实验3 包图、顺序图、活动图建模

浅谈UML中常用的几种图1 UML简介2 UML常见图分类3 用况图（用例）4 类图简单类图使用举例5 其他辅助用图●时序图(顺序图)●协作图（Collaboration Diagram/communication Diagram）/通信图●状态图●活动图(Activity Diagram)6 组件图(ComponentDiagram)、配置图(Deployment Diagram)1 UML简介统一建模语言（Unified Modeling Language，UML）又称标准建模语言，是始于1997年的一个OMG标准，它是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持，包括由需求分析到规格，到构造和配置。

‘UML感兴趣的可以阅读UML 1规范，包含了UML 的所有知识内容。

注：OMG, Object Management Group 对象管理组织2 UML常见图分类UML从考虑系统的不同角度出发，定义了用况图、类图、对象图、包图、状态图、活动图、序列图、通信图、构件图、部署图等10种图。

分类：面向对象动态建模，用于建立行为的实体间行为交互的四种图：状态图(Stage Diagram)，序列图(Sequence Diagram)，协作图(Communication Diagram)，活动图(Activity Diagram) 。

“序列图”与“协作图”表述的是相似的消息，“活动图”是“状态图”的一种。

•静态结构图Static Structure Diagram•类图Class Diagram•对象图Object Diagram•用况图Use Case Diagram•交互图Interaction Diagram•顺序图Sequence Diagram•协作图Collaboration Diagram•状态图State chart Diagrams•活动图Activity Diagrams•实现图Implementation Diagrams•构件图Component Diagram•部署图Deployment Diagram3 用况图（用例）用例图，展现了一组用例、参与者（actor）以及它们之间的关系。

顺序图实验报告
《顺序图实验报告》
实验目的：通过顺序图的绘制和分析，掌握顺序图的基本概念和使用方法。

实验材料：笔记本电脑、UML建模工具
实验步骤：
1. 确定需求：首先，我们需要确定一个具体的系统或者功能模块，作为顺序图的绘制对象。

可以是一个简单的系统，也可以是一个复杂的功能模块。

2. 确定参与者：确定系统或功能模块中的参与者，包括用户、系统、外部接口等。

3. 确定消息流：确定参与者之间的消息流，包括消息的类型、传递的时序等。

4. 绘制顺序图：使用UML建模工具，按照确定的消息流，绘制顺序图。

5. 分析顺序图：分析绘制的顺序图，检查消息的传递顺序是否符合系统或功能模块的需求，是否存在潜在的问题。

实验结果：
通过本次实验，我们成功地绘制了一个简单的顺序图，并对其进行了分析。

在实验过程中，我们深入理解了顺序图的概念和使用方法，掌握了如何根据需求绘制顺序图，以及如何分析顺序图中的消息流。

这些知识和技能将有助于我们在日后的软件开发工作中，更好地进行系统设计和分析。

结论：
顺序图是软件系统设计和分析中常用的一种建模工具，通过本次实验，我们对顺序图有了更深入的理解，并掌握了其基本的绘制和分析方法。

在今后的学习和工作中，我们将继续加强对顺序图的应用和实践，提高自己的系统设计和分
析能力。

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各种图例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.蓝图就成标准文档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.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association（或简称通讯communication）标准文档角色是人状的图标，用例是一个椭圆，通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色，用例，和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求标准文档∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.标准文档UML类的符号是一个被划分成三块的方框：类名，属性，和操作.抽象类的名字，像Payment是斜体的.类之间的关系是连接线.类图有三种关系.关联association－表示两种类的实例间的关系.如果一个类的实例必须要用另一个类的实例才能完成工作时就要用关联.在图中，关联用两个类之间的连线表示.标准文档标准文档为了简单地表示出复杂的类图，可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型.dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.标准文档这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.标准文档每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.标准文档协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.标准文档对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.标准文档我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及 Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.标准文档状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和 Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.标准文档标准文档标准文档。

