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昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（ 2015 2016 学年 第 2 学期 ）课程名称：面向对象建模技术开课实验室：呈贡校区信自楼340 2016年 4 月 6 日年级、专业、班计科133学号201310405312 姓名何驰成绩实验项目名称环境安装配置及使用指导教师张 云教师评语该同学是否了解实验原理： A.了解B.基本了解C.不了解该同学的实验能力： A.强 B.中等 C.差 该同学的实验是否达到要求： A.达到 B.基本达到C.未达到实验报告是否规范： A.规范 B.基本规范C.不规范实验过程是否详细记录： A.详细 B.一般 C.没有 注：5个A 为优 4个A为良 3个A 为及格 其余为不及格。教师签名： 年 月 日实验一、环境安装配置及使用一、 实验目的1、 了解PowerDesigner15.1环境的安装配置。2、 实践使用PowerDesigner进行面向对象建模的基本方法。二、 实验原理及基本技术路线图（方框原理图）面向对象模型是利用统一建模语言（UML）来描述系统结构的模型，它从不同角度表现系统的工作状态。以助于用户、管理人员、系统分析员、开发人员、测试人员和其它人员之间进行信息交流。采用标准建模语言UML，对企业应用系统从需求，分析与设计，实施等不同阶段的全面建模，也是目前的主流方式。面向对象建模（OOM）是利用UML来描述系统结构的模型。PowerDesigner是Sybase公司的CASE工具集，是图形化、易于使用的企业建模环境。在PowerDesigner中用户可以采用典型的面向对象分析方法，如用况驱动的软件分析与开发，即由需求模型出发，建立用况图，类图及其顺序图，进而组件与部件图。同时，PowerDesigner是一个集成环境，各个模型之间可以快捷的模型同步与管理。本实验主要了解如何创建用况图、类图和顺序图。三、 所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）微型计算机一台、Sybase PowerDesigner15.1软件。四、 实验方法、步骤1、 实验内容PowerDesigner OOM可以设计UML的所有图例。在本实验中，主要介绍其中的用况图、类图和顺序图。1) 描述创建OOM的配置过程。2) 说明创建用况图、类图和顺序图的操作步骤，并应用于实例。2、 实验过程1) 创建OOM为创建OOM及定义模型的属性和选项，具体步骤如下：步骤1：进入PowerDesigner开发环境，单击工具栏中的创建（New Model）按钮，弹出New Model对话框。步骤2：在New Model对话框左边的Model type栏中选择Object-Oriented Model (面向对象模型) 。在对话框右边的Diagram栏中选择图形的类别，包括类图、用况图、顺序图、构件图和活动图等。步骤3：使用系统的默认设置 (Java语言、类图等) ，单击OK（确定）按钮，进入OOM设计工作区。在该工作区中，可以定义OOM的属性和操作，也可以设计各种UML图形。步骤4：在模型（Model）菜单中单击Model Properties命令，显示OOM属性定义窗口。步骤5：定义完毕单击OK（确定）按钮。然后在文件（File）菜单中单击另存为（Save As）命令，以“Tutorial.OOM”这个名称保存所定义的模型。步骤6：设置模型选项。在工具（Tools）菜单中单击Model Options命令，打开Model Options (模型选项) 对话框。步骤7：单击Set As Default按钮，选择默认选项，然后，单击OK按钮。2) 创建用况图为创建用况图，可按以下步骤操作：步骤1：在OOM设计窗口New Model对话框右侧的Diagram栏中选择Use Case Diagram (用况图) 图形类别。步骤2：单击OK（确定）按钮，进入用况图设计工作区。这时，Palette（调色板）面板上将显示用况图基本构件工具。可以对用况图的显示参数进行设置，具体方法是：步骤1：在用况图设计环境中，单击工具（Tools）菜单中的显示参数选择（Display Preferences）命令，打开显示参数设置窗口。单击General节点，在右面的窗格中可以定义整个工作区的Window color (背景色) 、Unit (显示单位) 、Grid (网格线) 等属性。步骤2：单击Content节点，在右边窗格定义Name Splitting (名称分拆) 属性。步骤3：单击Format下的Use Case节点，可以定义用况图内容的显示格式。单击Modify按钮，可打开显示参数定义窗口，为用况图定义特殊的显示格式。