软件工程课程设计

1、软件工程课程设计信息工程实验中心2016.1实验时间与地点 实验时间：20周 实验地点：勤学楼2403实验室 教师办公室：2503实验目的与任务 通过具体的应用软件系统的开发实现，使学生能够结合课程有关软件生命周期的介绍，规范软件设计与实现过程的文档要求，掌握软件设计的规范，理解软件工程课程的基本理论与方法。q实验要求 要求采用“项目小组”的形式，自愿分组，原则上每组4至5人 题目自定或采用建议的题目 每个项目小组根据选定的项目规模、特征，讨论并分配不同的工作角色：项目经理、需求分析员、系统设计员、数据库管理员、测试工程师、系统开发员等q实验要求（续） 共同完成一个题目的开发工作，包括需求分析

2、、概要设计，详细设计、编码实现和测试工作，完整的经历软件的开发流程，完成需求规格说明书、概要设计说明书、详细设计说明书、源代码、测试报告等文档及程序的编写工作。q实验环境 文档工具MS Office 2003/2007/2013 项目管理:MS Project UML建模IBM Rational RoseMS VisioSybase Powerdesignerq实验报告提交 项目计划书（Word, Excel,Project）项目总体描述（系统目标及边界）项目总体规模、工作量和成本项目计划（进度、里程碑、时间表）人员及其分工 需求说明书需求定义文档UML用例模型q实验报告提交（续） 设计方案总

3、体设计文档类图顺序图/协作图（部分）状态图/活动图（部分）详细设计文档（部分）架构模型（包图、组件图） UML部署图q实验报告提交（续） 测试文档单元测试（JUnit）系统测试（测试用例） 用户说明书 项目总结报告 以上实验报告以小组为单位逐个提交q实验进度项目第一次实验项目第一次实验 分组分组 选题选题 熟悉实验工具和环境熟悉实验工具和环境 讨论、研究题目讨论、研究题目 根据软件开发过程定计划根据软件开发过程定计划 角色分工角色分工 具体计划列入项目计划书具体计划列入项目计划书参考题目一：宠物商店电子商务网站 PetStore是一个集客户购物、下订单、订单处理、销售统计等功能于一体的例子。通

4、过浏览器，让客户可以查询宠物，把货物放入购物车，创建账户/登陆账户，创建订单，通过信用卡支付等。开发一个网上招聘系统，招聘单位可以发布职位信息，查收简历，发送通知，设置试题库，建立问卷等，应聘者可以浏览职位信息，应聘职位，提交简历、参加在线考试等，系统管理员可以对系统用户进行管理。参考题目二：网上招聘系统 毕业设计指导网站的目的是使学生和教师能够通过网络进行毕业设计辅导，这样能够得到最新的毕业设计信息，更好的辅导效果，还可以增设选题等功能。参考题目三：毕业设计指导网站 教务处课程管理网站的目的是使教务处方便地管理学生的选课情况、学习成绩等信息，并通过该系统向学校的其他管理部门提供或获取数据。参

5、考题目四：教务处课程网站 本实验要求设计实现一个小型的仓库管理系统，系统的具体功能要求：能实现对商品信息的录入、查看、修改、删除等基本操作。要求对数据库进行设计，商品类型信息的维护。参考题目五：小型仓库管理系统图书馆图书管理工作主要是围绕读者、图书和工作人员的借还书展开工作。以下是图书馆工作人员和部分读者的需求。图书馆的可外借资源包括图书和期刊，借阅期限分别是3个月和1个月。期刊还需要记录期刊中每篇文章的题目、作者、关键字、摘要等信息，以便读者检索、查询。读者来图书馆借书，可能先查询书库的图书记录。查询有两种结果，如果查到则记下书号，交给工作人员，然后等候办理借书手续。如果查询不到，则可以进行