UML实验报告总结第一篇：UML实验报告总结实验一熟悉Rational Rose及建立用例模型实验二、时序图和协作图建模实习三 UML类图与包图建模（2学时）实验四状态图和活动图建模实验五组件与部署图实验一熟悉Rational Rose及建立用例模型（2学时）一、实验名称：熟悉（2学时）二、实验目的与要求：λ了解和掌握Rose建模工具的使用λ掌握怎样进行案例需求分析；λ掌握UML用例图建模技术三、实验内容：1、熟悉rose上机环境及设置2、根据以下谈话设计出用例图Rational Rose及建立用例模型四、实验步骤：见实验说明书实习二（2学时）一、实验名称：时序图和协作图建模（2学时）二、实验目的与要求：λ了解和掌握Rose或Visio建模工具的使用λ掌握怎样进行系统分析，并进行UML静态建模分析；λ掌握UML时序图和协作图建模技术三、实验内容：根据以下谈话设计出时序图和协作图建模。

四、实验步骤：、UML类图与包图建模（2学时）一、实验名称：UML类图与包图建模（2学时）二、实验目的与要求：λ了解和掌握Rose或Visio建模工具的使用λ掌握怎样进行系统分析，并进行UML动态建模分析；三、实验内容：四、实验步骤：实习四（2学时）一、实验名称：状态图和活动图建模（2学时）二、实验目的与要求：λ了解和掌握Rose或Visio建模工具的使用λ掌握怎样进行系统分析，并进行UML动态建模分析；λ掌握UML状态图和活动图建模技术三、实验内容：四、实验步骤：实习五组件与部署图与代码生成（2学时）一、实验名称：组件与部署图（2学时）二、实验目的与要求：三、实验内容：四、实验步骤：第二篇：UML实验报告一：需求分析在我国十年前ATM（自动取款机）还是一个很新鲜的事物，现在在城市的大街小巷随处可见。

我们在日常生活中也经常和ATM打交道。

本章我们将以简化的ATM系统为例将前面几章中学到的用例图、类图、顺序图、状态图、活动图及协作图知识运用到此例中。

天津理工大学
计算机与通信工程学院
实验报告
2013 至2014 学年第二学期
事件流的描述，可在活动图中绘制如下图。

其中，当点击点击
点击图标然后在
Step 8：保存结果
【扩展练习】
练习一：对选课系统中的课程类（对象）（Course）的状态变化过程如下：课程对象被
创建，添加到数据库中。

管理员可以删除、修改课程信息，在某个学期，开设该课程，如果选修人数超过指定人数，就不再允许学生选这门课。

学期结束，课程的状态终止。

根据以上描述，绘制课程类（Course）的状态图。

附录（可包括源程序清单或其它说明）
心得体会
通过这次实验，我明白了不是所用的类都需要画状态图，有明确意义的状态，在不同状态下有不同的类才需要画状态图。

而活动图可以用来描述事物或对象的活动变化流程。

实训3 绘制UML的各种图形
一、实验目的要求和注意事项
练习各类UML图的画法。

二、实验主要内容
1、运行visio，熟悉其工作界面。

2、绘制各类UML图。

三、实验仪器设备
微机：每人一台
四、实验步骤
1、运行Visio，熟悉其工作界面。

2、学习UML图的常用符号。

3、结合例题绘制各类UML图。

五、相关知识
（1）状态图
（2）活动图
六、具体任务
任务1绘制状态图：门有opened、closed、locked三种状态，请绘制门的状态图。

任务2绘制状态图：电水壶：on和off两个状态，初态off，烧坏则转换到终态。

trunOn 事件发生时，判断水壶是否有水，若没有水，则仍处于off状态，若有水，则turnOn事件引起烧水活动，使状态从off转入on，水开，则从on转入off状态。

任务3绘制活动图：学生请假活动图
1、学生请假须先经过班主任同意；
2、班主任在准假时，如学生请假时间超越审批权限，还要请系办审批，经系办审批后，系办将假条存根留下，事后转班主任存查；
3、学生请假获准后，应立刻报告班长，以便班长向任课教师报告。

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。

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。

实验三顺序图、协作图设计【实验目的】1．理解顺序图和协作图的概念与作用；2．掌握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．重点掌握顺序图的画法与其中元素所代表的意义。

【实验性质】设计性实验。

【实验要求】1．学习根据指定的用例描述绘制顺序图和协作图的方法；2．学习使用绘制顺序图和协作图；3．掌握顺序图和协作图的相互转换方法。

【实验内容】以网上选课系统中的（选课）用例为例，设计和实现顺序图、协作图。

、【实验步骤】1.假设学生已经成功登录系统，分析选课的事件流。

a）学生进入选课主界面b）学生点击选课c）系统显示所有课程信息d）学生选择课程e）系统验证课程是否可选A1：课程不可选f）系统提示课程选择成功，提示学生交费g）用例结束。

