1、浙江理工大學 研究生學習報告類 型 面向對象分析設計實驗報告 院（系） 信息學院 專業 計算機技術 學 號 2015G0605010 學生姓名 劉欣桐 指導老師 賈宇波 起訖日期 2016/05/20/-2016/06/20 學習地點 信息學院318 實驗一 熟悉ROSE并建立用例模型一、 實驗目的1） 掌握Rational Rose的特點、運行環境及獲取方法；2） 掌握Rational Rose基本使用方法；3） 掌握使用Rational Rose繪制用例圖的步驟；二、實驗內容根據附件1給出的畢業設計管理系統需求描述采用面向對象分析方法給出系統及各子功能的用例模型（用例圖及用例描述）。三、建

2、模思路用例是對一個活動者(actor)使用系統的一項功能時所進行的交互過程的一個文字描述序列。用例是代表系統中各個項目相關人員之間就系統的行為所達成的契約。軟件的開發過程可以分為需求分析、設計、實現、測試等階段，用例把所有這些都捆綁在一起，用例分析的結果也為預測系統的開發時間和預算提供依據，保證項目的順利進行。因此可以，軟件開發過程是用例驅動的。用例分析的步驟可以按下面的順序進行：(1) 找出系統外部的參與者和外部系統，確定系統的邊界和范圍。(2) 確定每一個參與者所期望的系統行為。(3) 把這些系統行為命名為用例。(4) 使用泛化、包含、擴展等關系處理系統行為的公共或變更部分(5) 編制每一

3、個用例的腳本。(6) 繪制用例圖。(7) 區分主事件流和異常情況的事件流，如果需要可以把表示異常情況的事件流作為單獨的用例處理。(8) 細化用例圖，解決用例間的重復與沖突問題。采用用例分析法捕獲用戶的需求，其中一個比較困難的工作是確定系統應該包含哪些用例，以及如何有效地發現這些用例。事實上，在做用例分析時，并沒有一個固定的方式或方法來發現用例，而且對同一個系統，往往會同時存在多種解決方案，但其中某些方案會比另一些方案好。與設計和實現階段相比，需求分析階段更多的還是依賴于分析人員的個人經驗和領域知識。四、用例模型1. 確定參與者參與者通過某種途徑與系統進行交互，從系統外部執行者的角度來描述系統需

4、要提供哪些功能，參與者可能是人也可能是一個外部系統。通過確定參與者決定哪些行為是系統的一部分以及哪些行為是由參與者所執行的，以此識別系統邊界。可以通過以下幾組事物來識別系統的參與者：1需要從系統中得到幫助以完成其任務的外部事物2執行系統功能時所需要的外部事物3為了管理和維護而執行某些輔助功能的外部事物。簡單畢業設計管理系統的參與者及其職能如下表所示：參與者名稱參與者職能教務管理員信息維護（包括教師信息、學生信息、畢業設計要求）、畢業設計管理（包括論文的擬題、中期、結果）、系統登錄學生初步選題目、初選結果調整、論文撰寫、答辯教師確認學生選題、中期檢查、指導學生論文撰寫、進行評閱2. 系統頂層用例

5、圖一個用例代表一個系統（或系統一部分）的行為，是對一組動作序列的描述，可以用用例來描述系統想要實現的行為而不必說明這些行為如何實現。用例為開發者提供了一種途徑，使他們與系統的最終用戶和領域專家達到共同的理解。用例不僅是描述需求的工具,還可以驅動開發過程,通過對用例的創建、整合,開發設計人員可以構建一系列實現這些用例的設計和實現模型。系統頂層用例的構建,可以使得系統整體性的呈現并被建模人員把握。通過前述需求分析的結果,可以得出頂層用例,其中涉及的參與者及其活動系統頂層用例圖如下圖所示。3. 用例細化從系統總的用例來建立用例圖,這樣設計在項目開始階段對理解系統的要求和目標都有好處,但需要進一步細化

