面向对象分析与设计(3)-用例建模

UML面向对象分析与设计大作业前言“UML面向对象分析与设计”是计算机专业和软件工程等相关专业的一门重要课程，也是其他理工科专业的热门选修课程。

“程序设计语言”、“计算机网络”、“数据库原理”和“数据机构”等是它的前导课程，学好本课程对学生毕业后从事软件开发有着极为重要的作用。

要学好这门课，仅仅通过课堂教学或自学掌握理论知识是远远不够的，还必须加强实践。

特在学期末引入uml的综合分析与设计，从实际项目出发，使学生学会运用软件工程基本理论知识，UML建模语言和rose建模环境，去解决软件开发中的实际问题，达到学以致用的目的。

面向对象软件开发技术项目的引入及需求简易教学管理系统的分析、设计与实现一、设计的目的1.初步了解UML语言的概念、结构、语义与表示方法；2.掌握UML建模工具Rational Rose的使用方法；3.给出某个简单系统的模型，能够熟练地使用Rose工具表达；二、设计理论基础1. 面向对象的程序设计C++或JAVA程序设计课程；2.数据结构或算法课程2.SQLServer或mysql数据库系统；3. 熟悉传统软件工程以及软件测试技术。

三、设计内容与步骤需求陈述：简易教学管理系统主要提供两个方面的服务：选课管理，负责新学期的课程选课注册。

成绩管理，负责学生成绩管理。

（1）简易教学管理系统---选课管理应提供的服务如下：1.录入与生成新学期课程表教学管理人员在新学期开学前录入新学期的课程，打印将开设的课程目录表，供师生参考选择。

如果某门课实际选课的学生少于10人，则停开该课程，把该课程从课程表中删除；如某课程选课学生多于60人，则停止选课。

2.学生选课注册新学期开始前一周为学生选课注册时间，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。

每个学生选课可不允许超过4门，每门课最多允许60名学生选课注册。

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、教学管理人员可以查询课程表，获得课程信息。

《实用软件工程方法》实验指导书廖美英编广东科学技术职业学院广州学院2010年9月目录第1章传统的结构化分析与设计 (3)实验1 分析系统业务流程和绘制系统业务流程图 (3)实验2 分析数据流和绘制数据流图 (7)实验3 总体设计和数据库设计 (11)第2章面向对象的分析与设计 (17)实验4 面向对象的分析与设计—用例图 (17)实验5 面向对象的分析与设计—类图 (21)实验6 面向对象的分析与设计—时序图 (26)实验7 面向对象的分析与设计—活动图 (31)实验8 面向对象的分析与设计—状态图和通信图 (34)实验9 面向对象的分析与设计—包图、组件图和部署图 (39)实验10 项目开发计划—Project软件的使用 (43)第1章:传统的结构化分析与设计实验1 分析系统业务流程和绘制系统业务流程图实验目的1、掌握结构化分析方法2、掌握业务流程分析方法和业务流程图的绘制实验内容：任务一绘制系统业务流程图系统流程图是描绘物理系统的传统工具。

是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件（程序、文件、数据库、表格、人工过程等等）。

表达的是信息在系统各部件之间流动的情况，而不是对信息进行加工处理的控制过程。

试绘制工资管理系统的系统流程图，根据系统流程图的符号说明仔细理解下图含义：图1-1 工资管理系统系统流程图系统业务流程图的符号：图1-2 基本符号图1-3 系统符号操作步骤：1．运行Microsoft Office Visio 2007图1-4 运行Microsoft Office Visio 2007 2．选择流程图中的基本流程图模板图1-5 选中基本流程图模板3．用鼠标选拉图标进行绘图任务二分析系统业务流程和绘制系统业务流程图案例一：总务办公管理系统系统简介：某单位准备开发一个购买办公用品和设备的总务办公管理系统。

办公用品的购买申请由各科室提出，由负责总务工作的办公室统一收集。

其中，购买申请的金额低于500元（含500元）可以由总务办公室直接审批，而高于500元的购买申请由机构主管领导审批，批准的购买申请形成采购清单由采购员负责购买，同时应记录每次实际购买清单，进行入账。

