信息系统开发与设计实验九 活动图、状态图

UML中的活动图和状态图的区别与实际应用案例解析UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，它提供了一套丰富的图形符号和规范，帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。

在UML中，活动图和状态图是两种常用的图形表示方式，用于描述系统中的活动流程和对象状态。

本文将探讨这两种图形的区别，并通过实际应用案例来解析它们的具体应用。

活动图是一种用于描述系统中活动流程的图形表示方式。

它主要由活动（Action）、控制流（Control Flow）和决策节点（Decision Node）等元素组成。

活动图可以清晰地展示系统中的各种活动以及它们之间的关系和顺序。

活动图通常用于描述业务流程、系统交互和软件系统中的算法等。

例如，在一个在线购物系统中，我们可以使用活动图来描述用户选择商品、添加到购物车、填写订单信息、确认支付等流程。

通过活动图，我们可以更好地理解和设计系统中的各个步骤，从而提高系统的可靠性和可维护性。

与活动图相比，状态图主要用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换。

状态图由状态（State）、转移（Transition）和事件（Event）等元素组成。

状态图可以清晰地展示对象在不同状态之间的转换和触发条件。

状态图通常用于描述系统中的状态机、对象的生命周期和系统中的并发操作等。

例如，在一个自动售货机系统中，我们可以使用状态图来描述售货机的工作状态，如待机状态、售货状态和故障状态等。

通过状态图，我们可以更好地理解和设计系统中对象的状态变化，从而提高系统的可靠性和性能。

活动图和状态图在应用上有一些区别。

活动图主要用于描述系统中的活动流程，强调活动之间的顺序和关系。

它更适合于描述系统中的业务流程和交互流程等。

而状态图主要用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换，强调对象状态的变化和触发条件。

它更适合于描述系统中的状态机和对象的行为。

下面通过一个实际应用案例来进一步解析活动图和状态图的具体应用。

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图详解（⼋）——状态机（状态图和活动图）⼀、概念状态图和活动图是状态机的两种表现形式。

利⽤状态机可以精确地描述对象的⾏为。

从对象的初始状态起，开始响应事件并执⾏某些动作，这些事件引起状态的转换；对象在新状态下⼜开始响应事件和执⾏动作，如此连续进⾏直到终结状态。

⼆、状态图状态图（State Diagram）=状态（State）+迁移（Transition）⼀个状态图描述⼀个状态机。

状态图表现从⼀个状态到另⼀个状态的控制流。

<1>状态图的语法1>除了状态中的初始状态（实⼼圆）和终⽌状态（⽜眼形状），其它状态⽤⼀个圆⾓矩形表⽰转换表⽰状态间可能的路径，⽤箭头表⽰事件/动作写在由它们触发引起的转换上<2>状态2>状态⼀般是给定类对象中的⼀组属性值，在其所在的上下⽂中应该唯⼀，但可以匿名。

在对系统建模时，我们可以只关⼼那些明显影响对象⾏为的属性以及由他们表达的对象状态，⽽不⽤理睬那些于对象⾏为⽆关的状态。

表⽰⽅式：状态由⼀个带圆⾓的矩形表⽰。

应⽤标签标⽰状态的内部活动。

语法：标签/活动表达式UML提供的标签：1. entry：当进⼊⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在状态中其它任何活动之前被⾃动触发。

2. do：当状态处于激活时执⾏do活动，do活动在进⼊活动之后执⾏，并且⼀直运⾏到它本⾝完成为⽌。

3. exit：当离开⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在该状态结束之前、所有其它活动都完成后被触发。