A1：课程不可选a）系统提示课程不可选以与原因b）学生重新选课c）重新验证直至成功d）转选课事件流第f）步。

顺序图描述的是对象与对象的交互，创建顺序图的步骤如下：1）寻找对象。

2）寻找角色。

3）将消息加进图中。

首先，查找（选课）用例的对象，从事件流冲发现涉与一下对象：1）界面。

2）课程3）对于业务层的操作，也应该有对象进行处理。

4）事件流中涉与的角色有：学生、数据库。

2．分析对象、角色之间交互的消息。

本用例主要有以下交互：1）学生通过界面发送选课命令。

2）界面向控制对象请求课程信息。

3）控制对象向数据库发送查询数据消息4）控制对象暂存数据库的查询结果5）界面对象从控制对象中取得所有的课程信息6）在界面上显示所有的课程信息7）界面对象发送命令要求控制对象删除课程信息8）学生选择课程9）界面对象要求学生输入学号10）界面对象向控制对象发送信息，查询该生是否可以选择选定的课程11）控制对象从数据库查询关联信息。

12）控制对象判断是否可以选课13）如果可以选课，则向数据库中添加关联信息。

14）向界面对象返回信息。

3．根据以上分析，绘制出用例的顺序图，并转换成对应的协作图。

本科实验报告课程名称：系统分析与设计实验项目：《网上书店系统》实验实验地点：逸夫楼402专业班级：学号：学生姓名：指导教师：**2013年10月21、28日2013年11月4、11日目录1.实验准备：熟悉UML建模环境2.实验一用例图3.实验二类图4.实验三顺序图及通信图5.实验四活动图、状态图、组件图及部署图实验一用例图一、实验目的初步掌握UML用例图的创建方法及其用例的描述。