面向对象分析与设计在软件开发过程中，面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是一种重要的方法论。

通过OOAD，开发者可以将现实世界中的概念和问题转化为软件系统的结构和行为。

一、什么是面向对象分析与设计？面向对象分析与设计是一种以对象为核心的开发方法。

它强调将问题领域的实体、关系和行为抽象为对象、类和方法。

面向对象的分析阶段主要关注问题领域的需求和约束，而设计阶段则更关注如何将需求转化为可执行的软件系统。

二、面向对象分析与设计的优势1. 模块化：面向对象的方法将复杂的系统拆分为多个独立的对象，每个对象都有清晰的职责和接口。

这种模块化可以提高代码的可维护性和可复用性。

2. 继承与多态：继承是面向对象编程中的重要特性，它允许新的类继承已有类的属性和方法。

多态则允许对象在不同上下文中表现出不同的行为。

这些特性使得代码更加灵活和易于扩展。

3. 封装与信息隐藏：面向对象的方法将数据和操作封装在对象内部，外界只能通过对象的接口进行交互。

这种封装和信息隐藏可以保护数据的完整性和安全性。

4. 规范化的开发流程：面向对象的分析与设计有一套规范的开发流程，包括需求分析、概念设计、详细设计和实现等阶段。

这种流程可以提高开发效率，并减少错误和重复工作。

三、面向对象分析与设计的过程1. 需求收集与分析：在这个阶段，开发者与用户密切合作，收集和分析系统的业务需求。

通过访谈、文档分析等方法，确定系统的功能、性能和约束等方面的要求。

2. 概念设计：在概念设计阶段，开发者将业务需求转化为概念模型。

通过绘制用例图、类图、状态图等工具，描述系统的结构和行为。

3. 详细设计：在详细设计阶段，开发者将概念模型进一步细化，确定具体的类和接口。

同时，还需要考虑系统的性能、安全和可维护性等方面的问题。

4. 编码与测试：在编码阶段，开发者根据详细设计的要求，使用具体的编程语言实现系统。

真题汇总1.什么是用例图？用例图有什么作用？定义:由参与者、用例以及他们之间的关系构成的用于描述系统功能的图称为用例图。

作用：（1）用例图是从软件需求分析到最终实现的第一步，它显示了系统的用户和用户希望提供的功能,有利于用户和软件开发人员之间的沟通。

（2）用例图可视化的表达了系统的需求，具有直观、规范的特点，克服了纯文字性说明的不足。

（3）用例方法是完全从外部来定义系统的，它把需求和设计完全分离开来。

使用户不用关心系统内部是如何完成各种功能的。

2.简述面向对象分析方法(OOA）的5个基本步骤：（1）识别对象，识别对象包括标识潜在的对象和筛选对象.（2）识别对象的属性.（3）识别对象的行为。

（4）识别对象所属的类。

（5）定义主题词。

3.简述时序图的建模步骤：（1）设置交互语境。

（2）确定对象.（3）分析消息和条件。

（4）分析附加约束。

（5）对建模结果精华和细化。

4．RUP统一过程中的四个阶段.（1）初始阶段（2)细化阶段(3）构造阶段（4）移交阶段4.什么是模型？简述建模的目的.模型是为了理解事物而对事物做出的一种抽象。

是对事物规范化的、无歧义描述的一种工具。

目的:规范、可视化、建造、建档5.什么是UML?简述UML的内容及其特点？UML是面向对象工作组（OMG)系统的一种面向对象，用来对软件密集系统进行可视化建模，对开发的系统产品进行说明、可视化编制文档的一种标准建模语言。

内容：（1）UML语义：给出了基于UML的精确的主模型定义。

（2）UML表示法：定义了UML符号的表示方法，为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法，给系统建模提供了标准。

特点：（1)有统一的标准，便于使用人员沟通.（2）是一种面向对象的建模语言.（3)可视化，表示能力强大，提供了扩展机制。

（4）容易使用。

6.UML2。

0中共有13种图，名称分别是什么？简要说明其作用。

用例图、类图、对象图、顺序图、通信图、活动图、状态机图、组件图、部署图、包图、复合结构图、交互概观图、定时图7.UML2.0中增加了2种交互图，他们的名称分别是什么？并简要说明其作用。