状态可以嵌套状态图，此时状态称为组成状态，否则为简单状态。

⼊⼝事件表⽰⼀个⼊⼝的动作序列，它在进⼊状态时执⾏。

⼊⼝事件的动作是原⼦的，并且先于⼈和内部活动或转换。

出⼝事件表⽰⼀个出⼝的动作序列，它在退出状态时执⾏。

出⼝事件也是原⼦的，它跟在所有的内部活动之后，但是先于所有的出⼝转换。

1. 简单状态（Simple State）2. 复合状态（Composite State）复合状态可以有多组状态图，每组⽤虚线分割开来。

实验3 状态图、活动图的应用
一、实验目的
通过对具体案例的分析掌握活动图、状态图的画法。

二、实验环境
操作系统windows操作系统，可采用Rational Rose、或者StarUML，Visio软件画图。

三、实验内容
按要求完成下列题目的要求。

1、建立活动图--销售合同从签订到履约的过程，销售合同签订后，要进行核对。

如果发现错误，则终止履约；如果没有错误，则要核对货物清单确定是否有货，还要核对付款单确定对方是否已经付款，只有这两项都完成，才可以发货。

如果无货或对方尚未付款，则终止履约。

2、在图书馆中，购入的书在半个月内为新书，以后为旧书。

书无论新旧，都可以向外借阅。

针对上述要求建立状态机图。

3、根据下列场景描述，画出手机对象的状态图。

1)呼叫对方成功
2)呼叫对方不成功
3)被呼叫，接听
4)被呼叫，未听见铃声
5)被呼叫，拒绝接听
要求：
1.在该文档中，直接在相应题目下面，附上所画的UML图，然后上传FTP，
上传文件格式要求：学号+姓名+第3周.doc。

信息系统分析与设计复习题一、单选题1。

下面说法正确的是(D）.A。

数据就是数字 B. 数据就是信息C。

数据是加工之前的信息 D. 信息是数据加工的结果2。

下面哪一个不属于信息的特征（D）。

A. 承载性B. 传输性C. 层次性D。

独享性3。

盲人摸象体现了信息交流的重要性,信息可以交流说明了信息具有（D）。

A．价值性B．时效性C．载体依附性D．共享性4。

天气预报、市场信息都会随时间的推移而变化，这体现了信息的（C ）.A．载体依附性B．共享性C．时效性D．必要性5. 下面不属于系统特性的是（ B ）。

A．目的性B．功能性C．层次性D．适应性6. 下面说法不正确的是( B ）。

A．简单、中等、复杂的系统是从系统的复杂程度划分的B．从层次关系可以把系统分为概念系统、逻辑系统和物理系统C．从自然特性可以把系统分为自然系统和构造型系统D．从与外界的关系可以把系统分为封闭系统和开放系统7. 下面哪一种不属于信息资源管理模式？（ D ）A．技术管理模式B．经济管理模式C．人文管理模式D．社会管理模式8. 下面哪一种不属于信息资源管理的五大要素？（ A ）A．信息资源管理的应用B．信息资源管理的架构C．信息资源管理的组织D．信息资源管理的环境9。

一个信息系统必须具备（ A ）A．信息处理功能B．决策支持功能C．办公助理功能D．人力资源管理功能10. 对管理信息系统而言，准确的说法（ D ）A．管理信息系统是企业管理系统B．管理信息系统是管理组织资源的系统C．管理信息系统是对组织进行管理的信息系统D．管理信息系统是面向组织全面管理和简单决策的信息系统11. 下面说法正确的是（ C ）A．信息处理系统一般具有简单决策支持功能B．管理信息系统不提供决策支持C．主管信息系统具有办公助理功能D．办公信息系统仅提供办公决策支持12。

在信息系统体系结构模式中,( D )A．在集中模式中，由终端来处理界面逻辑B．在文件服务器模式中,由文件服务器承担对文件中数据的查找、汇总、统计、存储等处理工作C．客户机/服务器模式下的网络负担比文件服务器模式下网络负担重D．应用服务器模式中，界面逻辑由客户端处理13。