6、预约登记。办理借书手续时先要出示图书证，如果借书数量超出规定，则提示。工作人员登记借阅人信息、借阅的图书信息、借出时间和应还书时间。系统自动修改书库的图书记录、读者库信息。当一位读者还书时，工作人员根据图书证编号，找到读者的借书信息，查看是否超期，如果已经超期，则进行超期处罚，打印出罚款单给读者；最后清除借阅记录，该书设置为可借状态。图书注销，如果图书丢失或旧书淘汰，则将该书从书库中清除。参考题目六：图书馆图书管理系统 建立一个分布式、互动式的远程教学平台，为教师教学、学生学习提供比较完整的教学解决方案。其主要功能包括通知发布、参考资料发布、电子课件发布、学生作业提交、帮助教师批改学生作业、帮

7、助学生复查批改后的作业。 参考题目七：远程教学网站附录：课程设计分解实验 系统需求分析 系统概要设计 系统详细设计 系统编码实现 系统测试系统需求分析一实验目的一实验目的1.选择要设计的系统，使用UML进行需求分析，了解所要完成系统的功能需求，性能需求，接口需求等。2.学习使用rational rose 或其它软件工程工具绘制用例图、活动图。二准备知识二准备知识1.Rational Rose是面向对象的CASE工具，了解Rational Rose的使用方法。2.学习UML的用例图、活动图。三、实验内容三、实验内容使用Rose 绘制系统的用例图，写出需求规格说明书。1.Rational Rose

8、介绍Rational Rose是基于UML而产生的，是软件开发过程中的不可或缺的一个建模工具。（1）Rational Rose的特点：支持多种语言,如Ada、CORBA、Visual Basic、Java等； 支持模型的Internet发布；可以生成简单、清晰且定制灵活的文档；双向工程保证了模型和代码高度一致；支持逆向工程，建立代码框架；支持多种关系型数据库的建模；从需求分析到测试，在整个软件生命周期中，都为团队开发提供强有力的支持。（2）Rational Rose的作用整个开发团队可以使用用例图，来获得一个系统高层次的视图，并且可以协商项目的范畴；项目经理可以使用用例图和文档，把项目分解成便

9、于管理的多个模块；系统分析员和客户在看到用例规格描述文档的时候，就可以明白系统将会提供什么样的功能；技术编写者在看到用例规格描述文档时，就可以着手编写用户手册和培训计划；系统分析员和软件开发者在看到时序图和协作图时，就可以明白整个系统的逻辑流程、对象以及对象之间的消息2.安装Rational Rose 双击Rational Rose 2003的安装程序，进入安装界面；按照系统提示一步一步完成系统的安装。其中在选择安装产品时，选择“Rational Rose Enterprise Edition”；并且在设置创建程序位置时，选择创建一个本地的应用程序而非网络的，即选择“Desktop insta

10、llation from CD”。 安装成功，进入Rational Rose界面，如图所示。图 Rational Rose打开界面3.Rational Rose界面介绍(1) Browser窗口: 浏览器窗口，用于快速启动模型；(2) Documentation窗口：文档窗口，用于快速访问通用命令；(3) Diagram窗口：编辑区，用于显示和编辑多个UML图；(4) 日志窗口：用于观看错误和各种各样命令的结果报告；(5) 工具栏窗口：显示有关工具图标。 其中绘制用例图时的工具栏图标如图所示。 （1）selection tool 选择工具（2）text box 文本框（3） note 注释（4

11、）anchor note to item 用锚把项目与注释链接在一起（5）package 包（6）use case 用例（7）actor 角色（8）unidirectional association 单项链接（9）dependency or instantiates 依赖或实例化(10) generalization 泛化4.Rose创建模型Rose创建的模型文件后缀名为.mdl，模型的创建的一般步骤:(1) 创建模型点击菜单栏中【File】项，选择【New】选项，或者直接点击标准菜单栏中的【Create New Model or File】按钮；弹出如图所示的对话框，选择要用到的框架，单击

12、【OK】按钮，或者【Cancel】按钮。(2) 保存模型保存模型是创建模型的逆过程，点击菜单栏中【File】项，选择【Save】选项，或者直接点击标准菜单栏中的【Save Model,File,or Script】按钮；(3) 发布模型点击菜单栏中的【Tools】项，选择【Web Publisher.】项，跳出如图所示对话框；在图中，选择要发布到web页面上的内容和HTML页面要保存的位置，单击【Publish】按钮，Rose模型就发布到web页面上，打开所保存的.html文件，就可以看到Rose模型。 图rose web publish5.使用Rational Rose绘制用例图创建用例图(