面向对象系统分析和设计综合实验报告4综合实验报告：面向对象系统分析和设计一、引言面向对象系统分析和设计（Object-Oriented System Analysis and Design，简称OOSAD）是软件工程中的重要环节，它涉及到软件系统的需求分析、设计和建模等过程。

本实验旨在通过一个综合案例，加深对面向对象系统分析和设计的理解，并能够熟练运用相关的建模工具和方法。

二、实验背景本次实验的案例为一个在线购物系统，该系统允许用户浏览商品、添加到购物车、下定单并完成支付等功能。

通过对该系统进行分析和设计，可以掌握面向对象的建模技巧，包括用例图、类图、时序图等。

三、系统需求分析1. 功能需求根据用户的需求，我们确定了以下功能需求：- 用户注册和登录：用户可以通过注册账号并登录系统。

- 浏览商品：用户可以查看系统中的商品列表，包括商品的名称、价格、库存等信息。

- 添加到购物车：用户可以将感兴趣的商品添加到购物车中，以便后续下单。

- 下定单：用户可以选择购物车中的商品，并生成定单。

- 支付定单：用户可以选择支付方式，完成定单的支付。

2. 非功能需求除了功能需求外，我们还需要考虑以下非功能需求：- 性能要求：系统需要能够处理大量的用户请求，并保证响应时间在合理范围内。

- 安全要求：用户的个人信息和支付信息需要进行加密和保护，确保不被恶意攻击者获取。

- 可靠性要求：系统需要具备一定的容错能力，能够在浮现故障时自动恢复，并保证数据的完整性。

四、系统设计1. 用例图根据需求分析，我们可以绘制出以下用例图，用于描述系统的功能和用户之间的交互关系。

（用例图示例）2. 类图在进行系统设计时，我们需要确定系统中的各个类及其之间的关系。

以下是一个简化的类图示例：（类图示例）在类图中，我们可以看到系统中的各个类以及它们之间的关系，如商品类、用户类、购物车类、定单类等。

通过类图，我们可以清晰地看到系统的结构和模块之间的依赖关系。

用例建模指南用例(Use Case)是一种描述系统需求的方法，使用用例的方法来描述系统需求的过程就是用例建模。

用例方法最早是由Iva Jackboson博士提出的，后来被综合到UML规范之中，成为一种标准化的需求表述体系。

1. 什么是用例？传统的需求表述："软件需求规约"(Software Requirement Specification)。

传统的软件需求规约基本上采用的是功能分解的方式来描述系统功能，在这种表述方式中，系统功能被分解到各个系统功能模块中，我们通过描述细分的系统模块的功能来达到描述整个系统功能的目的。

缺点：采用这种方法来描述系统需求，非常容易混淆需求和设计的界限，这样的表述实际上已经包含了部分的设计在内。

由此常常导致这样的迷惑：系统需求应该详细到何种程度？一个极端就是需求可以详细到概要设计，因为这样的需求表述既包含了外部需求也包含了内部设计。

在有些公司的开发流程中，这种需求被称为"内部需求"，而对应于用户的原始要求则被称之为"外部需求"。

功能分解方法的另一个缺点是这种方法分割了各项系统功能的应用环境，从各项功能项入手，你很难了解到这些功能项是如何相互关联来实现一个完成的系统服务的。

所以在传统的SRS文档中，我们往往需要另外一些章节来描述系统的整体结构及各部分之间的相互关联，这些内容使得SRS需求更象是一个设计文档。

1.1 参与者和用例从用户的角度来看，他们并不想了解系统的内部结构和设计，他们所关心的是系统所能提供的服务，也就是被开发出来的系统将是如何被使用的，这就用例方法的基本思想。

用例模型主要由以下模型元素构成：∙参与者(Actor)参与者是指存在于被定义系统外部并与该系统发生交互的人或其他系统，他们代表的是系统的使用者或使用环境。

∙用例(Use Case)用例用于表示系统所提供的服务，它定义了系统是如何被参与者所使用的，它描述的是参与者为了使用系统所提供的某一完整功能而与系统之间发生的一段对话。

