然后从参与者的角度就可以发现系统的用例，并绘制出系统的用例图，如图1所示： 2.对部分用例进行描述： “添加课程”用例 1） 用例名：添加课程 2） 执行者：管理员 3） 目的：管理员通过系统界面进入，添加所要开设的课程，确认无误后将其信息保 存到数据库中，以供学生选择。 4） 过程描述： 5） 管理员选择进入管理界面，用例开设 6） 系统提示输入管理密码 7） 管理员输入密码 8） 系统验证密码 9） A1:密码错误 ?1 ????????? ???? ????
10）进入管理界面，系统显示目前所建立的全部课程信息 11）管理员选择添加课程 12）系统提示输入新课程信息 13）管理员输入信息 14）系统验证是否和已有的课程冲突 15）A2：有冲突 16）10）系统添加新课程，提示课程添加成功 17）11）系统重新进入管理界面，显示所有课程 18）12）用例结束 19）异常事件流处理： 20）A1：密码错误：1）系统提示再次输入。2)用户确认后进入第5)步。 21）A2：有冲突：1)系统提示冲突，显示冲突的课程信息。2）用户重新输入，验证无误后进入第10）步。 “选课”用例 1）用例名：选课 2）执行者：学生 3）目的：学生进入选课系统界面，浏览的课程，最后选择一门自己喜欢的课程并提交。 4）过程描述： 5）1）学生进入选课登录界面，用例开始 6）2) 系统提示输入学号与密码 7）3) 学生输入学号与密码 8）4）系统验证 9）A1：验证错误 10）5) 进入选课主界面 11）6）学生点击选课 12）7）系统显示所有课程信息 13）8）学生选择课程 14）9）系统验证课程是否可选 15）A2：不可选 16）10）系统提示课程选择成功 17）11）用例结束 18）异常事件流处理： 19）A1：验证错误：1）系统提示验证错误，提示重新输入。2）验证成功，进入第5）步 20）A2：不可选1)系统提示课程不可选及原因。2）学生重新选课。3）验证成功后进入第10）步 “修改”用例 1）管理员选择进入管理界面，用例开设 2）系统提示输入管理密码 3）管理员输入密码 4）系统验证密码 A1:密码错误 5）进入修改主界面，系统显示目前所建立的全部课程信息 6）管理员选择要修改的课程
软件工程的5个阶段：需求分析(Requirements Capture)，系统分析与设计(System Analysis and Design)，实现(Implement)，测试(Test)，维护(Maintenance)。 2.UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。UML语义描述基于UML 的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致和通用的定义性说明。UML表示法，为开发者或开发工具使用图形工具和文本语法为系统建模提供了标准。 3.UML(Unified Modeling Language)由视图(View)，图(Diagram)，模型元素(Model Element)，通用机制(General Mechanism)等组成，还提供了扩展机制(Extension Mechanism)，使得UML语言能够适应一个特殊的方法或者扩充到一个组织或用户。 a)视图是表达系统的某一方面特征的UML建模元素的子集，由多个图构成，是在某一个抽象层上，对系统的抽象表示。 b)图是模型元素集的图形表示，通常由弧(关系)和顶点(其他模型元素)相互连接构成。 c)模型元素代表面向对象中的类、对象、消息和关系等概念，是构成图的基本概念。 d)通用机制用于表示其他信息，比如注释、模型元素的语义等。 4.UML用模型来描述系统的结构或静态特征，以及行为或动态特征，从不同的视角为系统架构建模，形成不同视角： a)用例视图(Use Case View)，强调从用户角度看到的或需要的系统功能，是被称为参与者的外部用户所能观察到的系统功能的模型图。 b)逻辑视图(Logical View)，展现系统的静态或结构组成及特征，也被称为结构模型视图(Structural Model View)或者静态视图(Static View)。 c)并发视图(Concurrent View)，体现了系统的动态或者行为特征，也称为行为模型视图(Behavioral Model View)或动态视图(Dynamic View)。 d)组件视图(Component View)，体现了系统实现的结构和行为特征，也称为实现模型视图(Implementation Model View)。 e)配置视图(Deployment View)，体现了系统实现环境的结构和行为特征，也被称为环境模型视图(Environment Model View)或者物理视图(Physical View)。 5.视图由图构成，UML提供了9种不同的图： a)用例图(Use Case Diagram)，描述系统功能；
