UML试验基础指导书要点

江西理工大学UML实验报告

UML

实验指引书

目录

实验一用例图...错误！未定义书签。

实验二UML类图.....错误！未定义书签.

实验三状态图...错误！未定义书签.

实验四活动图错误！未定义书签。

实验五时序图与协作图.•错误！未定义书签。

实验一用例图

［实验目的和规定］

1、掌握用例日勺概念。

2、掌握UML用例图日勺构成、作用以及使用场合。

3、掌握用例与用例之间日勺多种关系。

4、学习针对具体场景使用用例图进行分析阐明的措施。

5、掌握用例描述日勺概念和基本构造，以及用例描述日勺作用。

［实验内容和环节］

1、什么是用例，什么是场景？用例和场景之间日勺关系是如何的？

答：用例是外部可见日勺系统功能单元，这些功能由系统单元所

提供，并通过一系列系统单元与一种或多种参与者之间互换日勺

消息所体现。事件触发时日勺情景便形成了场景

2、用例图中有哪些构成元素？在UML中是如何表达日勺？

答：用例图涉及6个元素，分别是：参与者、用例、关联关系、

涉及关系、扩展关系以及泛化关系。

参与者用人形图标表达，用例图用椭圆形符号表达，连线表达

它们之间的关系。

3、用例与用例之间日勺涉及关系、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，并进行阐明。

扩展用例才被执行。

o-………-o

还车«extend»交纳租金

用例间口勺扩展关系示例

用例泛化当父用例可以被使用时，任何子用例也可以被使用。

子用例从父用例处继承行为和属性，还可以添加、覆盖或变化继承日勺

行为。如果一种系统中一种或多种用例是某个一般用例日勺特殊化时，

就需要使用用例日勺泛化关系。

用例间口勺泛化关系示例

4、为了满足物业中介行业日勺信息化规定，甲公司基于详尽日勺需求

调研与分析，准备研发一套符合市场需要日勺、实用日勺信息管理

系统。重要将实现客户资料信息管理、客户委托（出租、发售、

租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房源状态自动

更新、权限管理、到期顾客管理、房源组合查询等功能。该公

司小王，通过多次日勺与潜在客户的交流与沟通，完毕了最初日勺

用例模型日勺开发，下是一种用例模型日勺局部：

««anclu<>»»»

