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基于UML的面向对象的系统分析与设计基于UML的面向对象的系统分析与设计引言：在当今信息社会中，随着科技的不断进步和应用的不断扩展，各行各业都离不开计算机系统的支持。
为了满足用户的需求，开发出高质量、高效率的系统就显得尤为重要。
而面向对象的系统分析与设计作为一个重要的环节，可以帮助我们更好地理解用户需求并将其转化为实现系统的蓝图。
本文将介绍基于UML的面向对象的系统分析与设计方法，并通过一个实例来演示其应用过程。
一、基于UML的系统分析与设计基础1.1 面向对象的概念面向对象是一种思想方式和编程方法，它将问题领域的实体抽象为类，通过类的组织和交互来描述系统的行为。
面向对象的设计方法使得系统更易于理解、维护和扩展。
1.2 UML的介绍UML（Unified Modeling Language）是一种用于面向对象系统建模的标准化语言，它提供了丰富的符号和图形表示方法，可以帮助分析和设计人员更好地表达复杂的系统结构和行为。
二、基于UML的系统分析与设计方法2.1 需求分析系统的需求分析是整个分析与设计过程的起始点，通过与用户的交流和讨论，了解用户的需求并进行准确定义。
在这一阶段，分析人员可以运用UML中的用例图、活动图等工具来分析和描述用户需求。
2.2 类建模在需求分析阶段的基础上，分析人员将用户需求转化为类模型。
通过识别和分析系统中的实体、属性和行为，可以确定类的结构和关系。
在这一阶段，可以运用UML中的类图来进行类的建模。
2.3 行为建模在类建模完成后，需要进一步分析和设计系统的行为。
行为建模通常包括状态图、顺序图和活动图等。
通过这些图形化表示，可以描述系统中各个类之间的交互和信息流动，保证系统的正确性和健壮性。
2.4 设计模式的应用设计模式是一种被广泛应用的解决问题的模板，它提供了一些经验性的指导原则和设计思路。
在系统分析与设计过程中，分析人员可以借鉴各种设计模式，通过复用已有的解决方案来提高系统的可靠性和效率。
面向对象方法与UML建模课程设计报告一、需求分析1.系统总体的功能需求网上图书销售系统是一个复杂的电子商务系统，它必须提供用户的接口以供用户登录并选择喜好的图书；同时还必须提供系统的管理接口以供管理员和一般的网站工作人员处理客户订单并维护网站正常运作。
系统总体功能需求框图如图1所示。
1)用户接口模块用户接口是网站用户使用图书销售系统服务的入口，所有的在线用户都通过浏览器登录网站，并进行一系列的查询，订购操作。
用户接口模块包括了用户信息维护、商品查询、订购商品和订单维护4个部分。
用户登录系统后，用户ID将会被保存在服务器的缓存中，用户在系统中所做的操作，包括查询、订购等都将被系统存储在数据库中，以供系统进行销售情况以及销售走势分析。
2)管理员接口模块这是系统提供给网站维护和管理人员的接口。
管理员接口模块包括商品信息维护、内部员工信息维护、订单处理、销售情况查询、报表维护5个部分。
网站的一般工作人员通常只具有订单处理的权限，他们获得用户提交的订单，并根据库存情况来决定发货或者推迟发货。
网站的管理员具有所有的管理权限，可以处理客户的订单，可以阅览网站商品的销售情况、销售走势，以便根据不同的情况及时的调整经营战略，将库存成本和资金占用率降到最低的限度。
3)数据服务模块数据服务模块是系统正常运行的基础，包括客户的查询，订单的保存；网站工作人员的订单处理；网站管理员的销售情况查询与分析。
2.用户接口模块用户接口模块包括如图2所示的几个方面。
1)用户信息维护每个使用该系统的用户必须经过注册，而注册时的用户名是用户的惟一标识。
系统可以接收更多可用的客户信息，比如购物方面的喜好、经济能力等。
系统的后台程序会自动记录每个用户在登录网站后进行的所有操作，包括查询和订购信息。
这些信息对于系统的管理员都是珍贵的数据，系统分析程序可以根据用户的查询记录判断该客户的喜好，可以根据用户的购买情况判断该客户的经济情况。
系统后台程序可以根据分析的结果自动得出给该用户的推荐商品，在用户登录时显示在醒目的位置。
《面向对象分析与设计》实验参考资料目录一、课程编号 (2)二、课程类型 (2)三、本课程的地位、作用与任务 (2)四、课程基本要求 (2)五、实验安排 (2)实验1：实验准备 (2)1．实验器材 (2)2．rational rose安装步骤 (3)实验2：用例分析与设计 (3)1、实验目的 (3)2、实验内容 (3)3、实验步骤 (3)4、实验报告要求 (8)实验3：类图的设计 (8)1．实验目的 (8)2．实验内容 (8)3．实验步骤 (8)实验4：状态图 (9)1．实验目的 (9)2．实验内容 (9)3．实验步骤 (9)实验5：时序图 (15)1．实验目的 (15)2．实验内容 (15)3．实验步骤 (15)实验6：协作图 (21)1．实验目的 (21)2．实验内容 (21)3．实验步骤 (21)实验7，8：综合设计实验 (24)1．实验目的 (24)2．实验内容 (24)3．实验步骤 (24)六、教材 (25)七、成绩考核办法 (25)八、附A：完整UML建模过程例子 (25)面向对象分析与设计一、课程编号本科软件工程二、课程类型课程类型：必修课。