13、1) 选定浏览器窗口中的【Use Case View】;(2) 单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【New】;(3) 在菜单【New】产生的下级菜单中选择要新建的图【Use Case Diagram】。6创建参与者、用例参与者、用例、以及两者的关系，是用例图的主要组成元素。下面有两种方式创建用例图所需的元素：(1) 单击编辑区工具栏的图标，然后在编辑区单击鼠标左键；(2) 在浏览器窗口中创建所需要的元素，将浏览器中的元素拖动编辑区。图 客户端得功能用例图7. 建立用例规约(Use Case Specification) 在选择要设计用例规约的用例单击鼠标右键，选择菜单【Open Specif

14、ication.】,从而打开如图1-5所示对话框。用户可以在用例属性设置标签中对一些属性进行设置。Name(名称)：设置用例的名称；Stereotype(类型)：用例的类型；Rank(级别)：对用例进行层次划分；在图所示的用例属性设置窗口中，我们通常将用例规约写在【Documentation】对象窗口中。图 用例属性设置四实验指导四实验指导（1）图书管理系统的用例图图书馆系统用例图 还书过程活动图 借书过程活动图以网上招聘系统为例对系统的需求分析用例，网上招聘系统可以分为两个主要的组成部分，一个是客户端子系统，一个是管理端子系统。客户端子系统主要是指应聘者通过登录招聘网站进行操作的功能，即应聘

15、功能。管理端子系统是招聘公司的管理人员发布招聘职位，整理应聘者简历，面试等功能。系统主用例图 客户端活动图 HR角色关系图管理用户具体说明如下：HR试题管理者： 管理知识库、组织相关试题。职位发布者：根据公司的需要发布相应的职位需求。面试管理者：整理应聘者简历、对合适者进行面试。系统管理员：通过管理端对系统用户进行管理的人员，这个Actor主要负责对管理端用户的增加，权限的设置等功能。 客户端功能用例图 管理端用例图系统概要设计一实验目的一实验目的1.对系统进行概要设计，主要完成对系统框架的设计。2.学习使用Power Designer设计数据库表。二准备知识二准备知识1.数据库概念模型和数据

16、库物理模型的设计，Power Designer的使用。2.系统框架的分类和设计方法。三实验内容三实验内容使用Power Designer设计数据库物理模型，并创建数据库，根据需要分析设计系统框架。1. 打开Power Designer打开程序，选择菜单“程序-Sybase-Power Designer6.1 32bitsAppModel for PowerBuilder”，打开程序主界面如图所示。常用工具介绍：Pointer：指针，用它来选择操作对象。lasso ：套索，用虚线选择多个对象，可在页面上进行动态调整位置。Grabber：强制选取，选取当前页面上所有对象。table：表view：视

17、图scissors：裁剪，剪切对象reference：参照，从表连接到主表，自动创建参照关系。property:属性，快速打开对象的属性对话框。2.创建数据模型（1）新建数据模型单击菜单“新建”，打开数据库选择对话框，在其中选择要建立的数据库类型。如图所示。选择目标数据库对话框注：使用Power Designer6.1版本的工具，由于比较早，没有现在高版本的数据库，可以采用其中最接近当前版本的数据库，如Access 2003可以使用Access 97&95版，Microsoft SQL Server2000可以使用MicrosoftSQL Serer 7.x代替。（2）创建表在编辑区，

18、单击工具箱中的表或视图，创建数据库的物理模型。3）设置表的属性。选中表，单击右键快捷菜单，选择“properties”Definition页其中主要的属性有：Name：表的名称，可以是汉字名称，可以用于显示信息；Code：表的代码名称，必须为英文字母组成的名称，用于生成代码。Owner：表的所有人；Number：表的大小（将来表中数据的多少）；（4）设计表的字段单击表属性窗口中的“Columns”按钮，打开如图所示的窗口，在此窗口中添加表的字段（或列），并设置它的属性信息。其中字段的设置内容有：Name：名称，可以为英文或汉字，用于显示；Code：代码，必须为英文，用于创建数据库的代码；Dat