房产灶纪A一~一

«An*ea

Q__..）・认信息

”周・•恩

小李觉得该模型不符合“用例建模”日勺思想，存在明显的错误。

请用200字以内阐明错误所在，并阐明应当如何修改。

答：用例是系统参与者与系统在交互过程中所需要完毕的事务。

拟定参与者是房产经济人，还要分析系统所波及8勺问题领域和

系统运营日勺重要任务。根据系统日勺需求分析可拟定：作为一种

物业信息管理系统，要实现客户资料信息管理、客户委托（出

租、发售、租赁、购买）信息管理、业务线索生成与管理、房

源状态自动更新、权限管理、到期顾客管理、房源组合查询等

功能。参与者有房产经纪人，对于房产经纪人来说，系统维护

操作重要［一一…-式二''及

在登入和C—■/'.、-、-、打开房源信息页面：后

早-1录入房源信息、?.、…各厂、

应当是：々股理纥7人一J

房产经纪人一一"登录信号

5、阅读下v修改房源信息CZZ^

赢认提交信意

I处理银行l;•结账I1

答：客户可以启动"预定座位”功能。如果预定人数多，将执行犷展

用例“解决等待队列

总台服务员可以启动“安排座位”“办理结账”功能。客户预定座位、

服务员安排座位需要先“检查座位信息”。服务员“办理结账”时需

要“收款”，收款时可以钞票支付也可以使用银行卡，银行卡必须是

银联POS系统。

6、下图是一种描述保险商务系统口勺简朴用例图。根据该用例图回

答问题。

保险商务系统

客户资料管理

a)“签订保险单”用例也许波及到哪几种实体类？

答：客户、保险员、保险单。

b)现实生活中签订保单日勺基本流程如下：客户提出购买需求，保险

员根据客户需求选择相应口勺保险服务，客户阅读保险条款，批准

后打印保单样据，客户签字并支付保金，保单开始生效，保险员

做有关系统纪录。如需要根据以上信息，请列举这个用例描述中

也许存在扩展事件流。

答：当客户不批准保险条款时，将执行扩展用例“退出签订保单”。

c)保单管理用例在实际开发过程中可以泛化出若干小用例，列出也

许存在的子用例，并且阐明这些用例和“保单管理”用例之间应

当是什么关系？

答：保单查询、保单保存。泛化关系。

7、在一种TelephoneSystem（电话系统）中，顾客可以使用电话卡

或对方付款两种措施来打电话。

1）请画出表达该场景日勺用例图。

2）在前图日勺基本上，继续画出也许存在的涉及用例和扩展用例。

电话卡

［分析与讨论］

1、总结用例图日勺重要作用，讨论并指出哪些场合下可以使用用例

图。

答：用例图显示多种外部参与者以及她们与系统提供的用例之间的连

接。通过用例建模可以对外部的角色以及她们所需要的系统功能建

模。用例图用于系统分析阶段。

讨论用例分析技术却构造化分析之间日勺关系和区别。

答：区别：用例分析是面向对象（ObjectOriented）的开发措施。

构造化系统开发措施是指把整个系统开发过程提成若干阶段,每个阶

段进行若干活动，每项活动应用系统原则、规范、措施和技术，完毕

一种或多种任务，形成符合给定规范的软件产品。

联系：它们都可以是软件的开发更容易

3、在使用用例图的时候应当如何划分用例，应注意哪些问题？

答：如何拟定用例：

a参与者需要从系统中获取哪种功能？及参与者要系统做什么？

b参与者与否需要读取、产生、删除、修改或存储系统中的某种信息？

c系统的状态变化是与否告知参与者？

d与否存在影响系统的外部事件？

e系统需要什么样的输入、输出信息？

需要注意的是：一定不要再用例图中使用两种命名措施。即在椭圆之

外和椭圆之内。

2、继续分析类图实验中网上书店实例，画出系统日勺用例图。

电话卡

借阅者祈求服务口勺用例图

图书馆管理员解决借书、还书H勺用例图

-lOQonmeqyntES

八r<»^»orv<>tiH»t^ooic

rotLMnt，x，t>ook

系统管理员进行系统维护的用例图

实验二UML类图

［实验目的和规定］

a)掌握类日勺定义，类日勺3要素，UML中类日勺表达措施。

b)掌握类与类之间的多种关系代表日勺含义及表达措施。

c)实体类，边界类，控制类，关联类口勺概念和表达措施。

d)接口和抽象类日勺概念和表达措施。类日勺多重性关系。

e)对一种类图进行有关口勺描述。

［实验内容和环节］

1、简述类日勺定义，以及类日勺三要素

答：类是对一组具有相似属性、操作、关系和语义事物的描述。类的

三要素是：类的名称、属性、操作。

2、类日勺属性和措施日勺可见性有哪些？UML中如何表达？

答：类的属性和措施的可见性有：公有public(符号"+”)、私有

private（符号和受保护protected（符号“#"），

3、已知三个类A.B和C.其中类A由类B的一种实类和类C的1个

或多种实类构成.请画出可以对的表达类A,B和C之间关系的

UML类图.

叁fe

4、根据如下描:可以选

修多门课程，也也许没有任何课程；一门课程可以被多种学生选修；

一种教师可以教多门课程或者不教课；每门课程至少有一种教师，也

可以有多种教师任教；每门课程可以有0或1本教材，每本教材只能

用于一门

5、既有一系统需要对商品进行管理，涉及添加，删除商品，修改

商品信息三项功能，画出系统类图。（商品信息涉及商品编号，

商品名称，价格，生产厂商等）

6、如果目前系统需求发生变化，需要可以对损坏商品进行打折，

以及可以按照商品日勺颜色和外形进行查询，则系统类图应当如

何修改？

7、根据下面的代码画出Invoice类日勺类图，规定标明各属性的类

型和可见性以及类措施。

publicclassInvoice

{

publicdoubleamount;

publicDatedate=newDatc();

publicstringcustomer;

publicstringspecification;

publicstringadministrator="unspecified”；

staticprivateintnumbcr_of^invoices()=0;

publicinvoice()；

{

numberof^invoices++；

}

publicvoidprint()

{

System.out.println(HThenumberofinvoicesis"+int

numbcr_oCinvoiccs);

Invoice

^stringadministrator="unspeciied".