面向对象分析与设计面向对象分析与设计（Object-oriented analysis and design）是软件工程领域中的一种方法论，用于解决软件系统开发过程中的问题和需求。

本文将对面向对象分析与设计的基本概念、流程和常用方法进行介绍，并附带答案和解析。

第一部分：面向对象分析（Object-oriented analysis）面向对象分析是软件开发过程中的第一步，旨在理解问题域并建立领域模型。

面向对象分析有以下几个重要概念：1. 对象（Object）：对象是系统中的一个实体，包含数据和方法。

对象可以是具体的实物、虚拟的概念或一组相关的数据和行为。

2. 类（Class）：类是一种抽象的定义，描述了一组具有相同特征和行为的对象。

3. 属性（Attribute）：属性是对象的特征，用于描述对象的状态。

4. 方法（Method）：方法是对象的行为，用于描述对象可以执行的操作。

面向对象分析的主要流程包括以下步骤：1. 需求收集：收集系统的需求，与利益相关者沟通，了解系统的功能和性能要求。

2. 领域建模：对现实世界的问题域进行抽象和建模，识别出系统中的对象和它们之间的关系。

3. 需求分析与规约：通过使用用例、活动图和状态图等工具对需求进行分析和规约，明确功能和交互细节。

4. 领域模型验证：与利益相关者验证领域模型的准确性和实用性，确保模型能够满足系统需求。

第二部分：面向对象设计（Object-oriented design）面向对象设计是在面向对象分析的基础上，进一步细化领域模型，为系统的实现提供指导。

面向对象设计有以下几个常用方法：1. 类图（Class diagram）：类图用于展示类、属性和方法之间的关系。

类图包括类的名称、属性和方法，并通过关联、继承和聚合等关系展示类之间的联系。

2. 对象图（Object diagram）：对象图用于展示类的实例和对象之间的关系。

对象图是类图的实例化表示，展示了系统在某一时刻的对象及其特定的属性值。

UML面向对象分析与设计教程教学设计一、教学目标本课程主要围绕UML（Unified Modeling Language）面向对象分析与设计进行讲解，旨在通过理论与实践相结合的方式，帮助学生掌握UML的基础知识与应用技能。

具体教学目标如下：1.理解UML的基本概念与模型图。

2.掌握UML的常用建模技术和表示方法。

3.熟悉在实际项目中使用UML进行分析和设计的流程。

4.能够设计并完成一个以UML为基础的面向对象程序。

二、教学内容本课程的教学内容主要为以下几个方面：1. UML基础知识介绍介绍UML的历史和起源、UML的基本概念、UML的模型图和UML的标准化等内容，使学生能够全面了解UML的相关知识体系和构成。

2. UML的常用建模技术和表示方法包括以下内容：(1) 用例图介绍用例图的概念、组成和绘制方法；让学生掌握如何使用用例图来描述系统的功能和特色。

(2) 类图介绍类图的概念、组成和绘制方法；让学生掌握如何使用类图来描述系统的类和类之间的关系。

(3) 时序图介绍时序图的概念、组成和绘制方法；让学生掌握如何使用时序图来描述系统的行为和交互。

(4) 活动图介绍活动图的概念、组成和绘制方法；让学生掌握如何使用活动图来描述系统的过程和流程。

3. UML的应用实例分析选取一个实际项目，通过分析和设计，让学生深入了解UML在实际项目中的应用。

具体内容包括：(1) 需求分析让学生了解需求分析的过程和UML在需求分析中的应用，帮助学生掌握如何通过UML建立系统的用例图和用户需求。

(2) 设计分析介绍UML在设计分析中的应用，包括类图、时序图和活动图，并让学生通过实例进行练习，掌握如何使用UML来表达系统的结构和行为。

4. UML程序设计实战让学生根据上述所学知识，设计一个以UML为基础的面向对象程序，并进行程序的编写和调试；让学生通过实践，深入理解UML在程序设计中的应用，提高实践能力。

三、教学方法本课程的教学方法主要分为以下几种：1. 课堂讲授通过课堂讲授方式，对UML的基础知识进行介绍和解释，解析每种建模技术的原理、方法和应用，让学生掌握理论知识。