实验七状态图一、实验目的与要求理解状态图的概念、作用、组成，绘制状态图。

二、实验原理简单的说状态图用来表达对象状态的改变。

状态图主要由元素状态、转换、初始状态、终止状态、判定。

状态由一个带圆角的矩形表示，状态的描述应该包括：名称、入口和出口动作、内部转换和嵌套状态。

转换用带箭头的直线表示，一端连接源状态，箭头指向目标状态。

转换还可以标注与此转换相关的选项，如事件、监护条件和动作等，如果转换上没有标注触发转换的事件，则表示此转换自动进行。

一个状态图只能有一个初始状态，用一个实心的圆表示。

终止状态是一个状态图的终点，一个状态图可以拥有一个或者多个终止状态。

判定用空心菱形表示。

根据给定条件进行判断，然后根据不同的判断结果进行不同的转换。

三、预习与准备掌握基本的概念及原理。

四、实验内容以“聊天系统”为例，对用户的状态进行建模绘制状态图。

五、实验过程1 确立用户的状态，建立各状态。

(1)确定用户是否存在，若存在进入登陆功能，若不存在，进入注册(2)进入已登陆状态，然后进行选择功能模块(3)可进入添加好友功能(4)可进入删除好友功能(5)可进入修改好友备注功能(6)可进入修改个人信息功能(7)退出2 绘图过程（建立状态间的事件及转换）。

(1)启动StarUML，在用例模型上新建状态图modle(状态图：聊天系统)；(2)添加状态图工程(3)添加状态组件(4)添加用户组件(5)给各个组件添加相关信息(6)然后连接组件组件之间的关系(7)确认是否无误状态图如下：六、实验总结与体会在建立状态图的过程中，要思路清晰，对整个聊天系统的分布，有序，还有用户选择等，要清楚。

另外就是各个之间的相互转化，必须要清楚。

状态图的主要通就是以状态的形式展现功能，让我们一眼就可以知道整个图结构是在干什么。

不管是在设计当中，还是在管理当中，我们都能够直观的感受到这一结构所带来的好处，简介，突出功能特点，活动流程。

实验八构件图和部署图一、实验目的与要求理解构件、构件图、部署、部署图的概念、作用、组成，绘制图。

三、判断题：（如果正确，选择"T”，否则选择“F”）1。

严格地说，CASE只是一种开发环境而不是一种开发方法。

T2.实体—联系图的数据实体对应于数据流图中的数据存储。

T3.用户必须在系统开发的各个阶段参与开发。

T4.系统功能常变，但对象相对稳定。

T5.系统维护的重点是对应用程序的维护。

T6。

数据流程图不涉及技术细节，便于与用户交流.T7。

系统分析的主要目标是完成系统的可行性分析.F8.用户界面设计过程中应先进行输入设计，后进行输出设计。

F9.E-R模型具有的三要素是实体、属性、主关键字。

F10。

在数据库的规范化理论中，第二范式意味着关系中的所有非关键字都完全依赖于整个关键字。

T 11。

开发大型、复杂的信息系统，通常采用的开发方法是面向对象开发方法。

F12。

结构化方法能对用户需求的变更作出快速响应。

T13。

差的系统规划＋好的程序开发不失为一个好的信息系统。

F14。

数据流图主要描述信息的计算机处理过程.T15.CASE也被称为计算机辅助软件工程。

T16。

绘制模块结构图属于系统分析阶段的工作.F17.信息来源于数据，是经由处理系统加工过的数据。

T18。

系统的基本组成部分包括输入、处理、存储。

F19.计算机处理信息的缺点体现在对应用的适应性.T20.事务处理系统（TPS）是用来处理突发事件。

F21。

在面向对象方法中，系统模型的基本单元是数据。

F22。

系统分析员需要了解许多开发系统的工具和技术。

T23.在数据处理中,基本的、不可分割的逻辑单位是文件。

F24.系统分析的目标是提出建设系统的物理方案。

F25。

系统的培训工作一般在系统投入运行之后进行。

F26.没有计算机参与就没有管理信息系统存在.T27.信息系统开发工作的目的和出发点是满足设计要求。

F28。

可以用学生姓名作为学生信息库表的关键字.F29。

代码设计是在系统分析阶段完成的。

F30。

系统测试的目的是为了发现程序的错误。

T31.信息系统的开发是一个技术过程。

福建农林大学计算机与信息学院实验报告1.实验项目名称：面向对象分析与设计 -活动图、状态图2.实验目的1•熟悉活动图的基本功能和使用方法。

2.熟悉状态图的基本功能和使用方法。

3.掌握如何使用建模工具绘制活动图方法。

4.掌握如何使用建模工具绘制状态图方法。

3.实验器材1.计算机一台。

2.Rational Rose 工具软件。

4.实验内容(1)根据学院的图书管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程、在删除读者用例描述的基础上，系统分析部指派您完成该项任务。