^doubleamount.

念stnngcustomer

电Datedate=newDate():

■intnumber_of_invoices()=0

"stringspeciication

^invoice()()

•publicvoid()

8、下图是一中仓库管理系统日勺类模型局部，其中IncomeOrder是

指入库单，OrderItem是指入库中日勺每一项，Product则是产品

信息。请指出模型中日勺错误，阐明因素并改正类图。

txxxneOrderProduct

—1il-I

Orderlem

答：Orderitem与IncomeOrder日勺关系并不是泛化关系，而应当是涉

及关系。改正日勺类图：

incomeorder,Poduct

i-i

1

orderitem

［分析与讨论］

［分析与讨论］

1、讨论类图在建模过程中日勺重要作用。

答：类图描述系统中类日勺静态构造，它不仅定义系统中的类，描述类

之间H勺联系，还涉及类日勺内部构造。类图描述的是一种静态关系，在

系统H勺整个生命周期中都是有效的。通过度析用例和问题域，就可以

得到有关的类，然后再把逻辑上有关的类封装成包，这样可以较好的

体现系统的分层构造，是得系统层次关系一目了然。

2、总结在设计绘制类图日勺过程中应注意哪些问题。

答：UML类图(ClassDiagram)是描述类、接口、协作以及它们之

间关系的图，用来显示系统中各个类的静态构造。UML类图是定义其

她图□勺基本，在UML类图基本上，可以使用状态图、协作图、组件图

和配备图等进一步描述系统其她方面的特性。

实验三状态图

［实验目的和规定］

1、掌握状态日勺定义和构成部分。

2、掌握UML中状态日勺表达措施。

3、掌握转换日勺定义及转换日勺5要素。

4、理解触发事件、监护条件、动作日勺定义。

5、掌握阅读和绘制状态图日勺措施。

［实验内容和环节］

1、什么叫做状态？状态由哪五个部分构成？

答：描述系统里静态事物日勺动态变化。状态机由状态、转换、事件、

活动和动作5部分构成°状态图图标分3部分：名称、内部转换和嵌

套状态图。

2、什么是转换？UML中转换日勺5要素是什么？

答：转换表达当一种特定事件发生或者某些条件得到满足时，一种源

状态下日勺对象在完毕特定日勺动作后将发生状态转变，转向另一种目的

状态日勺状态。5要素：源状态、目日勺状态、触发事件、监护条件、动

作。

3、触发事件是什么？可以具体分为哪些事件？

答：可以引起状态装换的事件。信号、调用和时间段。

4、变化事件和监护条件有何异同？

答：变化事件能引起动作的执行及状态日勺变化，变化监护条件能触发

转换。

5、什么叫做转换？转换可以分为哪几种？

答：：转换表达当一种特定事件发生或者某些条件得到满足时，一种

源状态下的对象在完毕特定日勺动作后将发生状态转变，转向另一种目

日勺状态的状态。转换分为：外部转换、内部转换、完毕转换、复合转

换。

6、状态和对象日勺关系是如何日勺？下面描述中哪些是对象，哪些是

状态？

支票已付

汽车停在那儿

小王正在工作

答：支票是对象，已付是状态；汽车是对象，停在那儿是状态；

小王是对象，正在工作是状态。

7、说出下面状态日勺状态名和多种转换、事件。

Lighting

entry/turnOn

do/blinkFiveTimes

状态名：Lighting

转换：eventSelfTestIdefer

事件：入口动作entry/turnOn

do/blinkFiveTimes

eventPowerOff/powerSupplySelf

出口动作exit/turnoff

8、说出下面状态图所体现日勺信息。

水井j7tlimOff

答：状态开始，状态1:关闭，事件1没水，打开放水，事件2烧水,

状态2打开，事件3水开了关闭，回到状态1.分支1烧水时烧坏了，

状态结束。

9、说出下面状态图所体现日勺信息，并指出蓝色部分代表H勺含义。

补考

答；状态开始，状态1注册课程，状态2课程评价，嵌套状态图1:

开始，状态实验1,进入实验室，事件1完毕实验，实验2,完毕实

脸。嵌套状态2：实验室团队项目，事件项目完毕，结束。嵌套状态

3:开始，状态考试，事件1考试及格，事件2考试不及格，课程不

通过，补考。3个嵌套状态后，课程通过。

10、根据下面状态图回答问题。

UP

上图是一种表达电梯系统的状态图，该系统中Controllci•类和Motor类的具体定义如下图所

示:

Controller

^currentFloortn!

♦UP门・1Motor

4OOWN心2

♦moveUp:voKJ()

♦trnveUvM)

•moveDoMvoi(X)

^getNextFtoor():into

UoToFtooMoodNomix)♦stopv»od()

^etDinectioni)into

floormt,directionint)v*odQ

根据类图，完毕上面状态图中A,B,C,D,E,F处口勺内容。

答：A是0,B是timeout,C是goToFIoor<2,D是Motor.moveDown0,E

是Motor,movellp(),F是Motor,stop()

11、某销售POS机工作流程如下：当客户到收银台后，收银员逐个

输入顾客购买日勺商品，然后计算总金额，等待顾客付款，拟定支付成

功之后，完毕收银，等待下一种顾客。请为其画出相应日勺状态图。

［分析与讨论］

1、讨论思考状态图在UML建模中可以起到什么样的作用。

答；状态图一般用于对系统中日勺某些对象，例如类，用例和系统的行

为建模。它通过建立类对象日勺生存周期模型来描述对象随时间变化日勺

动态行为。

2、思考什么样日勺状况下适合引入状态图进行建模。

答：系统分析人员在对系统进行建模时，最先考虑R勺是基于状态之间

日勺控制流，由于系统对象中日勺状态变化最易发现和理解。这样的状况

下引入状态图进行建模比较好。

实验四活动图

［实验目的和规定］

1、掌握活动日勺概念以及表达措施。

2、掌握活动图中个元素表达日勺意义和表达措施。

3、掌握分支、监护条件、分岔、汇合和泳道的概念。

4、掌握阅读和绘制活动图日勺措施。

5、掌握UML口勺可见性规则和构造型的作用。

［实验内容和环节］

1、什么是活动？UML中如何表达活动？

答：活动是某件事情正在进行日勺状态既可以是现实生活中正在进行日勺

某一项工作，也可以是软件系统某个类对象日勺一种操作。活动图用圆

角椭圆表达。/xNewActivityx\

2、活动图中涉及哪些元素？分别如何表达？

答：分支与合并、分叉与汇合等模型元素。分支与合并用实线箭头表

达，分叉与汇合用一条加粗日勺线段表达。

图形元素表达措施

动作状态平滑日勺圆角矩形

活动状态平滑H勺圆角矩形

动作流带箭头日勺直线

分支与合并空心小菱形

分叉与汇合加粗的水平线

泳道垂直实线，分隔日勺区域就是泳道

对象流带箭头日勺虚线

3、分岔和分支有什么区别，分别合用于什么样日勺建模目的？

答；分叉可以用来描述并发线程，每一种分叉可以有一种输入转换和

两个或多种输出转换，每一种转换都可以是独立日勺控制流。分支在软

件系统流程中很常用，它一般用于表达对象类所具有日勺条件行为。

4、活动图中监护条件和变化时间分别有何作用？两者间日勺区别

是什么？

答：控制活动的解决过程，控制系统日勺行为。监护条件是决定执行与

否，变化时间是决定什么时候执行。

5、阐明下面活动图所体现日勺信息。

答：顾客下订单后系统生成送货单，顾客选择支付方式，判断顾客与

否取消订单或订单超过时限，如果是，则夙消订单，如果否，则进行

收款。之后供应商送货，修改订单项状态，然后判断与否所有订单已

送货完毕。如果是，那么订单完毕。

6、用活动图表达for（i=0；i<9；i++）循环。

7、对于如下图所示日勺活动图，最大也许日勺并发线程数是几种？