19、a Type：数据类型名称，可以选择字段的数据类型，并设置长度；P：主键，选中表示该字段为表的主键；F：外键，选择表该字段为表引用的外键；M：即Mandatory，强制属性，表示该列值是否为空；D：即Displayed，该列是否显示。N：即Identity，唯一标识。当设计完成所有字段后，单击“ok”按钮，确定当前设计。（5）设计表的关系单击 ，选择从表连线到主表即可建立参照关系，系统会默认主外键的引用，若不是用户所需的主外键键关系，可以自定义主外键的链接。选择连线，单击右键，在快捷菜单中选择“properties”，弹出如图所示的窗口，在该窗口中设置参照的属性信息。3.链接数据库选择主菜单“

20、Database”“connection”，打开连接数据库的窗口，如图所示。首先选择数据源，然后单击“Connect”（连接）按钮，进一步设置连接的属性，使系统连接到数据上。4.创建数据库选择主菜单“Database”“Generate Database”，打开如图所示的窗口。单击“Generate script”（创建脚本）按钮，将创建一个创建数据库的Sql脚本语句的文件。单击“Create database”（创建数据库）按钮，将在连接好的数据库中建立在编辑区设计的表。四实验指导四实验指导（1）图书管理例（参考）图书管理系统的数据模型如图所示。系统结构图（2）以网上招聘系统为例对系统进行概

21、要设计，其中数据库设计如图系统的结构设计图如图系统的界面管理客户端流程设计如图所示。客户端页面流程管理端页面流程系统详细设计一实验目的一实验目的对系统进行详细设计，主要完成对系统功能模块内部的详细设计。二准备知识二准备知识详细设计的常用设计方法：程序流程图、决策表、伪代码。三实验内容三实验内容（1）程序流程图（2）决策表决策表用于以紧凑的形式描述复杂的逻辑。决策表与if-else、switch-case语句类似，将条件判断与执行的动作联系起来。（3）伪代码：程序设计语言（）,也称为结构化英语或者伪代码，它是一种混合语言,它采用一种语言(例如英语)的词汇同时采用类似另外一种语言(例如，结构化程序

22、语言)的语法。例如：使用程序设计语言描述打印N的阶乘读入N置F的值为1，置M的值为1当M = N时，执行：使F = F * M使 M = M + 1打印F四实验指导四实验指导1.小型仓库管理系统逻辑上，把系统分为四部分：问题域部分、人机交互部分、任务管理部分和数据管理部分。（1）问题域部分，设计构造一组为底层应用建立模型的类和对象，细化分析结果；Bean包内的Product.java和ProductType.java分别来实现。（2）人机交互部分，设计一组有关类接口视图的用户模型的类和对象，设计用户界面；由View包内的ProductView.java实现。（3）任务管理部分，确定系统资源的分

23、配，设计用于系统中类的行为控制的对象/类；由View包内的ProductView.java, model包内的ProductModel.java和ProductTypeEnum.java共同实现。（4）数据管理部分，确定持久对象的存储，将对象转换成数据库记录或表格；由Dao包内的DaoFactory.java和ProductDao.java实现。（5）数据库的具体设计如下：表1 Product表的结构表2 ProductType表的结构字段名称字段名称数据类型数据类型描述描述ID自动编号产品内码，主键NAME文本产品名称TYPE数字（整型）产品类型IDCOUNT_IN_BOX文本单位数量PRI

24、CE货币类型单价STOCK数字（单精度型）库存量字段名称字段名称数据类型数据类型描述描述TYPE_ID数字（整型）类型ID，主键TYPE_NAME文本类型名称REMARK备注类型描述2.网上招聘系统根据小组所选要设计的系统需求和概要设计，进行系统详细设计。例如：根据网上招聘系统的概要设计，本系统按照功能角度分解，可以分为客户端子系统和管理端子系统。根据页面流的设计，管理端系统分为用户登录、用户管理、题库管理、问卷管理、职位管理、简历管理、面试管理等7个模块，他们的关系如图3-，详细设计是对各个部分分别进行详细设计。各个模块详细设计略系统编码实现一实验目的一实验目的根据系统的详细设计进行系统编码