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。

答：各种UML关系如下：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：实验（二）用例图实验时间：实验目的1.掌握用例的概念、UML用例图的组成、作用以及使用场合。

2.掌握用例与用例之间的各种关系。

3.用Rational Rose工具练习教材中的用例图。

1・1传统开发方法及存在的问,第一章面向对象方法概论1【单选题】下面关于功能分解法的优点描述错误的是（）A、以系统需要提供的功能为中心组织系统B、与模块化编程结合使用后，使开发效率有很大提高C、删除了GoTo语句，使软件能得到有效维护D、具有较强的应对需求变化的能力我的答案：D2【单选题】下面的开发方法能够兼顾功能和数据的是（）A、功能分解法B、结构化方法C、信息建模法D、面向对象方法我的答案：D3【填空题】 _____ 开发方法强调对数据的组织，忽略系统功能。

我的答案：第一空：信息建模法4【填空题】功能分解法是以系统需要提供的__________ 中心组织系统。

我的答案：第一空：功能5【判断题】结构化方法采用数据流、加工进行建模，需求变化极易引起两者的变动，进而引起其他数据流和加工的变化。

我的答案：V6【判断题】功能分解法以功能作为系统的构造块，数据组织能力强。

我的答案：X1 【单选题】面向对象方法学的出发点和基本原则是尽可能模拟人类习惯的思维方式，分析、 设计和实现一个软件系统的方法和过程，尽可能接近于人类认识世界解决问题的方法和过 程。

因此面向对象方法有许多特征，如软件系统是由对象组成的；（）；对象彼此之间仅能 通过传递消息互相联系；层次结构的继承。

A 、 开发过程基于功能分析和功能分解B 、 强调需求分析重要性C 、 把对彖划分成类，每个对象类都定义一组数据和方法D 、对既存类进行调整我的答案：C2【单选题】一个设计良好的信息系统应具有（）的特征A 、 低内聚、低耦合B 、 高内聚、低耦合C 、 高内聚、高耦合D 、低内聚、高耦合我的答案：B3［填空题］面向对象方法通过 ________ 关系表达类之间的静态关系。

我的答案：第一空：关联4【填空题】对象的 _______ 与操作结为一体，成为一个独立不可分的实体，对外屏蔽其内部 细节。

我的答案：第一空：属性5【判断题】面向对象方法比以往的方法更接近人类的日常思维方式，强调运用人类在日常 的逻辑思维中经常采用的思想方法与原则。

面向对象分析与设计（第二版）习题答案第一章：面向对象基础知识1.1 什么是面向对象分析和设计？面向对象分析和设计（Object-Oriented Analysis and Design，OOAD）是软件工程中一种常用的方法论，通过将问题领域进行建模，通过对象、类、继承、封装等概念来描述现实世界中的实体、关系和行为。

