中南大学软件体系结构实验报告.doc

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1、中南大学 软件体系结构实验报告题 目 系统的用例模型+类模型+状态建模 指导老师 李祖德 学生姓名 孙毅 学生学号 0906140106 学 院 信息科学及工程学院 专业班级 信安1401班 完成时间 2016年11月30日 目录实验一 系统的用例模型1一、实验目的1二、实验器材1三、实验内容1四、实验步骤1五、实验心得体会4实验二 系统的类模型6一、实验目的6二、实验器材6三、实验内容6四、实验步骤6五、实验心得体会17实验三 系统的状态建模18一、实验目的18二、实验器材18三、实验内容18四、实验步骤18五、 实验心得体会22 实验一 系统的用例模型实验名称：系统的用例模型 实验类型:

2、设计性实验一、实验目的1熟悉用例图的基本功能和使用方法。2锻炼结合给定题目，进行有效需求分析的能力。3掌握如何使用建模工具绘制用例图的方法。二、实验器材1计算机一台。2UML建模工具，StarUML。三、实验内容在理解用例图的基本功能和使用方法的基础上，结合具体问题，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。用Rational Rose或StarUML工具软件绘制系统的用例图。下文以Rational Rose为例讲解基本步骤。四、实验步骤(1)在图中的工具栏选取Actor图标，在右边的图中添加一个Actor，并输入名称:administrator,

3、如图1.1所示。 图1.1(2)在左边的工具栏中，选取用例的图标，在右边的图中画出一个用例，并输入用例的名称：login , 如图1.2所示。 图1.2(3)按照(2), 在右边的图中画出另外两个用例，并输入用例的名称：search，delete。如图1.3所示。 图1.3(4) 在绘出了用例后，接下来的是绘制参及者及用例实现，如图1.4所示。 图1.4(5) 根据步骤(4)，同时完成如图1.5和图1.6。此时，删除读者用例图就到此完成。其系统查询读者信息等其他的功能会在时序图和活动图中描绘。 图1.5 图1.6 (6) 根据分析情况，进一步添加或细化用例图。五、实验心得体会由于这是第一次做这

4、样的实验，所以呢，首先所花的时间在软件的下载及安装上，尤其是在在控制面板启动FLEXlm License Manager的服务一个环节上花费了一些时间和心思，开始是在控制面板上找不到FLEXlm License Manager这一项，后来将安装指导的“flexlm.cpl拷贝到system32目录下”改为了“flexlm.cpl拷贝到sysWOW64目录下“之后并进行相应的设置才成功启动了这项服务。至于这实验一，由于第一次接触这样的实验，对软件也不熟悉，所以就很死板的跟着老师给的实验指导书上说的做，所以就没有花太多心思去思考，到做到后来，我意识到，只是这样很机械的跟着老师的步骤做的话不会有太多

5、的收获，所以，我就搜索了一些相关及rational rose和uml的资料。在资料上我了解解到，用例模型用于需求分析阶段，它描述了待开发系统的功能需求，并驱动了需求分析之后各阶段的开发工作。用例图是uml中用来对系统的动态方面进行建模的7种图之一。用例图描述了用例、参及者以及它们之间的关系。用例图从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。通过本次实验，我熟悉rational rose建模环境，更加清楚的了解了用例图的语义和功能，如何清晰明了的识别参及者、用例，学会了如何使用事件流描述用例。同时掌握了用例间的类属关系、include关系和extend关系的语义、功能和应用。最后通过本次实验学

6、习了如何使用用例图为系统的上下文以及系统的需求建模。 实验二 系统的类模型实验名称：系统的类模型 实验类型: 设计性实验一、实验目的1理解类的2掌握如何从需求分析中抽象出类的方法。3掌握在Rational Rose或StarUML中绘制类的操作方法。二、实验器材1计算机一台。2Rational Rose 或StarUML工具软件。三、实验内容完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程。本实验需要对系统进行静态建模，这就需要从系统的用例图去寻找和发现类。用Rational Rose或StarUML工具软件绘制系

7、统的类图。下文以StarUML为例讲解基本步骤。四、实验步骤(1)打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“图书馆业务功能”, 如图2.1所示。(2)用鼠标右击“图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“NewClass diagram”项，创建类图, 如图2.2所示。 图2.1(3)双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类的图标，并用鼠标在图中分别拖出一个类图，并命名为Book，如图2.3.1，2.3.2所示。 图2.2（4） 接下来的一步为设置类的属性，在新的类中双击该类，在打开属性面板中，可以看到

8、在此可以设置类的属性和方法等其他的信息，图2.3所示； 图2.3(5) 后点击Attributes这个栏目，此栏目为设置类的属性的选项，在图中间的单击右键，可以看到有一个“Insert”的选项，选中这个选项，图2.4所示； 图2.4(6) 后在出现的对话框中输入相关信息如图2.5所示； 图2.5(7) 如书本的ISBN号，在Type这个方框内输入此属性的类型值，同时可以看到一栏可以设置此属性的访问权限，一般这些属性都设置Private这个权限，如图2.6所示； 图2.6(8) 这个类的其他属性也可以按照以上的做法设置，最后得到的结果是图2.7所示。 图2.7（9） 设置好类的属性，现在来设置类

