(模板)实验3：时序图和协作图

目录实验一 UML建模基础及用例图实验二类图与对象图实验三序列图与协作图实验四状态图实验五活动图实验（一）UML建模基础及用例图实验目的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，并用工具表示出来。

中南民族大学管理学院学生实验报告3、什么是用例？用例图中有哪些组成元素？在UML中是如何表示的？答：用例是对系统功能的描述，是向参与者提供重要价值的操作序列。

用例图有：用例、参与者、关联（系统边界）等元素。

用来显示在系统或其他实体内的用例与系统参与者之间的关系。

主要使用场合：需求获取、定义、分析4、用例与用例之间的包含关系、扩展关系和泛化关系各代表什么含义？它们之间有何区别？对以上三种关系各举一例，画出用例图，并进行说明。

(1)包含关系：基本用例的行为包含另一用例的行为。

基本用例描述在多个用例中都有的公共行为。

包含关系是本质上比较特殊的依赖关系，它比一般的依赖关系多了一些语义。

在包含关系中箭头的放向是从基本用例到包含用例的。

（2）扩展关系：扩展关系的基本含义和泛化关系相似，但在扩展关系中，对于扩展用例有更多的规则限制。

基本用例必须声明扩展点，而扩展用例只能在扩展点上增加新的行为和含义。

（3）泛化关系：代表一般与特殊的关系。

UML用例图中泛化关系的意思和面向对象程序设计中的继承的概念是类似的。

不同的是继承使用在实施阶段，泛化使用在分析、设计阶段。

在泛化关系中子用例继承了父用例的行为和含义，子用例也可以增加新的行为和含义或者覆盖父用例中的行为和含义。

5、完成书中94页例子，体会用例图建模的分析过程并模仿来画出该学生信息管理系统的用例图。

画出课后习题101页第4题。

时序图、活动图、状态图、协作图的区别时序图时序图用于描述对象之间的传递消息的时间顺序, 即用例中的行为顺序.当执行一个用例时, 时序图中的每条消息对应了一个类操作或者引起转换的触发事件.在 UML 中, 时序图表示为一个二维的关系图, 其中, 纵轴是时间轴, 时间延竖线向下延伸. 横轴代表在协作中各个独立的对象. 当对象存在时, 生命线用一条虚线表示, 消息用从一个对象的生命线到另一个对象的生命线的箭头表示. 箭头以时间的顺序在图中上下排列.ATM 用户成功登陆的时序图时序图中的基本概念对象: 时序图中对象使用矩形表示, 并且对象名称下有下划线. 将对象置于时序图的顶部说明在交互开始时对象就已经存在了. 如果对象的位置不在顶部, 表示对象是在交互的过程中被创建的.生命线: 生命线是一条垂直的虚线. 表示时序图中的对象在一段生命周期内存在. 每个对象底部中心的位置都带有生命线.消息: 两个对象之间的单路通信. 从发送方指向接收方. 在时序图中很少使用返回消息.激活: 时序图可以描述对象的激活和钝化. 激活表示该对象被占用以完成某个任务. 钝化指对象处于空闲状态, 等待消息. 在 UML 中, 对象激活时将对象的生命线拓宽为矩形来表示的. 矩形称为计划条或控制期. 对象就是在激活条的顶部被激活的. 对象在完成自己的工作后被钝化.对象的创建和销毁: 在时序图中, 对象的默认位置是在图的顶部. 这说明对象在交互开始之前就已经存在了. 如果对象是在交互过程中创建的, 那么就应该将对象放到中间部分. 如果要撤销一个对象, 在其生命线终止点处放置 “ X” 符号.练习：孙中山的……活动图在 UML 中, 活动图本质上就是流程图. 它用于描述系统的活动, 判定点和分支等.活动图中的基本概念动作状态: 原子的, 不可中断的动作, 并在此动作完成之后向另一个动作转变. 在 UML 中动作状态用圆角矩形 表示, 动作状态所表示的动作写在圆角矩形内部.分支与合并: 分支在软件系统中很常见. 一般用于表示对象类所具有的条件行为. 用一个布尔型表达式的真假来判定动作的流向. 条件行为用分支和合并表达.在活动图中, 分支用空心小菱形 表示. 分支包括一个入转换和两个带条件的出转换, 出转换的条件应该是互斥的, 须保证只有一条出转换能够被触发. 合并包含两个带条件的入转换和一个出转换.状态图状态图: 通过建立对象的生存周期模型来描述对象随时间变化的动态行为.状态图中的基本概念状态: 用圆角矩形表示. 状态名称表示状态的名字, 通常用字符串表示. 一个状态的名称在状态图所在的上下文中应该是唯一的.转换: 用带箭头的直线表示. 一端连着源状态, 一端连着目标状态.初始状态: 每个状态图都有一个初始状态. 此状态代表状态图的起始位置. 初始状态只能作为转换的源, 不能作为转换的目标, 并且在状态图中只能有一个. 初始状态用一个实心圆表示.终止状态: 模型元素的最后状态, 是一个状态图的终止点. 终止状态在一个状态图中可以有多个.协作图协作图(也叫合作图)是一种交互图.时序图主要侧重于对象间消息传递在时间上的先后关系, 而协作图表达对象间的交互过程及对象间的关联关系。

学号 **********
统一建模语言UML B
实验报告
实验2 顺序图和协作图
学生姓名黄源
专业、班级14软件（2）班
指导教师高天迎
成绩
计算机与信息工程学院
2016年 10 月 18 日
一、实验目的
在熟悉顺序图概念与应用的基础上，掌握顺序、协作图的建立。