面向对象分析和设计的目标是开发出可复用、可维护、可扩展、高质量的软件系统。

1.2 面向对象分析和设计的优势有哪些？面向对象分析和设计有以下优势： - 高度模块化：通过将系统划分为多个独立的对象，便于理解和设计系统的各个部分。

- 可复用性：面向对象设计强调对象的复用，通过定义通用的类和接口，可以提高代码的复用程度。

- 可维护性：面向对象的封装特性使得系统的各个部分具有独立性，便于维护和修改。

- 可扩展性：通过继承和多态等特性，可以方便地扩展和修改系统的功能。

- 高可靠性：面向对象的封装和隐藏特性可以减少系统中的错误和安全漏洞。

- 开发效率高：面向对象的分析和设计提供了一种更自然的思考和描述问题的方法，可以提高开发效率。

第二章：面向对象建模2.1 对象的特征有哪些？对象具有以下特征： - 状态（State）：对象的状态是对象的属性值的集合，表示对象的某个时刻的状态。

- 行为（Behavior）：对象可以执行的操作，描述了对象能够做什么。

- 身份（Identity）：每个对象都有唯一的身份，可以通过身份来区分不同的对象。

2.2 类和对象之间的关系有哪些？类和对象之间有以下关系： - 实例化（Instantiation）：类是对象的模板，对象是类的一个具体实例。

- 继承（Inheritance）：一个类可以继承另一个类的属性和方法。

- 聚合（Aggregation）：一个类可以包含其他类的对象作为成员变量。

- 关联（Association）：两个类之间存在某种关系，一个类的对象可以访问另一个类的对象。

《面向对象分析与设计（UML）课程大作业》题目一、课程大作业目的和要求1.初步了解UML语言的概念、结构、语义与表示方法；2.掌握UML建模工具Rational Rose的使用方法；3.给出某个简单系统的模型，能够熟练地使用Rose工具表达；二、课程大作业主要内容及要求课程设计的主要任务：1．根据所收集的简单需求，利用UML和Rational Rose工具对系统进行建模；2．根据前述需求的分析，进行需求建模，绘制系统的用例图和活动图；3．根据用例模型，进行架构建模，绘制系统的时序图，状态图，类图和交互图；4．绘制系统中某些重要功能的对象图；5．绘制系统的组件图和部署图；6.程序实现（选做）选题如下：1．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，这些操作结果存入到数据库中。

2.设计运动会的计分系统本运动会在若干各会场进行，每个会场进行若干个项目。

有若干支运动队参赛，每支运动队有数名运动员。

各赛事分预决赛，预赛成绩部分带入决赛。

成绩由裁判员给出，计分员记录。

要求在比赛结束后，产生各队排名表及运动员的详细成绩表。

3. 试题管理系统其中试题分正式试题和临时试题，出题人设置课程名和试卷难度等内容后，系统自动出卷。

对试题要进行管理，并提供查询功能。

4. 工资管理系统一个公司下分若干部门，每个部门有若干名职员和经理，每个部门经销若干种产品。

工资由基本工资、产品销售业绩、若干种保险的扣除等组成。

其中的销售业绩：职员按其完成额5%提成，经理按该部门的完成额的1%提成。

每个月要生成一个工资表，每年末再按个人的总销售额发放1%的奖金。

5．宿舍楼管理系统该系统涉及到的事物有：宿舍楼、楼层、房间、家具；室长、楼长、保洁员、学生；学生所属的系。

面向对象分析与设计一、引言面向对象分析与设计（Object-Oriented Analysis and Design，简称OOAD）是软件工程中的一种方法论，用于解决复杂系统的设计与开发问题。

本文将介绍面向对象分析与设计的概念、原则和过程，并结合实际案例说明其重要性和应用。

二、概念解析1. 面向对象分析（Object-Oriented Analysis，简称OOA）：通过识别和描述系统所涉及的对象及其相互关系，以及对象的属性和行为，从而确定系统需求和问题领域的分析方法。

2. 面向对象设计（Object-Oriented Design，简称OOD）：基于面向对象分析的结果，通过定义类、抽象数据类型、方法、接口等概念，设计出系统的结构和组织，以及类之间的关系和交互方式。

三、面向对象分析与设计的原则1. 单一职责原则（Single Responsibility Principle，简称SRP）：一个类只负责一项职责，保证类的内聚性和高内聚性。

2. 开放封闭原则（Open-Closed Principle，简称OCP）：系统中的类、模块等应该对拓展开放，对修改封闭，通过继承、接口等方式实现。

3. 里氏替换原则（Liskov Substitution Principle，简称LSP）：所有引用基类的地方必须能透明地使用其子类的对象，即子类必须能够替换基类。

4. 依赖倒置原则（Dependency Inversion Principle，简称DIP）：高层模块不应该依赖于底层模块，二者都应该依赖于抽象；抽象不应该依赖于具体，具体应该依赖于抽象。

5. 接口隔离原则（Interface Segregation Principle，简称ISP）：客户端不应该依赖于它不需要的接口，接口应该进行细化拆分以适应不同的场景和客户端需求。