《面向对象分析与设计UML 》 实验报告 学号： 180108213 姓名：庞志伟 班级：08 级软件 2 班 指导老师：姚宇峰
实验及作业一 一、实验目的 了解软件工程等基础知识，为后续的统一建模语言UML 知识的学习做好准备工作。 二、实验设备与环境 装有 Visio 、RathionalRose 的计算机。 三、实验内容 1、复习阐述“软件工程开发模型”的相关概念，并分析各种模型的优缺点， 写成实验报告。 2、熟悉 UML软件设计工具 Visio 、Rational Rose的安装及环境 四、实验过程及结果 1、软件工程开发模型有（1）瀑布模型，（ 2）原型模型，（ 3）螺旋模型，（ 4）喷泉模型（1）瀑布模型 将功能的实现与设计分开，便于分工协作，即采用结构化的分析与设计方法将逻辑实现与物 理实现分开。将软件生命周期划分为制定计划、需求分析、软件设计、程序编写、软件测试 和运行维护等六个基本活动，并且规定了它们自上而下、相互衔接的固定次序，如同瀑布流水，逐级下落。 优点： 1）为项目提供了按阶段划分的检瀑布模型查点。 2）当前一阶段完成后，您只需要去关注后续阶段。 3）可在迭代模型中应用瀑布模型。 缺点： 1）在项目各个阶段之间极少有反馈。 2）只有在项目生命周期的后期才能看到结果。 3）通过过多的强制完成日期和里程碑来跟踪各个项目阶段。 （2）原型模型 原型模型又称快速原型，它是增量模型的另一种形式；它是在开发真实系统之前，构造一个原型，在该原型的基础上，逐渐完成整个系统的开发工作。快速原型模型的第一步是建造一 个快速原型，实现客户或未来的用户与系统的交互，用户或客户对原型进行评价，进一步细化待开发软件的需求。通过逐步调整原型使其满足客户的要求，开发人员可以确定客户的真 正需求是什么；第二步则在第一步的基础上开发客户满意的软件产品。 优点：克服瀑布模型的缺点，减少由于软件需求不明确带来的开发风险。
用例图初感 UML是一组图示符号的标准。所谓图示符号，就是一组定义好的图示，它们可以表达定义好的各种意思。用UML进行软件建模，就是用规定好的符号画图，这些图表达了开发人员脑中的软件系统。用UML进行软件建模，其难度并不比我们小时候上的美术课更难。在美术课上，一个圆形加上四根线条表示太阳，一个三角形加上一个矩形表示房子；同理，在UML的用例图中，一个椭圆表示用例，一个小人表示参与者。我并不认为它们之间有质的区别，想到我对这种小学生画图课恐惧了几年，不由得感到羞愧。 用例图是UML的九个图中较为重要和常用的一种图。常常用于软件开发的需求分析阶段，也能用于软件的系统测试阶段。简单的来说，用例图是描述系统的外部视图。 在开始设计一个软件系统时（更广义的情况下，可以用来设计任何系统），需要一种手段来发现系统的功能，用例图虽然是图示，但是这些图示隐含了一种启发系统功能的手段。其实所有的UML图都只包含图示和标准，并不包含方法，但是它们往往隐含了某种方法。UML和软件开发方法的关系，很类似于汉字和语文的关系。 用例图包含了三种基本的概念：用例、角色和系统。它们可以组合起来表达系统的外部视图。而且这种表达方式是如此直观和简单。第一张用例图
画用例图是一件很简单的事情，而且感觉还很舒适，因为用例图简洁、直观。虽然用例图不能像HelloWorld一样运行，也不能生成代码，不过画一张清晰的用例图还是很有成就感的。 我使用的工具是Eclipse+EclipseUML插件，功能不如Rose，但是是开源而且免费的（EclipseUML有free版也有企业版），而且效果也不错。第一张用例图如下： 可以看出图中有一个系统（保险商务系统），两个角色（客户和保险销售员）以及三个用例（签订保险单、销售统计资料、客户数据资料），另外还有四个连接线以及一个注释。如果在纸上或者合适的工具中，画这样一张用例大概只需要五分钟吧。不过仅仅画出来是没有意义的，需要弄清楚其背后真正的含义才行。