二、实验要求1．结合工具StartUML，熟悉UML用例图的模型元素。

2．使用StartUML工具建模网上书店系统的用例图。

三、实验主要设备：HP6460b四、实验内容：根据下面给出的网上书店问题陈述，分析该系统总体需求，建模网上书店系统的用例图并提供一个主要用例的事件流文档。

网上书店陈述：书店经理：我们原本是一个传统的实体书店，顾客要买书都是亲自到书店里来的，这样挺不方便。

面且随着书店销售图书种类和数量的增加以及顾客的增长，尤其是大量顾客到书店选购图书，使得书店场地不足，工作人员也很忙碌。

其实，还有一点就是，有不少人进入书店后并不买书，只是查找一些资料。

有的甚至会在这呆上很长的时间直到把书免费看完。

这种行为，工作人员一般是不阻止的，结果最后这些被看过的书会因为有阅读过的痕迹而影响销售。

而且现在电子商务已经发展起来了，所以我们想到借助网络，让顾客通过网上书店购买图书。

这样我们书店可以省掉大量的场地维护和工作人员成本支出，同时计算机可以方便的检索图书信息，让顾客可以足不出户以更优惠的价格买到需要的书。

系统分析员：能谈谈您对网上书店的要求吗?书店经理：网上书店要能实现对外和对内的功能，对外是顾客能在网上书店订购图书，提交订单。

对内，书店工作人员能够通过网上书店及时的看到这些订单，并进行处理。

为了把书送到顾客手里，我们已经联系了快递公司，初步达成协议，由他们往返场客和书店之间把图书送到顾客手里。

书店管理员受理订单后，就会通知快递公司送货。

UML各种图例——用例图、类图、状态图、包图、协作图、顺序图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.”用例Use case是为了完成一个工作或者达到一个目的的一系列情节的总和.角色actor是发动与这个工作有关的事件的人或者事情.角色简单的扮演着人或者对象的作用.下面的图是一个门诊部Make Appointment用例.角色是病人.角色与用例的联系是通讯联系communication association（或简称通讯communication）角色是人状的图标，用例是一个椭圆，通讯是连接角色和用例的线.一个用例图是角色，用例，和它们之间的联系的集合.我们已经把Make Appointment作为一个含有四个角色和四个用例的图的一部分.注意一个单独的用例可以有多个角色.用例图在三个领域很有作用.∙决定特征（需求）.当系统已经分析好并且设计成型时，新的用例产生新的需求∙客户通讯.使用用例图很容易表示开发者与客户之间的联系.∙产生测试用例.一个用例的情节可能产生这些情节的一批测试用例.类图类图Class diagram通过显示出系统的类以及这些类之间的关系来表示系统.类图是静态的－它们显示出什么可以产生影响但不会告诉你什么时候产生影响.下面是一个顾客从零售商处预定商品的模型的类图.中心的类是Order.连接它的是购买货物的Customer和Payment.Payment有三种形式：Cash，Check，或者Credit.订单包括OrderDetails（line item），每个这种类都连着Item.每个类图包括类，关联和多样性表示.方向性和角色是为了使图示得更清楚时可选的项目.包和对象图为了简单地表示出复杂的类图，可以把类组合成包packages.一个包是UML上有逻辑关系的元件的集合.下面这个图是是一个把类组合成包的一个商业模型. dependencies关系.如果另一个的包B改变可能会导致一个包A改变，则包A依赖包B.包是用一个在上方带有小标签的矩形表示的.包名写在标签上或者在矩形里面.点化线箭头表示依赖对象图Object diagrams用来表示类的实例.他们在解释复杂关系的细小问题时（特别是递归关系时）很有用.这个类图示一个大学的Department可以包括其他很多的Departments.这个对象图示上面类图的实例.用了很多具体的例子.UML中实例名带有下划线.只要意思清楚，类或实例名可以在对象图中被省略.每个类图的矩形对应了一个单独的实例.实例名称中所强调的UML图表.类或实例的名称可能是省略对象图表只要图的意义仍然是明确的.顺序图类图和对象图是静态模型的视图.交互图是动态的.他们描述了对象间的交互作用.顺序图将交互关系表示为一个二维图.纵向是时间轴，时间沿竖线向下延伸.横向轴代表了在协作中各独立对象的类元角色.类元角色用生命线表示.当对象存在时，角色用一条虚线表示，当对象的过程处于激活状态时，生命线是一个双道线.消息用从一个对象的生命线到另一个对象生命线的箭头表示.箭头以时间顺序在图中从上到下排列.协作图协作图也是互动的图表.他们像序列图一样也传递相同的信息，但他们不关心什么时候消息被传递，只关心对象的角色.在序列图中，对象的角色放在上面而消息则是连接线.对象角色矩形上标有类或对象名（或者都有）.类名前面有个冒号（：）.协作图的每个消息都有一个序列号.顶层消息的数字是1.同一个等级的消息（也就是同一个调用中的消息）有同样的数字前缀，再根据他们出现的顺序增加一个后缀1，2等等.状态图对象拥有行为和状态.对象的状态是由对象当前的行动和条件决定的.状态图statechart diagram显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移.我们的模型例图建立了一个银行的在线登录系统.登录过程包括输入合法的密码和个人账号，再提交给系统验证信息.登录系统可以被划分为四种不重叠的状态：Getting SSN, Getting PIN, Validating, 以及Rejecting.每个状态都有一套完整的转移transitions来决定状态的顺序.状态是用圆角矩形来表示的.转移则是使用带箭头的连线表示.触发转移的事件或者条件写在箭头的旁边.我们的图上有两个自转移.一个是在Getting SSN，另一个则在上Getting PIN.初始状态（黑色圆圈）是开始动作的虚拟开始.结束状态也是动作的虚拟结束.事件或条件触发动作时用（/动作）表示.当进入Validating状态时，对象并不等外部事件触发转移.取而代之，它产生一个动作.动作的结果决定了下一步的状态.活动图活动图activity diagram是一个很特别的流程图.活动图和状态图之间是有关系的.状态图把焦点集中在过程中的对象身上，而活动图则集中在一个单独过程动作流程.活动图告诉了我们活动之间的依赖关系.对我们的例子来说，我们使用如下的过程.“通过ATM来取钱.”这个活动有三个类Customer, ATM和Bank.整个过程从黑色圆圈开始到黑白的同心圆结束.活动用圆角矩形表示.。