6. 迪米特法则（Law of Demeter，简称LoD）：一个对象应该对其他对象有尽可能少的了解，减少耦合性，降低系统的复杂度。

UML面向对象分析、建模与设计课程教学大纲01课程说明课程代码：课程名称：UML面向对象分析、建模与设计/UML object-oriented analysis, modeling and design开课学期：4学分/学时：3/32+16课程类型：必修02课程的性质、目的与任务《UML面向对象分析、建模与设计》是软件工程专业中一门综合性很强的基础课程，主要内容包括软件工程与面向对象方法、UML的定义和背景、UML基础（UML构造块、UML通用机制、UML“4+1”架构、UML建模工具）、UML系统动态建模（用例图、活动图、状态机图、顺序图、通信图）、类图、对象图、包图、组件图、部署图、统一软件开发过程、UML具体实例等。

本课程的目的与任务是使学生通过本课程的学习，从UML的基本概念入手，由浅入深地认识和学习软件工程核心要素，以体系化、工程化的方法思考软件工程过程。

本课程除要求学生掌握UML的图示语法和语义，重点要求学生掌握设计软件的逻辑能力以及对软件内部各种组织结构的表达能力，掌握对事物的抽象能力和建模的基本思想，为更深入地学习和今后的实践打下良好的基础。

03教学内容及教学基本要求1.软件工程与面向对象方法（2学时）了解软件工程的概念和历史，了解软件工程的目标和原则；了解面向对象方法的概念和历史，了解面向对象方法的优点。

2.统一建模语言UML（2学时）了解UML的定义和历史背景；了解UML的目标和应用范围。

3.初识UML（2学时）掌握UML构造块，分别是事物、关系、图；掌握UML的通用机制；了解“4+1”架构；了解常用的UML建模工具。

4.用例图（2学时）了解用例的概念、设计方法和注意事项理解用例图的组成元素，分别为参与者、用例、用例图中的关系；理解并掌握用例图中的关系，分别为参与者间的泛化关系、参与者与用例的关联关系、用例间的泛化关系、用例间的依赖关系；理解用例描述的概念；掌握用例说明文档的书写；掌握用例图建模，分别为对系统的语境建模和对系统的需求建模；了解用例图的使用环境。

《实用软件工程方法》实验指导书目录第1章传统的结构化分析与设计 (3)实验1 分析系统业务流程和绘制系统业务流程图 (3)实验2 分析数据流和绘制数据流图 (7)实验3 总体设计和数据库设计 (11)第2章面向对象的分析与设计 (17)实验4 面向对象的分析与设计—用例图 (17)实验5 面向对象的分析与设计—类图 (21)实验6 面向对象的分析与设计—时序图 (26)实验7 面向对象的分析与设计—活动图 (31)实验8 面向对象的分析与设计—状态图和通信图 (34)实验9 面向对象的分析与设计—包图、组件图和部署图 (39)实验10 项目开发计划—Project软件的使用 (43)第1章:传统的结构化分析与设计实验1 分析系统业务流程和绘制系统业务流程图实验目的1、掌握结构化分析方法2、掌握业务流程分析方法和业务流程图的绘制实验内容：任务一绘制系统业务流程图系统流程图是描绘物理系统的传统工具。

是用图形符号以黑盒子形式描绘系统里面的每个部件（程序、文件、数据库、表格、人工过程等等）。

表达的是信息在系统各部件之间流动的情况，而不是对信息进行加工处理的控制过程。

试绘制工资管理系统的系统流程图，根据系统流程图的符号说明仔细理解下图含义：图1-1 工资管理系统系统流程图系统业务流程图的符号：图1-2 基本符号图1-3 系统符号操作步骤：1．运行Microsoft Office Visio 2007图1-4 运行Microsoft Office Visio 2007 2．选择流程图中的基本流程图模板图1-5 选中基本流程图模板3．用鼠标选拉图标进行绘图任务二分析系统业务流程和绘制系统业务流程图案例一：总务办公管理系统系统简介：某单位准备开发一个购买办公用品和设备的总务办公管理系统。

办公用品的购买申请由各科室提出，由负责总务工作的办公室统一收集。

其中，购买申请的金额低于500元（含500元）可以由总务办公室直接审批，而高于500元的购买申请由机构主管领导审批，批准的购买申请形成采购清单由采购员负责购买，同时应记录每次实际购买清单，进行入账。

UML面向对象建模与设计第二版课程设计1. 课程概述UML是面向对象建模与设计的重要工具，本课程旨在介绍UML的基本概念、语法和应用，以及面向对象的分析和设计方法。