UML实践----用例图、顺序图、状态图、类图、包图、协作图 2009-01-20 作者：Randy Miller 来源：网络 面向对象的问题的处理的关键是建模问题。建模可以把在复杂世界的许多重要的细节给抽象出。许多建模工具封装了UML（也就是Unified Modeling Language?），这篇课程的目的是展示出UML的精彩之处。 UML中有九种建模的图标，即： ?用例图 ?类图 ?对象图 ?顺序图 ?协作图 ?状态图 ?活动图 ?组件图 ?配置图 本课程中的某些部分包含了这些图的细节信息的页面链接。而且每个部分都有一个小问题，测试一下你对这个部分的理解。 为什么UML很重要？ 为了回答这个问题，我们看看建筑行业。设计师设计出房子。施工人员使用这个设计来建造房子。建筑越复杂，设计师和施工人员之间的交流就越重要。蓝图就成为了这个行业中的设计师和施工人员的必修课。 写软件就好像建造建筑物一样。系统越复杂，参与编写与配置软件的人员之间的交流也就越重要。在过去十年里UML就成为分析师，设计师和程序员之间的“建筑蓝图”。现在它已经成为了软件行业的一部分了。UML提供了分析师，设计师和程序员之间在软件设计时的通用语言。 UML被应用到面向对象的问题的解决上。想要学习UML必须熟悉面向对象解决问题的根本原则――都是从模型的建造开始的。一个模型model就是根本问题的抽象。域domain就是问题所处的真实世界。 模型是由对象objects组成的，它们之间通过相互发送消息messages来相互作用的。记住把一个对象想象成“活着的”。对象有他们知道的事（属性attributes）和他们可以做的事（行为或操作behaviors or operations）。对象的属性的值决定了它的状态state。 类Classes是对象的“蓝图”。一个类在一个单独的实体中封装了属性（数据）和行为（方法或函数）。对象是类的实例instances。 用例图 用例图Use case diagrams描述了作为一个外部的观察者的视角对系统的印象。强调这个系统是什么而不是这个系统怎么工作。 用例图与情节紧紧相关的。情节scenario是指当某个人与系统进行互动时发生的情况。下面是一个医院门诊部的情节。 “一个病人打电话给门诊部预约一年一次的身体检查。接待员找出在预约记录本上找出最近的没有预约过的时间，并记上那个时间的预约记录。”
图书管理系统u m l用例 图 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
Use Case图即用例图，是从外部用户的角度来描述系统功能的一种需求表达方式。一个系统常常包含了众多的用例，每个用例表达了用户对系统的一项需求或描述了人们使用系统某项功能的途径。使用系统的不同功能，其操作的场景不同。而使用相同的功能，其场景则相似。将同一用例的场景用文字描述出来就得到了系统用例描述。完整的描述用例，通常包括用例名称、参与执行者、前置条件、事件流、后置条件等。若用UML图形机制表达，便是系统的用例图。通常，我们将二者相结合，能清晰的表达出系统的用例。 系统管理员：系统管理员为系统的管理者，系统管理员主要有以下权限：读者信息管理，图书信息管理，系统维护。 图书管理员：图书管理员为图书馆工作人员，图书管理员主要有以下权限：分类管理，借书处理，还书处理，解除预定。 图书借阅者：图书借阅者是系统中数量最多也是最重要的参与者。图书借阅者主要有以下权限：查询个人信息，查询图书信息，预定图书，借阅图书，返还图书。 1.创建系统用例模型图 系统参与者： 系统参与者 图书管理系统简示： 图书管理系统 a.系统管理员用例图 系统管理员能通过该系统进行如下活动内容和要求：
添加借阅者：系统管理员可以在添加符合身份的新读者信息 删除借阅者：系统管理员可以在删除页面添加已不符合身份的借阅者信息 修改借阅者信息：系统管理员可以在修改信息页面修改借阅者信息添加图书信息：系统管理员可以在添加图书信息页面添加图书馆新增图书 删除图书信息：系统管理员可以删除不能在借阅图书的信息 系统维护：系统管理员维护该系统的日常工作 用例说明： Login system：系统登录 Account management：账户管理（其中包括图书管理、借阅者管理、系统管理） Add book：添加图书 Remove book：删除图书 Add borrower：添加借阅者 Remove borrower：删除借阅者 Update borrower：修改借阅者信息 System maintenance：系统维护 b．图书管理员用例图 图书管理员能通过该系统进行如下活动内容和要求 借书处理：图书管理员能通过借书页面处理借阅者的借书操作 还书处理：图书管理员能通过还书页面处理借阅者的还书操作