25、实现。二准备知识二准备知识编码标准和规则。三实验内容三实验内容不同的程序设计语言有不同的编码规则和标准。（1）编码指南：确定企业编码标准或者指南从其他项目中是否可以获得可复用代码编写本项目代码的时候，尽可能考虑将来其他项目复用本代码模块编写详细设计作为代码的初始框架，经过几次从设计到编码的反复在程序里增加说明解释文档设计的属性可以在代码中体现出来编码的语言尽可能适用设计的要求（2）选择编码语言的原则一般来说，除了应遵循最少工作量原则、最少技巧原则、最少错误原则、最少维护原则和减少记忆原则之外，还应有以下原则：1. 系统用户的要求。2. 可以使用的编译程序。运行目标系统的环境中可以提供的编译程序

26、往往限制了对语言的选择。3. 程序员的经验和知识。如果条件允许，应尽量选用程序员所熟悉的语言。4. 软件可移植性要求。如果目标系统将在几台不同的计算机上运行，那么应选用可移植性好的语言。5. 软件的应用领域。这往往是选择语言的关键因素。6. 工程规模。四实验指导四实验指导在编程时注意编程规范，规范编程不仅对有利于程序的阅读，也可以提供程序的正确性。源程序代码略。系统测试一实验目的一实验目的对采用黑盒测试方法系统进行测试，学习使用黑盒测试方法。二准备知识二准备知识1.黑盒测试方法。2.测试的等级。三实验内容三实验内容对所完成的软件的各个功能模块进行测试。四实验指导四实验指导1. 黑盒测试方法黑盒

27、测试是在已知产品所应具有的功能（根据需求规格说明书），通过测试来检验每个功能是否都能正常使用。常用黑盒测试方法：等价类划分、边界值分析。（1）等价类划分基本思想：根据程序的I/O特性，将程序的定义域划分为有限个等价区段 “等价类”，从等价类中选择出的用例，具有“代表性”。等价类分为：n 有效等价类 对于程序的规格说明是合理的、有意义的输入数据构成的集合。n 无效等价类 对于程序的规格说明，是不合理的，是没有意义的输入数据构成的集合。（2）边界值分析边界值分析：关注输入空间的边界。原理：错误更可能发生在输入的边界值附近。边界值略低于最小值：Min最小值： Min略高于最小值： ： Min +正常

28、值：Normal略低于最大值： Max 最大值： Max 略高于最大值： Max +例：图书管理系统的黑盒测试部分用例设计。测试功能点列表测试功能点列表测试功能点序号测试功能点序号测试功能点序号测试功能点序号测试功能点描述测试功能点描述图书管理系统v1.0-01登录V1.0-T1-0001合法用户登录系统，显示系统主页面V1.0-T1-0002非法用户登录系统，显示错误提示图书管理系统v1.0-02新增图书V1.0-T2-0001图书信息完整，新增V1.0-T2-0002图书信息不完整，重要信息缺失，错误提示V1.0-T2-0003图书信息不完整，非重要信息缺失，新增V1.0-T2-0004图

29、书信息内容格式错误，错误提示图书管理系统v1.0-03删除图书V1.0-T3-0001输入图书编号（该书未借出），删除成功，有确认删除提示V1.0-T3-0002输入图书编号（该书当前借出），不能删除成功图书管理系统v1.0-04更新图书V1.0-T4-0001更新图书非编号信息，更新成功V1.0-T4-0002更新图书编号信息，不允许更新图书管理系统v1.0-05查询图书V1.0-T5-0001查询图书（已登记）任意信息，列表显示V1.0-T5-0002查询不存在图书信息，显示为空V1.0-T5-0003查询信息空，显示所有图书列表图书管理系统v1.0-06浏览图书V1.0-T6-0001图