按照下列步骤建立一个“客户订单处理”用况图：步骤1：定义用况。在Palette（调色板）面板上单击用况（Use Case）工具，再在工作区中4次单击，以定义4个用况。步骤2：设置4个用况的属性：每次选中并双击一个用况，打开Use Case Properties (用况属性定义) 窗口，根据表1设置Name和Code属性。表1 用况用况名称代码UseCase_1SearchSearchUseCase_2CatalogCatalogUseCase_3 Sales System SalesSystemUseCase_4 Send Email SendEmail步骤3：定义参与者。在Palette（调色板）面板中单击角色（Actor）工具，定义3个参与者。步骤4：设置3个参与者的属性：每次选中并双击一个参与者，打开Actor Properies (参与者属性定义) 窗口，根据表2设置Name和Code属性。表2 参与者参与者名称代码Actor_1BuyerBuyerActor_2Store ManagerStoreManagerActor_3 Sales Person SalesPerson步骤5：定义参与者和用况之间的6个关系。在Palette（调色板）面板中单击联合（关联）（Association）工具，再单击一个参与者并拖动鼠标至相应的用况，释放鼠标，这时，在该参与者和用况之间建立了关系。双击这个关系，打开Association Properties (关系属性定义) 窗口，根据表3设置Name和Code、Orientation属性。表3 参与者和用况之间的关系起点 (Start)终点 (End)关系名称(Association name)方位(Orientation)BuyerSearchsearch product Primary actorStore ManagerCatalogaccess Primary actorSales SystemStore Managerstatistics Secondary actorSales PersonSales Systemprovide info Primary actorSend EmailSales Personplace order Secondary actorBuyerSend Emailorder product Primary actor3) 创建类图I 创建类为设计类图，可按以下步骤操作：步骤1：在OOM设计窗口New Model对话框右侧的Diagram栏中选择Class Diagram (类图) 图形类别。步骤2：单击OK（确定）按钮，进入类图设计工作区。这时，Palette（调色板）面板上显示类图基本构件工具。步骤3：单击类图Palette（调色板）面板中的Class (类) 工具，再到工作区中单击鼠标，即可创建一个类。步骤4：双击工作区中类的图形符号，打开类属性定义窗口。：步骤5：选择Detail页，可以定义类的类型。步骤6：选择Operations页，单击Add (增加操作) 按钮，可从中选择该模型中其它类包含的操作。然后，所选的操作就可以增加到当前类上。步骤7：选择Attributes页，可以把其它类中的属性增加到当前类上。步骤8：单击“More.”按钮可以打开更多的类属性页。步骤9：定义完毕后，可以通过Preview页，观察当前类或接口所连接的内部类代码。步骤10：此外，还可以定义Associations、Identifiers等属性。属性定义完毕后，单击OK（确定）按钮关闭该窗口。II 创建Interface (接口)创建接口的具体过程如下：步骤1：在类图工作区中，单击Palette（调色板）面板的Interface工具，在窗口空白区域单击鼠标，可以新建一个接口。步骤2：双击接口图形符号，打开接口属性定义窗口。步骤3：还可以添加Attributes、Operations、Inner Classifier等属性，这些与类的属性类似。步骤4：定义完毕后，还可以将接口与类相连接。III 创建Operation (操作)操作表示类能够做的事情，或者另外一个类对该类所做的事情。一个类可以没有或有多个操作。为在类或接口中增加操作和操作的属性，可按以下步骤执行：步骤1：在类属性窗口的Operation页中单击Insert A Row（插入一行）按钮，增加一个新操作，单击Apply（应用）按钮，选择Properties图标，打开操作属性定义窗口。步骤2：在Parameters页中，可以为操作定义传入参数。在Parameters页中，单击Insert A Row图标，就可以增加一个参数，单击应用按钮，然后单击Properties图标，在打开窗口中设置参数的属性。步骤3：在Implementation页中，可以在各个Sheet上为操作定义实现代码。