实验三包图、顺序图、活动图建模一、实验目的1.熟悉包图的基本功能和建模方法；2.掌握UML交互图中的顺序图，了解它的组成元素和适用场合；3.能够准确识别活动图建模的系统元素，掌握控制流及对象流建模方法，并学会在活动图中添加泳道；二、实验要求1.学习使用Rational Rose绘制包图、顺序图、活动图；2.撰写实验报告，将创建的模型图全部整理到word文档中，同时在文档中对各个模型图配以文字解释；3.在下课前将实验报告文档提交至ftp服务器，文档名称为: 面向对象方法学实验3_学号_姓名三、实验内容1.包图建模：根据实验1、2中对“在线购物系统”的分析，使用Rational Rose进一步构建系统的包图，要求绘制出各个包内部的详细组成情况，以及包之间的关系；2.顺序图建模：下图1是在线购物系统的“编辑购物车”用例中的部分的类图。

其用例描述如下，请根据给出的类图，在下面的顺序图（图2）上画出“编辑购物车”用例内各个事件流（注意消息和类图中提供的方法保持一致）。

图1在线购物系统的“编辑购物车”用例中的部分的类图用例描述：基本事件流：⏹ 用户在Shopping Cart 页面上修改购物车中商品数量，然后单击Update 按钮。

系统存储新的数量，然后计算并显示该商品的新价格；⏹ 用户单击Continue Shopping 按钮。

系统将控制权返回给浏览商品用例。

扩展事件流：⏹ 用户将商品数量改为0，则系统从购物车中删除该商品；⏹ 用户点击Delete 按钮，系统从购物车中删除该商品；⏹ 用户点击Check Out 按钮，系统将控制权转到结账用例；⏹ 用户点击Clear Cart 按钮，系统将购物车内所有商品删除。

图2顺序图3. 活动图建模：在实验1中用例建模基础上，使用活动图对于“在线购物系统”系统中各主要用例进行动态行为建模。

在绘制活动图时，基本的操作步骤如下：① 创建活动图；② 添加动作，完成动作建模；③添加其他结点及控制流，完成控制流建模；④添加对象及对象流，完成对象流建模；⑤添加泳道；⑥检查活动图，并进行细化整理。

使用Rational Rose 进行UML可视化建模以某所大学的《选修课程管理系统》为例来介绍怎样使用Rational Rose 进行UML可视化建模。

一、问题描述：1．教务管理人员将本学期要开设的课程输入教务系统，教师选择教授的课程，打印出选修课程目录表，向学生公布；2．教务管理人员将最终的学生课程表通知学生，将每门选修课的花名册(roster)通知相关教师，将有关收费情况的信息传送到财务管理系统；3．学生到财务部门办理收费手续。

二、利用Rational Rose创建《选修课程管理系统》用例图(Use Case View)1．《选修课程管理系统》中的执行者(Actors)●注册选修课程的学生(Student)；●教授选修课程的教师(Teacher)；●教务管理人员(Register)必须汇总选修课程情况，制作课程表；教务管理人员必须维护关于课程、教师和学生的所有信息；●财务管理系统(Billing System)从本系统中取出收费信息。

2．使用Rational Rose 创建执行者(Actors)图11)右击browser框中的Use Case View包，弹出快捷菜单；2)选择New——Actor项；3)输入执行者的名字；(可用Rename命令更改)3．《选修课程管理系统》中的用例(Use Case)●注册选修课程(学生)；[Register for courses]●选择教授的课程(教师)；[Select course to teach]●索取课程花名册(Roster)(教师)；[Request course roster]●维护课程信息(教务管理人员)；[Maintain course information]●维护教师信息(教务管理人员)；[Maintain teacher information]●维护学生信息(教务管理人员)；[Maintain student information]创建课程目录(教务管理人员)；[Create course catalogue] 4．使用Rational Rose 创建用例(Use Case)图21)右击browser框中的Use Case View包，弹出快捷菜单；2)选择New——Use Case项；3)输入用例的名字；(如出错，可用Rename命令更改)5．使用Rational Rose 创建主用例图(Main Use Case Diagram)1)双击browser框中的Use Case View包中的Main条目，打开主用例图；2)单击选中browser框中的执行者，并将其拖到主用例图中；3)重复第2)步，直到完成所需的工作为止；4)单击选中browser框中的用例，并将其拖到主用例图中；5)重复第4)步，直到完成所需的工作为止；6)在工具条中选择单向关联(Unidirectional Association)图标；7)单击一个执行者，并拖到相应的用例上；或单击一个用例，并拖到相应的执行者上。