30、书列表显示图书管理系统v1.0-07新增读者V1.0-T7-0001读者信息完整，新增V1.0-T7-0002读者信息不完整，重要信息缺失，错误提示V1.0-T7-0003读者信息不完整，非重要信息缺失，新增V1.0-T7-0004读者信息内容格式错误，错误提示图书管理系统v1.0-08删除图书V1.0-T8-0001输入读者编号（该读者未借书），删除成功，有确认删除提示V1.0-T8-0002输入读者编号（该读者有借书），不能删除成功图书管理系统v1.0-09更新图书V1.0-T9-0001更新读者非编号信息，更新成功V1.0-T9-0002更新读者编号信息，不允许更新图书管理系统v1.0-

31、10查询图书V1.0-T10-0001查询读者（已登记）任意信息，列表显示V1.0-T10-0002查询不存在读者信息，显示为空V1.0-T10-0003查询信息空，显示所有读者列表图书管理系统v1.0-11浏览图书V1.0-T11-0001读者列表显示图书管理系统v1.0-12借出图书V1.0-T12-0001合法读者编号和能借出的图书编号，正确借出V1.0-T12-0002非法读者编号和非法图书编号，不能正确借出图书管理系统v1.0-13归还图书V1.0-T13-0001合法已借出图书编号，归还成功V1.0-T13-0002非法图书编号，不能归还图书管理系统v1.0-14浏览借阅情况V1.

32、0-T14-0001已经借出图书和读者信息列表显示图书管理系统v1.0-15查询借阅情况（该功能模块可选）V1.0-T15-0001输入合法读者信息，显示所有该读者的借阅记录V1.0-T15-0002输入合法图书信息，显示所有该书的借阅记录V1.0-T15-0003输入非法读者信息，错误提示V1.0-T15-0002输入非法图书信息，错误提示图书管理系统v1.0-16修改用户密码V1.0-T16-0001输入原正确密码，新密码，修改成功V1.0-T16-0002输入原密码错误，新密码，不能修改图书管理系统v1.0-17新增用户V1.0-T17-0001输入合法用户名和密码，新增成功V1.0-T

33、17-0002输入非法用户名和密码，新增失败图书管理系统v1.0-18删除用户V1.0-T18-0001输入合法用户名，删除提示确认，删除成功V1.0-T18-0002输入非法用户名，删除失败测试用例表测试用例表测试功能测试功能点序号点序号测试用例序号测试用例序号测试用例描述测试用例描述V1.0-T1-0001T1-0001-TC001合法用户登录系统V1.0-T1-0002T1-0002-TC001密码错误登录系统，提示错误信息T1-0002-TC002合法用户名，空密码登录系统，提示错误信息T1-0002-TC003非法用户名登录系统，提示错误信息V1.0-T2-0001T2-0001-T

34、C001图书信息完整，可以新增V1.0-T2-0002T3-0002-TC001图书信息不完整，缺少图书名，错误提示T2-0002-TC002图书信息不完整，缺少编号，错误提示V1.0-T2-0003T2-0003-TC001图书信息不完整，非必须信息，缺失单价，可以新增V1.0-T2-0004T2-0004-TC001图书信息中时间格式不正确，错误提示V1.0-T3-0001T3-0001-TC001输入图书编号（该书未借出），删除成功，有确认删除提示V1.0-T3-0002T3-0002-TC001输入图书编号（该书当前借出），不能删除成功V1.0-T4-0001T4-0001-TC001

35、更新图书非编号信息，更新成功，更新图书名称V1.0-T4-0002T4-0002-TC001更新图书编号信息，不允许更新V1.0-T5-0001T5-0001-TC001查询合法图书（已登记）任意信息，列表显示V1.0-T5-0002T5-0002-TC001查询非法图书（不存在）信息，显示为空V1.0-T5-0003T5-0003-TC001查询信息空，显示所有图书列表V1.0-T6-0001T6-0001-TC001图书列表显示V1.0-T7-0001T7-0001-TC001读者信息完整，新增V1.0-T7-0002T7-0002-TC001读者信息不完整，重要信息缺失，错误提示，缺失读者姓名T7-