要求：用活动图来描述系统中已知用例的业务过程：1.描述添加读者用例。

2.描述添加管理员用例。

3.描述新加书籍用例(2)通过前面内容的学习，在学院图书馆的图书馆管理系统的需求的初步分析，得出系统的用例图和相应的活动态。

通过这两类图我们可以初步了解系统的业务处理过程，但对业务处理过程的处理状态间转换了解仍不够，这不利于设计人员对系统业务的进一步理解，而状态图能从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动。

通过还书用例的状态图绘制学习，完成如下任务：1.完成图书业务模块中借书用例的状态图。

2.完成图书业务模块中新加书籍用例的状态图。

绘制“删除读者信息”用例的活动图的实验步骤删除读者信息一般按照以下步骤进行：(1)管理员在录入界面，输入待删除的读者名；(2)“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；(3)如果不存在，贝U显示出错信息，返回步骤(1)，如果存在则继续；(4)“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；(5)如果不可以，则显示出错信息，返回步骤(8)，如果可以则继续；(6)在数据库中，删除相关信息；(7)显示删除成功信息；(8)结束。

5. 实验报告要求1.整理实验结果。

用活动图来描述系统中以下用例的业务过程: 描述添加读者用例。

描述添加管理员用例admin istratorlogin操作结果\SystemT ool正确错误in put________ y输入要添加的读者信息V add百度文库-让每个人平等地提升自我administrator login正确验证in put输入要增加的管理员信息操作结 果描述新加书籍用例adm ini stratorlogininput输入要增加的书信息错 果addV addSystemT oolSystemT ool错误验证正确 仝 操作结 yB<百度文库-让每个人平等地提升自我用状态图来描述系统中以下用例：完成图书业务模块中借书用例的状态图。

UML的九种模型图本⽂转⾃，仅供学习交流！⼀、作为⼀种建模语⾔，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。

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

这些图形符号和⽂字所表达的是应⽤级的模型，在语义上它是UML元模型的实例。

⼆、标准建模语⾔UML可以由下列5类图来定义。

⽤例图：从⽤户⾓度描述系统功能，并指出各功能的操作者。

静态图：包括类图和对象图。

类图描述系统中类的静态结构，不仅定义系统中的类，表⽰类之间的联系，如关联、依赖、聚合等，也包括类的属性和操作，类图描述的是⼀种静态关系，在系统的整个⽣命周期都是有效的。

对象图是类图的实例，⼏乎使⽤与类图完全相同的标识。

⼀个对象图是类图的⼀个实例。

由于对象存在⽣命周期，因此对象图只能在系统某⼀时间段存在。

⾏为图：描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，包括状态图和活动图。

状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发⽣时状态的转移条件，状态图是对类图的补充，活动图描述满⾜⽤例要求所要进⾏的活动以及活动间的约束关系，有利于识别并进⾏活动。

交互图：描述对象间的交互关系，包括时序图和协作图。

时序图显⽰对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显⽰对象之间的交互；协作图描述对象间的协作关系，协作图跟时序图相似，显⽰对象间的动态合作关系。

除显⽰信息交换外，协作图还显⽰对象以及它们之间的关系。

如果强调时间和顺序，则使⽤时序图；如果强调上下级关系，则选择协作图。

实现图：包括组件图和部署图。

组件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系，组件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度；部署图定义系统中软硬件的物理体系结构。

采⽤UML来设计系统时，第⼀步是描述需求；第⼆步根据需求建⽴系统的静态模型，以构造系统的结构；第三步是描述系统的⾏为。

其中在第⼀步与第⼆步中所建⽴的模型都是静态的，包括⽤例图、类图、对象图、组件图和部署图等5种图形，是标准建模语⾔UML的静态建模机制。

UML建模课程实验三、UML状态图、活动图模型的设计班级：信息0702 组别：指导老师：徐凯波姓名：王姗学号：2007030331205一、实验要求：掌握利用UML建模工具建立状态图和活动图的方法。