答：五个

［分析与讨论］

1、总结UML在软件工程中日勺作用以及使用UML建模日勺必要性。

答：UML是一种功能强大的，面向对象日勺可视化系统分析的建模语言,

它日勺各个模型可以协助开发人员更好地理解业务流程，建立更可靠，

更完善的系统模型.从而使顾客和开发人员对问题日勺描述达到相似的

理解,以减少语义差别，保障分析的对的性.。

建立模型可以协助开发者更好地理解正在开发日勺系统。便于开发人员

呈现系统，提供指引开发人员构造系统日勺模板，记录开发人员日勺决策。

每个项目可以从建模中受益。甚至在自由软件领域，模型可以协助开

发小组更好地规划系统设计更快地开发。

2、分小组讨论运用“支付宝”进行网上购物日勺活动过程，并画出

活动图，有关支付宝日勺有关阐明可以登录查看。

答：挑选宝贝一确认订单-支付宝支付-支付成功

确认购物

3、针对前面的网上书店系统，画出顾客购书，商家发货等过程日勺

活动图。

代理人下单

客人订书

确^§户信

客人支付货

款

实验五时序图与协作图

［实验目的和规定］

1、掌握时序图与协作图日勺概念及作用。

2、掌握UML中静态图形和动态图形的区别和联系。

3、掌握UML时序图与协作图日勺基本图形，理解它们各自日勺构成元

素、特定作用和合用场合。

4、重点掌握时序图日勺画法以及其中元素所代表B勺意义。

［实验内容和环节］

1、UML中H勺时序图与协作图之间各有什么区别和联系？

答：重要元素都是消息和类角色。

相似点：（1）规定责任（2）支持消息（3）衡量工具

区别：协作图日勺重点是将对象日勺交互映射到它们之间日勺链上，即协作

图以对象图日勺方式绘制各个参与对象，并且将消息和链平行放置。

时序图可以描述对象日勺创立和撤销的状况。而在协作图中，对象要么

存在要么不存在，除了通过消息描述或约束，没有其她日勺措施可以表

达对象日勺创立或结束。时序图还可以体现对象日勺激活和去激活状况但

对于协作图来说，白于没有对时间日勺描述，除了对消息进行解释，它

无法清晰地表达对象的激活和去激活状况。

2、在顺序图和协作图中，应如何表达“循环”，“判断”等构造？

答：通过对象日勺链符号，即一条连接两个南色的实线途径进行循环，

增长消息进行判断。

3、什么是消息？消息在交互中扮演什么角色？

答：对象之间某种形式日勺通信，它可以激发某个操作、唤起信号或导

致目H勺对象日勺创立或撤销。

4、交互图中有哪几种消息？它们之间具体有何分别？应如何表

达？

答：绘制两个对象之间日勺异步消息、在两个对象之间绘制消息、绘制

反身消息、显示过程调用返回日勺消息、绘制两个对象之间的过程调用。

消息使用箭头表达，箭头日勺类型表达了消息日勺类型。

T：在两个对象之间绘制消息

T：绘制两个对象之间的过程调用

一：绘制两个对象之间的异步消息

显示过程调用返回的信息

绘制反身消息

5、已知某一种用例实现日勺类图如下，下面四个选项中日勺时序图（图

中省略了消息编号、名称和返回消息），画出一种能和该类图相

应日勺时序图。

为____?______>Q.o_>E

6、假设有一系统得协作图局部如图所示，print措施日勺功能是将传

入日勺参数时值打印在屏幕上，fact措施是计算阶乘，如果test的初

值为1,那么最后将打印出什么？（写出计算过程）

答：打印出28.1、test=1+仁2,2、test=2+2*1=4,3:test=4+4*3*2*1=28

［分析与讨论］

1、讨论并总结在建模过程中运用交互31H勺重要作用及意义

答：能精确地描述各个对象之间日勺关系及多种消息。交互视图描述了

执行系统功能日勺各个角色之间互相传递消息日勺顺序关系。类元是对在

系统内交互关系中起特定作用日勺一种对象口勺描述，这使它区别于同类

日勺其她对象