1．理解顺序、协作图的基本概念。

2．掌握顺序、协作图的建立。

二、实验内容
建立图书管理系统的顺序、协作图。

三、实验思想
1.利用需求分析和用例模型，分析图书馆管理人员的行为活动，完成系统行为交互建模。

2.使用Rose完成图书馆管理系统中的时序图。

四、实验结果
五、实验心得
通过Rose2003绘制出图书管理系统的时序图和协作图，使我进一步了解并更加熟练绘制。

本次实验根据书本，网络及同学帮助顺利完成。

今后会更加熟练地掌握。

实验三顺序图与协作图
一、实验目的
1.学会分析系统中的参与者和用例
2.掌握顺序图的绘制方法
3.掌握协作图的绘制方法
二、实验内容
ATM机取款场景如下：
（1）通过读卡机，用户插入ATM卡；
（2）ATM系统从卡上读取银行ID、帐号、加密密码、并用主银行系统验证银行ID和帐号；
（3）用户输入密码，A TM系统根据上面读出的卡上加密密码，对密码进行验证；
（4）用户输入取款数量；
（5）ATM系统通知主银行系统，传递储户帐号和取款数量，并接收返回的确认信息；
（6）ATM系统输出先进、A TM卡和显示帐户余额的收据；
（7）ATM系统记录事务到日志文件。

请运用课堂上介绍的方法，为之画出顺序图和协作图。

并在实验报告中给出绘制的步骤和过程。

客户取款活动顺序图
步骤：
1）确定将要作为独立的顺序图建模的工作流。

2）布置各个独立的顺序图的对象。

3）为各个独立的顺序图添加消息和条件。

4）从各个独立的顺序图建模一个总顺序图。

客户取款业务的协作图。

用RSA软件完成时序图和协作图的设计
一、实验目的与要求
熟悉RSA制作时序图和协作图方法。

二、实验类型
设计性
三、实验原理及说明
分析“图书馆管理系统”相关的业务需求，考虑各个模块中必须的时序图和协作图的画法。

四、实验仪器
1．实验内容：完成“图书馆管理系统”的时序图和协作图设计。

2．实验步骤：见教材《UML基础与ROSE建模教程》
六、实验心得
时序图又称顺序图，是用来通过描述对象之间发送消息的时间顺序显示多个对象之间的动态协作。

协作图又称通讯图，是用来表达不同事物相互协作完成一个复杂功能。

然而通过这次实验学会了并掌握了对时序图和协作图的设计。

通过老师的讲解以及从网上查阅资料，顺利的完成了这些图的设计。

附录
1、图书馆管理系统借阅图书的顺序图
2、图书馆管理系统借阅证失效时的工作流顺序图
3、图书馆管理系统借阅图书超过规定数目时的工作流顺序图
4、图书馆管理系统大学生注册系统通讯图
5、图书馆管理系统借阅图书的通讯图
6、图书馆管理系统借阅证失效时的工作流通讯图
7、图书馆管理系统借阅图书超过规定数目时的通讯图
1、图书馆管理系统借阅图书的顺序图
2、图书馆管理系统借阅证失效时的工作流顺序图
3、图书馆管理系统借阅图书超过规定数目时的工作流顺序图
4、图书馆管理系统大学生注册系统通讯图
5、图书馆管理系统借阅图书的通讯图
6、图书馆管理系统借阅证失效时的工作流通讯图
7、图书馆管理系统借阅图书超过规定数目时的通讯图。

实验五时序图和协作图一、实验目的1．理解时序图的基本概念。

2．理解协作图的基本概念。

3．掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。

二、实验器材1．计算机一台。

2．Rational Rose 工具软件。

三、Rose中绘制时序和协作图示例步骤1．分析：根据演示部分对图书业务功能模块中的交互操作进行动态建模的操作步骤和方法，请你对书籍管理模块中的交互操作进行动态建模。

该模块中主要存在新增书籍、修改书籍信息和删除书籍三种交互操作。

绘图步骤：（1）在Rose软件的左边栏目上的Logicl View单击右键，新建一个时序图，时序图是交互图一种表示，可以用时序来表示，如图6.1；在此，先单间介绍一下用法：图中的直线箭头是发送消息；虚线箭头是返回消息；曲折线是对象自己给自己发送消息并调用。

（2）接下来的是添加类，系统中的类是其他的方法的边界，在上面做好的类找到可以直接拖拉来图中，见图6.2 和图6.3所示。

图6.2（3）添加类后，便可以添加方法了，开始是必需是外面的实体向系统发送消息，如图6.4所示，是管理员登录时向系统发送的消息；图6.4（5）可以按上一步的方法来完成其他的方法，如viladate（验证）,返回验证结果，当用户收到结果后，可以正常登录后便能进行增加图书见图6.5到图6.9。

最后得到的时序图如图6.10所示。

图6.5: administrator图6.6: administrator图6.7: administrator图6.8: administrator图6.9: administrator图6.10(6)完成了时序图后，可以按F5键便得到增加图书的协作图，见图6.11所示。

图6.11（7）剩下的更新图书信息和删除图书信息的交互图在此不再一一详细的介绍，其绘图方法跟绘制增加图书的方法一样，最后得到见图6.12 到图6.15，此处仅作参考可以不完成。

: administrator图6.12图6.13图6.14图6.15四、实验内容通过对教学内容的学习，使我们完成了图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。

顺序图、协作图设计实验三【实验目的】1．理解顺序图和协作图的概念及作用；掌握顺序图与协作图的基本图形，了解它们各自的组2．成元素、特定作用和适用场合；3．重点掌握顺序图的画法及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；掌握顺序图和协作图的相互转换方法。

3 ．【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及原因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，从事件流冲发现涉及一下对象:1 ) 界面。

2)课程于业务层的操作，也应该有对象进行处理。

对 ) 3．4)事件流中涉及的角色有: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。