6、,劃分為更具體的一些用例,以便深入分析系統的要求和目標。下面對確定題目過程用例進行細化：確定題目過程用例的參與者包括教務管理員、指導教師。教務管理員發布擬題要求列表，指導教師下載表格擬報設計題目，畢業設計專家小組評審題目；如果題目符合要求，則可以進行發布題目并保存到設計題庫，如果不符合要求，則給出修改意見。如下圖：功能名稱標識符確定題目過程功能描述名稱、標識符參與者描述后臺管理教務管理員教務管理員登錄后可以進行如下操作：1發布擬題要求2評審題目擬題設計指導教師教師登錄后可以進行如下操作：1擬題目名稱2實現功能3技術要求與規格4. 結果分析用例模型基本實現了所有的需求，下面的這些啟發性原則可以幫

7、助分析人員發現用例：和用戶交互。尋找用例的一個途徑就是和系統的潛在用戶會面、交談。可能不同的用戶對系統的描述會是完全不同的，即使是同一個用戶，他對系統的描述也可能是模糊的、不一致的，這時就需要分析員做出判斷和抉擇。把自己當作參與者，與設想中的系統進行交互。 確定用例和確定參與者不能截然分開。一些原則來幫助發現用例，如通過回答下列問題來幫助發現用例： 參與者的主要任務是什么？ 參與考需要了解系統的什么信息，需要修改系統的什么信息？ 參與者是否需要把系統外部的變化通知系統?？ 參與者是否希望系統把異常情況的變化通知自己？ 隨著經驗的不斷積累，對于如何尋找用例會逐漸形成自己的也可以通過與其他人的交流

8、來提高自己的分析水平。實驗二 利用ROSE建立領域模型1、 實驗目的掌握使用Rational Rose繪制類圖的步驟；2、 實驗內容根據附件1給出的畢業設計管理系統需求描述采用面向對象分析方法給出系統中完成選題功能的領域模型（初始類圖）。三、 建模思路概念模型是從用例模型映射到類的第一步。概念模型是將用例模型向計算機表示的進一步過渡。概念模型就是劃分類的結果。主要表達用類圖，輔以順序圖。類圖建模是UML靜態建模機制中的一個重點,信息結構和系統行為均需借助它來描述。類圖創建工作主要包括創建類、標識類之間的結構關系。首先確定類,其次再確定其屬性和操作;最后將類與類之間的關聯、依賴、繼承、聚合關系在

9、圖中標示出來,就得到類圖。在尋找類時,可以根據功能把類分成三種類型:實體類、邊界類和控制類。邊界類位于系統與外界的交接處,包括所有窗體、報表、打印機等硬件接口以及其他系統的接口,邊界類使角色能與系統交互,而每個角色要使用用例與系統交互至少要有一個邊界類。實體類保存要放進永久存儲體的信息,在系統運行時,實體類在內存中保存信息。控制類負責協調其他類的工作。實體對象類表示系統中的信息存儲,它們一般用于表示系統所管理的核心概念。實體對象是被動和永久性的。它們的主要職責是存儲和管理系統中的信息。四、 領域模型根據建模思想對每個用例分別可以找出三種類：邊界類、邏輯類和實體類；將所有找到的三種類集中綜合在一

10、起得到三大模型：視圖模型、邏輯模型和實體模型。原始類的劃分可采用表格表示三大模型，根據要求再進一步細化。根據畢業設計管理系統需求描述的選題過程可以得到三大模型如下：1. 視圖模型（邊界類）用例邊界類說明登錄LoginForm為用戶提供登錄界面，不同用戶進入不同的界面開啟、關閉題庫QuestionBankManageForm教務管理員開啟、關閉題庫錄入界面教師信息維護TeacherInfoManageForm教務管理員對教師信息進行維護的界面（包括對教師信息的增、刪、改、查）學生信息維護StudentInfoManageForm教務管理員對學生信息進行維護的界面（包括對學生信息的增、刪、改、查）