本课程将从UML的基本架构开始讲解，解释UML的不同类型和模型元素，然后介绍UML用例模型、类图、时序图、状态图和活动图等基本建模技术，并结合设计案例进行实际操作。

2. 课程目标1.了解UML的基础理论和概念，掌握UML的语法和应用方法；2.掌握面向对象的分析和设计方法，并能用UML建立模型；3.能够运用UML分析和设计方法解决实际问题，编写高质量的面向对象软件设计文档；4.了解UML的发展历程，掌握UML的最新发展动态。

3. 课程大纲3.1 UML概述3.1.1 UML简介3.1.2 UML的起源和发展历程3.1.3 UML的基础概念3.1.4 UML的体系结构3.1.5 UML的建模目标和方法3.2 UML用例建模3.2.1 用例的概念和分类3.2.2 用例建模的过程和方法3.2.3 用例描述文档的编写3.2.4 用例图的概念和建模3.3 UML类图建模3.3.1 类与对象的概念和关系3.3.2 类图的概念和建模3.3.3 类和对象的属性和方法3.3.4 类和对象的关联、聚合、继承和实现3.4 UML时序图建模3.4.1 时序图的概念和建模方法3.4.2 时序图中的对象、操作和消息3.4.3 时序图中的组件、顺序和并发3.5 UML状态图建模3.5.1 状态图的概念和语法3.5.2 UML中的状态和事件3.5.3 状态图中的状态转换和动作3.6 UML活动图建模3.6.1 活动图的概念和语法3.6.2 活动图中的活动、分支和合并3.6.3 活动图中的数据流和控制流3.7 UML工具和应用3.7.1 UML工具和开发环境3.7.2 UML的应用和实例3.7.3 UML的扩展和发展趋势4. 课程评估4.1 作业和考试课程要求学生根据所学内容，完成相关的建模作业和练习，同时进行期末考试。

《面向对象分析与设计(UML)》课程教学大纲一、课程与任课教师基本信息二、课程简介《面向对象分析与设计(UML)》是一门是软件工程专业重要的、实践性很强的一门必修课。

UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且适用于各种应用领域的建模语言，已被OMG采纳为标准。

目前UML已成为面向对象技术领域内占主导地位的标准建模语言。

掌握UML 语言，不仅有助于理解面向对象的分析与设计方法，也有助于对软件开发全过程的理解。

通过该课程的学习，使学生能基本掌握面向象技术基本概念和面向对象分析与设计方法，能够使用UML 语言来进行初步的系统分析与设计。

三、课程目标结合专业培养目标，提出本课程要达到的目标。

这些目标包括：1．知识与技能目标通过本课程的学习，使学生掌握面向对象分析与设计基本理论和使用统一建模语言（UML）实现软件生命周期模型的六大阶段（需求分析，概要设计，详细设计，编码，测试，维护）的一般性原理、主要思想、关键技术；了解和掌握各阶段的规范文档书写格式，通过实验项目实践活动，培养学生理解和应用相关的知识技能，开发软件项目。

2．过程与方法目标了解面向对象分析与设计的发展历史及趋势，掌握运用UML 理论及方法解决实际问题的分析步骤。

通过具体方法的学习与运用，理解它们的优势与不足，从而锻炼和提高思维分析能力（归纳能力，演绎能力，对比分析能力，变通能力，总结能力，抽象能力）。

3．情感、态度与价值观发展目标通过本课程的学习，培养作为一个软件工程技术人员必须具备的坚忍不拔的学习精神，严谨治学的科学态度和积极向上的价值观念，为未来的学习、工作和科研奠定良好的理论基础和实践基础。

四、与前后课程的联系本课程是软件工程专业的重要专业课程。

其内容是软件测试概论、软件质量保证与管理、软件需求工程、小组软件工程、软件测试管理及工具、软件配置管理及工具等后续课程的基础，对学好上述后续课程的影响很大。

五、教材选用与参考书1．选用教材《面向对象分析与设计(UML)》，侯爱民、欧阳骥、胡传福编著，清华大学出版社，2015 年，第1 版。