在Body页中定义代码的主体：在Exceptions页中定义例外处理等。步骤4：此外，还有Notes (注释) 、Rules (规则) 、Extended Attributes (扩展属性) 、Version Info (版本信息) 等属性页。IV 操作的分类创建复制构造器的方法是：步骤1：在Operations页的底部单击Add按钮，从中选择Copy Structure选项，可以增加一个复制构造器。步骤2：选中所增加的复制构造器，单击Properties按钮，打开操作的属性定义窗口，在General页中可以看到操作名与类同名。步骤3：在Parameters页中可查看操作的参数，可以修改或增加新的参数。V 创建联系创建关联的方法是：步骤1：在类图Palette（调色板）面板中选择Association工具，单击第一个类或接口的图形符号，按下鼠标左键并将光标拖拽到另外一个类或接口上，释放鼠标，在类之间或类与接口之间产生一个关联。步骤2：双击关联，打开关联属性定义窗口。步骤3：在Detail页中可详细定义与角色相关的属性。步骤4：定义完毕后，单击OK（确定）按钮返回主窗口。为创建依赖，具体过程如下：步骤1：选择Dependency图标，单击第一个类或接口的图形符号，按下鼠标左键并将光标拖曳到另外一个类或接口上，释放鼠标，在类之间或类与接口之间产生一个依赖。步骤2：双击依赖，打开依赖属性定义窗口。步骤3：定义完毕后，单击OK（确定）按钮返回主窗口。创建泛化的具体过程如下：步骤1：在Palette（调色板）面板中单击Generalization工具，再单击第一个类或接口的图形符号，按下鼠标左键并将光标拖曳到另外一个类或接口上，释放鼠标，在类之间或类与接口之间产生一个泛化。步骤2：双击泛化，打开泛化属性定义窗口。步骤3：定义完毕后，单击OK（确定）按钮返回主窗口。为创建实现关联，具体过程如下：步骤1：在Palette（调色板）面板中单击Realization工具，再单击第一个类或接口的图形符号，按下鼠标左键，并将光标拖曳到另外一个类或接口上，释放鼠标，在类之间或类与接口之间产生一个实现关联。步骤2：双击实现关联，打开实现关联属性定义窗口。步骤3：定义完毕后，单击OK（确定）按钮返回主窗口。此外，还可以通过实现关联列表窗口创建实现关联。VI 创建域创建域的具体过程如下；步骤1：在模型（Model）菜单中单击Domains命令，打开域列表窗口。步骤2：单击Add a Row按钮，增加一个新的域，在Name栏和Code栏中输入名称和代码，在Data Type栏中选择数据类型。输入完成后，单击Apply按钮。步骤3：选中新定义的域，然后单击Properties按钮，打开域属性定义窗口，在其中根据需要修改域的其他属性。步骤4：修改完毕后，单击OK（确定）按钮返回。在OOM中，域的使用方法与CDM和PDM类似。VII 根据下图，完成一个订票系统的类图设计。记录所创建的类图，并请简述你的操作过程。下图所示的是一个未完成的订票系统的类图。该类图中包括有类User（客户）、Reservation（订票）、Individual Reservation（个人订票）、Subscription Series（订套票）、Ticket（票）。类Individual Reservation和类Subscription Series都继承父类Reservation的属性和一部分操作。类User和类Reservation是一对多的关系，即一个客户能够预定许多场演出的票。4) 创建顺序图为建立顺序图，可按以下步骤进行：步骤1：在OOM设计窗口New Model对话框右侧的Diagram栏中选择Sequence Diagram (顺序图) 图形类别。步骤2：单击OK（确定）按钮，进入顺序图设计工作区。这时，Palette（调色板）面板上显示顺序图消息类型工具及其它基本构件工具。I 产生不同类型的消息在顺序图中可以定义不同类型的消息，具体方法是：步骤1：在顺序图的Palette（调色板）工具面板中选择6种类型消息工具之一。步骤2：双击消息图形符号，打开消息属性窗口。在Name和Code栏中输入消息的名称和代码，并在Detail页的Control flow下拉列表中选择控制的类型。定义完毕后，单击OK（确定）按钮，返回到顺序图工作区。步骤3：选择Detail属性页，可以为消息定义更详细的属性。Detail页中各个选项的含义是： Action：完成的动作。包含4个选项，其含义如表4所示。表4 Action选项的含义动作类型含义None不完成其他任何操作Create消息的发送者通过消息创建接收者，它是发送者和接受者的第一个消息Destroy消息的发送者通过消息销毁接收者，它是发送者和接受者的最后一个消息Self-Destroy消息的发送者通过消息销毁自己，它是发送者和接受者的最后一个消息 Control flow：消息控制流的类型。