9、的方法（也是操作），双击类后在弹出的菜单上选operations这个选项，可以看到图2.8所示； 图2.8（10） 在图中的空白地方，单击右键，在弹出的菜单中选insert这个选项，也就只有这个选项可用，接着输入方法名，同时可以设置该方法的返回类型，见图2.9,也可以在Documentations的方框内填写一些相关的方法说明，设置好该方法的访问权限，见图2.10； 图2.9 图2.10（11） 类的其他方法也可以按上面来设置好，最后，得到该类的其他方法见类2.11。 图2.11（12） 至此，类的方法和属性都设置好了，如图2.12所示。（13）按照上面的步骤设置好所有类的属性和方法。（14）

10、为各个类添加关系，由关联、泛化、依赖等关系来静态描述业务。五、实验心得体会有了实验一的过程，我对软件的使用有了一定的了解，于是在实验前查阅资料，从资料上得知：类模型是面向对象分析的核心，用类图来描述。类图主要描述系统中类、类及类之间的关系，首先标识类和关联，因为它们影响到整体结构和解决方法，其次是增加属性，进一步描述类和关联，总之这一次实验加强了对类模型的理解，对软件UML的使用更加的熟练了，为以后自己构建模型奠定了基础。类图是面向对象系统建模最常用的图，描述了类图、接口集、协作以及它们之间的关系。类图描述了系统的静态设计视，该视主要体现系统的功能需求，即系统应该提供给用户的服 务。通过本次实

11、验，加深了我对类图语义的理解和功能的应用，掌握了类之间的联系，关联、依赖、聚合等，同时基本掌握了在rational rose中绘制类的关联、依赖、泛化关系。 从以上可以看出，我在接触新鲜事物的时候，对不明白不了解的东西有着一定的好奇心的，所以我就会去学习去查阅资料，在这个过程中，不知不觉的，我学到的不仅仅是老师指派给我们的实验，我还学到了更多的知识，这次实验给我最大的心得就是，接触新知识，了解新知识，学习新知识，运用新知识。实验三 系统的状态建模实验名称：系统的状态建模 实验类型: 设计性实验一、实验目的1熟悉状态图的基本功能和使用方法。2掌握如何使用建模工具绘制状态图方法。二、实验器材1计算

12、机一台。2软件Rational Rose 或ArgoUML、UMLet、StarUML等三、实验内容完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程，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。因此，在本实验主要完成用例的状态图。四、实验步骤1业务分析：由前面实验对用例的描述和分析得到业务动态行为的状态分析。以用例“还书”为例，还书业务的动态行为是由：空闲（idle）、图书查找（finding）、还书（reversion）

13、、失败（Failure）、归还成功（Success）5种状态及激活相互转换的事件。2绘制状态图。还书的状态图，还书的主要业务都是由管理员来完成，首先管理员必须先登录系统，并通过验证后，便可以进行下一步的操作，查找该书的相关信息，如存在，则进行还书操作，如不存在该信息，则给出提示信息；绘图步骤：（1） 在用例图中的还书（revesion）用例，单击右键，新建一个状态图，命名为revesion状态图，图3.1所示。 图3.1（2）双击“reversion”状态图，展开后，在左边的工具栏上选取一个实心圆点，此结点为开始结点；当还书的时候，操作者先要询问系统的状态，如果系统忙，操作者则必需等待，因此，

14、得到系统的两种状态，如图3.2所示。 图3.2（3） 操作者在询问系统和状态后，得到的图3.3所示两种状态，如果系统忙，操作者必需要等待、结束，如图3.4和图3.5所示，重返步骤（1）。图3.3图3.4图3.5（4） 如系统空闲，则进行对还书的信息进行查询操作，图3.6所示；查询也有两种结果，一是查询得到该书的相关信息，二查询不到该书的相关信息；则此时有两种状态，需要建立两种状态，如图3.7所示。图3.6图3.7（5） 最后，操作者进行了操作后，系统会给出操作的结果给操作者；操作成功或失败，都会有提示信息给出。整个的还书的过程便完成；图3.8所示。图3.8（6） 根据分析设计情况，进一步添加或

15、细化状态图。五、 实验心得体会完成实验一后，对给定题目的系统的需求的初步分析，得出系统的用例图，通过对用例的业务流程的分析，我们可以初步了解系统的业务处理流程，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。因此，在本实验主要完成了用例的状态图。 据我的进一步了解，用例的状态图的构建有以下几个步骤：步骤一：列出被测系统的输入事件；步骤二：将空闲状态加入所有可能的输入；步骤三：将新状态加入所有可能的输入；步骤四：对步骤3产生的新状态加入所有可能的输入 ；步骤五：对步骤4产生的新状态加入所有可能的输入；步骤六：编写测试用例流程表；步骤七：设计测试用例。 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。状态图显示出了对象可能的状态以及由状态改变而导致的转移。总的来说，此次的实验虽然是没有遇到什么大的困难，但是它在我对于学过程中的态度的影响是相当大的，还是那句话，此次实验使我感触颇深的就是：去接触未知，从而了解未知，进一步学习未知，最终学而致用。