11、選題信息維護ChoseIfoManageForm教務管理員對選題信息進行維護的界擬報設計題目ThesisTopicForm指導教師擬報題目界面評審題目ReviewTitleForm教務管理員評審題目的界面發布題目PostTitleForm合格的題目可以進行發布保存界面初步選題PreTopicsForm學生進行初步選題界面查詢所選題目DiscoverSelectedTopicsForm教師查詢學生初步選題的界面發布最終選題結果ReleaseFinalResultForm最終題目顯示的界面2. 邏輯模型（邏輯類）用例邏輯類說明登錄Login_Operation通過Login為用戶提供身份驗證，驗證

12、成功才能進入系統開啟、關閉題庫QuestionBankManage教務管理員開啟、關閉題庫，實際上就是開放或關閉保存題庫入口。教師信息維護ManageTeacherInfo_Operation教務管理員維護教師信息，包括增、刪、改、查學生信息維護ManageStudentInfo_Operation教務管理員維護學生信息，包括增、刪、改、查選題信息維護ChoseInfoManage教務管理員維護選題信息，包括增、刪、改、查擬報設計題目ThesisTopic指導教師擬報題目包括題目名稱、技術要求、是否重復等。評審題目ReviewTitle評審員根據擬題要求給出修改建議等。初步選題PreTopic

13、s將符合要求的題目進行保存到題庫。查詢所選題目DiscoverSelectedTopics教師查看學生選題情況發布最終選題結果ReleaseFinalResult查看最終題目情況3. 實體模型（實體類）用例實體類說明登錄類Login用戶身份，用戶的學號、工號，用戶的姓名、密碼等信息學生類Student學生信息，學號、姓名、聯系方式、班級等信息教師類Teacher教師信息，工號、姓名、職稱、個人簡介等信息教務管理員類EducationalAdministrator教務信息，教務的工號、教務的級別、教務的信息題目類Thesis題目名稱、題目類別、是否與專業相關、創新點、基本信息、其他等）選題結果類

14、SelectTopicsResult題目編號、題目名、學號、學生姓名、聯系方式、班級、指導教師、所在院系院系通過以上面向對象分析方法可以得到系統中選課功能的領域模型（初始類圖）如圖所示：5、 結果分析本實驗很好的實現了領域模型和系統邏輯處理的對應，從而得到了邊界類、邏輯類和實體類。找邊界類時，注意邊界類位于系統與外界的交接處；邏輯類主要是操作類；實體對象類表示系統中的信息存儲,一般會有對應的表單。類找到后，要用rose進行建模。UML中的類圖具有充分強大的表達能力和豐富的語義，是建模時非常重要的一個圖。1類之間可以有關聯、聚集、組合、泛化、依賴等關系。2關聯是類圖中比較重要的一個概念，一些相關

15、的概念有關聯名、關聯角色、關聯類、關聯上的角色、限定關聯、自返關聯、二元關聯、N元關聯等。3關聯類是用于描述關聯本身的特性。4帶有限定符的關聯稱為限定關聯，限定符的作用就是在給定關聯一端的定符值以后，可確定另一端的一個對象或對象集。5派生屬性和派生關聯是指可以從其他屬性和關聯計算推演得到的屆性和關聯，在生成代碼時，派生屬性和派生關聯不產生相應的代碼。6抽象類和接口為oo設計提供了抽象機制。7版型是UMI相F常重要的一種擴展機制，uML之所以有強大而且靈活的表示能力，與版型這種擴展機制有很大的關系。8邊界類、控制類和實體類是對類的一種劃分，它們都是類的版型。實驗三 利用ROSE建立數據模型一、

16、實驗目的掌握使用Rational Rose進行數據建模的方法和步驟。二、實驗內容根據附件1給出的畢業設計管理系統需求描述采用面向對象分析方法給出系統的實體類關系模型（實體類關系模型）。三、建模思路以屬性聚集的方式同一主題域中不同實體的屬性。比如對于會員、公司、客戶等等實體對象我們都有地址屬性信息、名稱標識屬性信息等等，這種思路就是把屬性內聚性高的字段整合在一起，并把不同的屬性打上類型標識以樹表的形式存放。它的優點是：第一，模型穩定性好，外圍系統變化了字段，只需要添加不同的類型，不需要進行表結構的變更；第二，減少大量冗余記歷史數據。它的缺點是：第一，丟失了很多實體的屬性標識信息，我們從模型上將看