适用专业：软件工程试验学时：10～24学时三、本课程的地位、作用与任务计算机软件建模技术现在越来越广泛的应用于软件工程中。
《面向对象系统分析设计》课程实验的目的是为了使学生在课程理论学习的同时，通过在一个实践的环境下，实际学习软件统一建模语言，对软件建模技术有一个初步的了解及认识。
通过本指导书中的各个实验，学习掌握对一般面向对象系统建模的方法与技术。
总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握课程教学大纲要求的内容。
四、课程基本要求1、学生应根据每个上机试验的任务和教师所提的要求，上机前准备好上机内容。
2、上机时要针对一个实际的案例进行分析，画出不同的阶段UML图。
3、上机结束后应按时提交试验报告，对于上机未完成部分，应该下机后利用课余时间完成。
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，也是个人的理解，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。
依我的理解用例建模可分为用例图和用例描述。
用例图由参与者（Actor）、用例（Use Case）、系统边界、箭头组成，用画图的方法来完成。
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。
1．用例图参与者不是特指人，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。
比如小明是图书馆的管理员，他参与图书馆管理系统的交互，这时他既可以作为管理员这个角色参与管理，也可以作为借书者向图书馆借书，在这里小明扮演了两个角色，是两个不同的参与者。
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。
这是UML对用例的正式定义，对我们初学者可能有点难懂。
我们可以这样去理解，用例是参与者想要系统做的事情。
对于对用例的命名，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。
面向对象的分析与设计——用例图实验实验目的1、熟悉UML用例图的功能和元素2、学会识别参与者和用例3、掌握用例图的绘制方法4、学会编写用例描述实验内容：任务一：分析图书管理系统的登录模块，且绘制用例图用例图主要在系统需求分析阶段和系统设计阶段使用。
在系统需求分析阶段，用例图用来获取系统的需求，理解系统应当如何工作；在系统设计阶段，用例图用来规定系统要实现的行为。
1、分析用户登录模块的功能需求提供输入“用户名“和“密码“的文本框，验证用户身份的合法性。
2、识别参与者在用户登录模块中，根据工作内容和操作权限的不同，可细分为4类参与者：图书借阅员、图书管理员、系统管理员、图书借阅者。
图书借阅员必须先进行登录，然后才可以执行借出或归还图书的操作；图书管理员必须先进行登录，然后才可以执行编制书目、图书入库等操作；系统管理员必须先进行登录，然后才可以进行系统的维护操作；图书借阅者也必须先进行登录，然后才能查询图书借阅情况或查询图书馆藏书信息。
3、识别用例用户登录模块的主要功能是：输入“用户名“和“密码“，验证用户身份的合法性，故主要用例有两个：输入用户名和密码、验证用户身份。
4、绘制用例图操作步骤：1)运行Microsoft Office Visio 20072)选择“软件和数据库”中的“UML模型图”模板3)鼠标点击选择“UML用例”，展开UML用例图的图标4)用鼠标选拉图标进行绘图5、描述用例用例名称验证用户身份用例编号简要说明验证用户所输入的“用户名“和“密码“是否有效参与者图书管理员、系统管理员、图书借阅员、图书借阅者当前状态等待审查使用频率较高前置条件已输入有效的“用户名“和“密码“后置条件登录进入系统基本操作流到“用户信息“数据表中检索是否存在相应的“用户名“和“密码“备选操作流如果“用户名“和“密码“有误，显示提示信息。
任务二分析网上书店的业务需求，且绘制用例图站在客户的角度分析，网上书店要实现的基本功能主要有以下几种：（1）用户注册（2）用户登录（3）图书查询与浏览（4）用户订购图书（5）用户购物车管理（6）订单维护（7）个人信息维护当客户打开网上书店后，无需登录即可查询图书，还可查看图书的详细信息。