包含4个选项，其含义如表5所示。表5 Control flow选项的含义控制流类型含义图形符号Asynchronous异步消息。消息的发送者不需要等待接收者的应答便可以继续自己的操作。一般用在并发处理中Procedure Call过程调用消息。下一个序列重新开始之前当前序列必须完成。发送者必须等待接收者的应答或激活期结束Return通常与Procedure Call一起使用，表示消息返回Undefined未定义 Action选项与Control flow选项的配合情况如表6所示。表6 Action选项与control flow选项的配合情况控制流动作AsynchronousProcedure CallReturnUndefined None Create DestroySelf-Destroy Operation：连接到消息的操作。如果消息的接收者是一个类，则此消息可以调用一个类的操作。操作可以从下拉列表框中选择，也可以通过Operation右边的Create按钮建立一个新操作，然后从下拉列表框中选择即可。如果消息的控制流是Return，则不能连接一个操作。 Condition：通过一个布尔表达式来激活消息。例如，输入密码次数 =3次。 Begin time：消息开始的时间，用于定义约束。 End time：消息结束的时间，用于定义约束。例如，约束 = (t1-t230秒) ，其中t1表示开始时间，t2表示结束时间。 Support delay：定义消息的传输延迟。如果支持延迟，则End time可以与Begin time不相同。步骤4：在Palette（调色板）面板单击Note工具，可以为消息增加一个注释，然后再利用Link/Extended Dependency工具，在注释和生命线上的消息矩形框之间增加一条带箭头的连线。步骤5：如果将一个消息的Action属性设置为Create，则利用这个消息可以产生一个UML对象，除递归消息或消息的接收者是参与者之外。步骤6：如果将一个消息的Action属性设置为Destroy，则利用这个消息可以终止一个UML对象的生命线，但不是销毁对象，除消息的接收者是参与者之外。步骤7：其它属性页。例如Rules用来定义规则；Dependencies用来定义依赖关系；Version Info用来显示版本信息等等。II 设置顺序图的显示参数可以设置顺序图的显示参数，以便更清晰地表明参与者或对象之间交互时产生的时序关系。具体方法是：步骤1：在顺序图工作区中，在工具（Tools）菜单中单击显示参数选择（Display Preferences）命令，打开显示参数设置窗口，单击General节点，在右面的窗口中可以定义整个工作区的Window Color (背景色) 、Unit (显示单位) 、Grid (网格线) 等属性。步骤2：单击Content节点，在右边的窗口中可以定义Name Splitting (名称分拆) 属性。步骤3：单击Content下的Message节点，可以定义消息的显示参数，如Show name (显示名称) 、Show stereotype (显示版型) 、Show time (显示时间) 、Show condition (显示激活消息的表达式) 和Show activation attachment (显示激活期附件) 。步骤4：单击Format节点，可以定义顺序图内容的显示格式。例如，在Format下的Message界面中，通过单击Modify按钮，打开显示参数定义窗口，在其中可以为消息定义特殊显示格式。III 顺序图实例下面以打电话为例创建一个顺序图实例。它描述了从呼叫方拿起话筒开始，到通过交换机接通接听方，直至接听完毕挂断电话为止的一系列动作。具体操作如下：步骤1：进入OOM设计环境，在Diagram下拉列表框中选择顺序图 (sequence diagram) ，并以Java语言作为对象语言 (object language) 。步骤2：选择完毕后单击OK（确定）按钮，进入顺序图设计窗口。步骤3：单击Palette（调色板）面板中的Object (对象) 工具，在右边工作区域的空白处单击鼠标，出现对象符号。步骤4：在工作区单击鼠标右键，恢复鼠标指针。再双击对象符号，弹出对象属性窗口。在Name栏中填写“呼叫方”，Code栏中填写“Caller”。填写完毕后，单击OK（确定）按钮。步骤5：重复步骤3至步骤4，添加其它两个对象，Name分别为“交换机”和“接听方”，Code分别为“Exchange”和“Receiver”。步骤6：单击Palette（调色板）面板中的Message (消息) 工具，在“呼叫方”对象下方的虚线处单击鼠标，拖动鼠标至“交换机”对象下方的虚线