二、实验内容：利用UML建模工具设计状态图和活动图三、实验环境：Windows 2000 Professional以上环境、Rational Rose2003、Sybase Power Designer 10四、操作步骤：（一）状态图（二）活动图五、遇到的问题和解决方法：状态图：学生登陆选课系统进行选课，每个学生每个学期最多只能选3门课，如果学生选课没有达到3门课，就可以进行选课，但学生选课如果达到了3门，则选课失败，不能进行选课。

活动图：管理员再添加课程时，根据本学期实际情况设定课程人数的下限于上限，统计每门课程的选课人数，如果本门课程低于设定的下限，则删除此课程，如果选课人数高于设定的上限，则此门课可则不能再选。

在画活动图的时候，我犯了一个致命的错误，就是没有画泳道，泳道是老师在课堂上反复强调的内容，但在实际操作中，依然这方面出错，这说明老师课上反复强调的东西是多么的重要，还有就是一定要将课堂与实际相联系，才能将知识真正的掌握。

六、实验心得和体会：通过这学期的UML课程，我最大的感触解释做任何事情都要端正态度，在刚上徐老师课的时候，总觉得许老师要求的过严，后来才知道，老师的要求是有根据的，许老师是希望我们通过这一学期的课程真正的掌握UML的知识，学有所用，在画活动图的时候，我已经习惯了先自己动脑去想，真是做不下去的时候，才向老师、同学询问，通过仔细全过程的认真思考，我掌握了关于UML一些制图的方法，可是只掌握这些还是远远不够的，徐老师说够，RationalRose软件还能做许多与编程有关的东西，我们所学习的只是一些皮毛而已，我会继续学习这个软件的，不会的难点，还会想徐老师请教！。

目录前言 (1)第一部分项目管理与计划 (1)实验1 制定项目计划 (1)实验2 项目可行性分析 (1)第二部分系统分析 (1)实验3 项目需求收集 (1)实验4 用例建模 (1)实验5 通过用例获取概念数据模型 (1)实验6 将概念数据模型转换为对象关系模型 (1)实验7 分析类图建模（序列图、交互图、状态图、活动图） (1)实验8 确定设计方案（*） (1)第三部分系统设计 (1)实验9 物理数据库设计 (1)实验10 确定系统构架等设计元素、设计类图建模 (1)实验11 界面设计 (1)第四部分系统实现 (1)实验12 系统实现代码（*） (1)附录：项目成员分工情况 (1)备注：*为选做实验。

第一部分实验一：制定项目计划实验二：制定项目计划从经济上分析项目的可行性一、投资成本印第安汉堡餐品预定系统在投资成本上包括两方面，一次性成本和续生成本。

一次性成本包括基建投资和其他一次性投资，具体是指与项目活动、系统开发和系统启用有关的费用，包括在该信息系统开发过程中全部一次性投入，如系统开发、新硬件和软件的采购，用户培训、站点准备、数据或系统转化。

根据搜集到的资料显示，印第安汉堡的餐品预定系统的一次性成本如下所示：（1） PC机：2台，5000*2=10000元（2） Microsoft SQL Server 2005（1套）：5000元（3） Microsoft Server2008（1套）：10000元（4）打印机1台：1000元（5）人员培训：7人/2000元，合计14000元总计：本系统开发的一次性投入为40000元，并且新系统需在6个月内实现。

经常性支出是指由于正在进行的系统演化和使用而产生的费用，例如应用软件维护、逐渐增加的数据存储费用、增加的沟通、新软件和硬件租借以及消费用品和其他支出等。

根据搜集到的资料显示，在印第安汉堡的餐品预定系统中，这种经常性投入表现为续生成本，并且需要连续投资5年，具体如下所示：（1）预定系统的维护：1000元/年*5年=5000元（2）每年增加的数据存储费用：5000元/年*5年=25000元（3）消费用品支出：800元/年*5年=4000元（4）其他支出：1000元/年*5年=5000元综上可得，印第安汉堡的餐品预定系统为15000美元/年，折算为现值为96862元。