17、不到一個會員究竟有哪些地址屬性，只能通過查詢類型代碼才能獲取這些信息；第二，它極度的膨脹數據表的記錄數，因為它采用豎表的形式存放；第三，應用起來很難，效率是一個大問題，因為我們往往要使用一個實體的多個字段，就會有很多join操作和豎轉橫的操作。第四：屬性聚集也是一件比較難操作的過程，應為這是一個抽象的過程，對建模人員的業務背景知識和抽象能力都提出了很高的要求；第五：雖然減少了冗余的記歷史數據，但是記歷史的操作也較為復雜。采用面向對象建模的方式，抽象不同實體的共同屬性，然后再一步步采用繼承、組合等面向對象的思想具體化實體。他的優點是模型模型概念比較清晰，缺點也是模型相對不是很穩定，整合后的數據的

18、后續應該也面臨重新組合的問題。四、實體類關系模型五、結果分析本實驗通過對關鍵用例的數據進行建模，加深了對業務的理解。通過本實驗的學習，我掌握了試驗數據統計分析的基本原理，并能針對實際問題正確地運用，為將來從事專業科學的研究打下基礎。順序圖和協作圖都屬于交互圖，都用于描述系統中對象之間的動態關系。兩者可以相互轉換，但強調的重點不同。順序圖強調的是消息的時間順序，協作圖強調的是參與交互的對象的組織。和協作圖相比，順序圖在表示算法、對象的生命期、具有多線程特征的對象等方面相對來說更容易一些，但在表示并發控制流方面會困難一些。交互圖中有多種消息類型：調用消息：調用消息的發送者吧控制傳遞給消息的接收者，

19、然后停止活動，等待消息接收者放棄或返回控制。調用消息可以表示同步的意義。對于實驗設計與數據處理方法，我們在以后的實驗中要不斷去實踐與體會，以上就是我對使用ROSE建立數據模型的一點體會，很感謝老師給我們帶來這么多有用的知識，在以后的學習生活中我也會牢記這些知識，不斷的實踐。實驗四 利用ROSE進行Web建模一、 實驗目的掌握使用Rational Rose進行Web建模的方法和步驟。二、實驗內容根據附件1給出的畢業設計管理系統需求描述采用面向對象分析方法給出系統中完成選題功能的所有Web模型。三、建模思路WEB應用建模對軟件系統特別是較復雜系統的建模是非常重要的，它能幫組設計者控制系統的復雜性。

20、WEB應用通常比較復雜，能用許多不同但又一致的模型來表示。每個模型都有其特定的目標和讀者。WEB應用的主要產物是WEB頁，因此應對頁建模。使用UML可以把頁表示為對象。這將提出以下問題:這樣的對象的屬性是什么？它是否適合于表達元素（如字體、表格、文本等）的布局？頁中的腳本是否應標識為頁對象的方法？在設計模型時，用戶界面格式不會影響系統的業務邏輯。只有腳本，特別是服務器腳本才會影響系統的業務邏輯。另外可以把腳本（頁范圍內）中的變量看作頁對象屬性，頁的功能看作它的方法。然而，由于WEB頁面能同時包含服務器腳本及客戶機腳本，混合實現服務器和客戶機腳本的屬性和方法會引起混亂。解決這個問題需要用到UML

21、的擴展機制。其建模步驟如下:在Rose中對Web應用系統建模的步驟如下：(需要先在ToolsàOptionsàNotation中設置缺省模型語言為Web modeler)定義 virtual directory：virtual directory實際是版型為<<virtual directory>>的包。添加服務器頁(server page)：server page實際上是版型為<<Server Page>>的類。添加客戶機頁(client page)：client page實際上是版型為<<Client Page>>的類。添加 HTML Form：HTML Form必須添加到某個client page下，HTML Form實際上是版型為<<HTML Form>>的類。添加Form中的 HTML Input，HTML Select或HTML Textarea：HTML Input必須添加到某個HTML Form下，HTML Input是版型為<<HTML Input>>的HTML Form的屬性。為HTML Input類型的元素指定type值：tex