软件建模与UML 实验指导书西安科技大学前言抽象、分解、模型化是计算机科学的主要技术手段。

由于软件系统的复杂性以及人们对复杂性的认识能力有限，因此系统的设计者在系统设计之初往往无法全面理解整个系统。

此时，人们就需要对系统进行建模。

建模可以使设计者从全局把握系统及其内部的联系，而不致陷入纷杂的细节之中。

模型可使具有复杂关系的信息简单易懂，使人们容易洞察系统的规律，并能有效地让人们将系统需求映射到软件结构上。

统一建模语言（Unified Modeling Language, 简称UML）是一种定义良好、易于表达、功能强大的面向对象建模语言。

适用于系统开发过程中从需求规格描述直到系统完成后的测试和维护。

统一建模语言（UML）的产生为面向对象技术的推广规定了一致的表示，支持用例驱动，以架构为中心以递增和迭代地进行软件开发。

Rational Rose集中体现了当代软件开发的先进思想，把面向对象的建模与螺旋上升式的开发过程相结合，支持团队开发，并且综合了其它的开发技术，提供了对UML标准的完美支持。

本实验指导书试图通过一些实际的例子，使学习者熟悉Rational Rose开发环境，培养学习者运用面向对象思想分析和解决实际问题的能力，掌握UML建模技术，以达到系统的掌握面向对象的软件开发技术。

本书由计算机系教师高晔、杨晓强、付立东编写。

高晔编写了UML概况及实验1，2，3；杨晓强编写了实验5，6；付立东编写了实验7，8，9。

硕士生段建荣负责文字及插图编辑，全书由高晔副教授统稿，软件工程教研室主任付燕副教授审阅。

由于作者水平所限，难免存在一些不足之处，恳请读者批评指正。

2007年7月内容简介本书是为大学计算机类相关专业《软件建模与UML》课程编写的实验指导书，旨在指导学生了解、熟悉Rational Rose 开发环境，应用并熟练掌握UML的基本知识，理解面向对象的分析与设计方法，熟悉面向对象软件开发过程。

本书结合《软件建模与UML》课程内容，编写了八个专题实验和一个综合型实验。

实验三环境微生物的检测一、实验目的1.了解周围环境中微生物的分布情况。

2.懂得无菌操作在微生物实验中的重要性。

3.了解四大类微生物的菌落特征。

二、实验原理在我们周围的环境中存在着种类繁多的、数量庞大的微生物。

土壤、江河湖海、尘埃、空气、各种物体的表面以及人和动物体的口腔、呼吸道、消化道等都存在着各种微生物。

由于它们体积微小，人们用肉眼无法观察到它们个体的存在。

但是只要稍加留意，我们就可以在发霉的面包、朽木上看到某些微生物群体。

这些现象表明，自然界只要有微生物可以利用的物质和环境条件，微生物就可以在其上生长繁殖。

据此，我们在实验室里就可以用培养基来培养微生物。

培养基是用人工配制的、适合微生物生长繁殖和产生代谢产物用的混合养料。

其中含有微生物所需要的六大营养要素：碳源、氮源、无机盐、生长因子、气体和水分。

此外，根据不同的微生物的要求，在配制培养基时还需用酸液或碱液调节至适宜的pH。

配制好的培养基必须进行灭菌。

所谓灭菌是指采用各类的物理或化学因素，使物体内外的所有微生物丧失其生长繁殖能力的措施。

经过灭菌后的物体是无菌的。

消毒是与灭菌完全不同的概念，它是指用较温和的物理因素杀死物体表面和内部病原微生物的一种常用的卫生措施。

灭菌的方法较多，广泛使用的是高温灭菌，其中最常用的是高压蒸汽灭菌法。

此法是把待灭菌的物品放在一个可密闭的加压蒸汽灭菌锅中进行的。

在1.05kg/cm2的蒸汽压力下，温度可达121℃。

一般只要维持15~20min，就可杀死一切微生物的营养体和它们的各种孢子。

微生物的接种技术是生物科学研究中的一项最基本操作技术。

为了确保纯种不被杂菌污染，在整个接种过程中，必须进行严格的无菌操作。

在实验过程中必须牢固树立无菌概念，经常保持实验台及周围环境的清洁，严格无菌操作，避免杂菌的污染，这是保证实验成功的必要条件。

如将微生物接种到适合其生长的固体培养基表面，在适宜的温度下(一般细菌37℃：霉菌等28℃)，培养一段时间(一般24~48h)后，少量分散的菌体或孢子就可生长繁殖成肉眼可见的细胞群体，此即菌落。