可視化建模與UMLI項(xiàng)目指導(dǎo)書

1、可視化建模與UML I課程項(xiàng)目指導(dǎo)書軟件工程系一：完成自擬項(xiàng)目的需求分析（一）基本信息本次實(shí)踐是自擬項(xiàng)目（三級項(xiàng)目）。對自擬項(xiàng)目進(jìn)行需求分析，構(gòu)建用例模型解決該問題。1、類型： 綜合類 設(shè)計類 創(chuàng)新類 驗(yàn)證類2、學(xué)時安排：課上2學(xué)時。3、教學(xué)目標(biāo)：（1）理解用例模型對需求建模的重要性；（2）識記構(gòu)建用例圖的方法，并能夠熟練運(yùn)用用例圖完成對系統(tǒng)的需求分析。（3）識記書寫用例描述的關(guān)鍵點(diǎn)，完成對每個用例的分析和描述。（二）組織形式課上完成本次實(shí)踐的內(nèi)容，采取分小組的方式，每組35人，包括1名組長。由組長負(fù)責(zé)分配工作。（三）任務(wù)描述每個小組自擬題目，完成該項(xiàng)目的需求分析，要求使用工具StarUML完

2、成系統(tǒng)的總體用例圖，并且對于關(guān)鍵用例要給出對應(yīng)的用例描述。（三）指導(dǎo)內(nèi)容1、相關(guān)知識：（1）用例圖 識別參與者：參與者（也可以稱為角色，Actor）是系統(tǒng)外部的一個人或者物，它以某種方式參與了系統(tǒng)的執(zhí)行過程。參與者不是特指人，是指系統(tǒng)以外的，在使用系統(tǒng)或與系統(tǒng)交互中所扮演的角色。因此參與者可以是人，可以是事物，也可以是時間或其他系統(tǒng)等等。參與者之間也可以象類一樣存在泛化關(guān)系。用例：用例是代表系統(tǒng)中各個項(xiàng)目相關(guān)人員之間根據(jù)系統(tǒng)的行為所達(dá)成的契約。用例描述了在不同條件下，針對某一項(xiàng)目相關(guān)人員的請求，系統(tǒng)對其作出的響應(yīng)。用來描述參與者可以感受到的系統(tǒng)服務(wù)或功能。用例和用例之間的關(guān)系：用例除了與參與者

3、有關(guān)聯(lián)關(guān)系外，用例之間也存在著一定的關(guān)系，如泛化關(guān)系、包含關(guān)系、擴(kuò)展關(guān)系等。例1：例2：（2）用例描述用例描述的組成部分：用例標(biāo)識用例名稱涉及的參與者用例概述前置條件（Preconditions）后置條件（Postconditions）事件流（Flow of events）基本流程，不考慮異常；分支流程（Subflows）例1：用例標(biāo)識UC1用例名稱上傳課件參與者教師前置條件確認(rèn)教師身份后置條件系統(tǒng)增加了新的課件信息用例概述教師將該課程的課件上傳到服務(wù)器上?；臼录鲄⑴c者動作系統(tǒng)動作1.教師確認(rèn)要上傳的課件信息。2.系統(tǒng)檢查該課件信息的有效性。3.系統(tǒng)從本地提取課件到服務(wù)器。4.系統(tǒng)將課件信

4、息保存到相應(yīng)位置，并提示保存成功。備選事件流2.a 如果課件格式不符合要求，系統(tǒng)提示此信息，并返回到步驟1.3.a 如果提取信息失敗，提示此信息，返回到步驟1.4.a 如果保存信息失敗，提示此信息，返回到步驟1.備注服務(wù)器將記錄每次上傳的時間。（3）其他知識資源詳細(xì)內(nèi)容請參見第4章 用例與用例圖的PPT或者 教材P51-P68 。2、過程與步驟：第一步：分析項(xiàng)目需求，識別出參與者。第二步：分析系統(tǒng)功能，識別出用例。第三步：分析參與者之間的關(guān)系。第四步：分析用例之間的關(guān)系。第五步：繪制整體用例圖的草圖。第六步：優(yōu)化并調(diào)整用例圖。第七步：采用工具StarUML畫出系統(tǒng)的用例圖，具體過程 Use C

5、ase Modeladd Usecase Diagram，創(chuàng)建參與者actor和用例usecase。完成之后將用例圖粘貼到需求報告中。第八步：對用例進(jìn)行優(yōu)先級排序。第九步：對優(yōu)先級高的用例完成用例的詳細(xì)描述。（四）成果提交組長將該小組的項(xiàng)目內(nèi)容匯總到一個word文檔中，形成一份完成的需求報告。小組成員每人提交一份該完整的需求報告，注明提交人的姓名、學(xué)號和任務(wù)分工。需求報告中必須包含系統(tǒng)總體用例圖和核心用例的用例描述，其余部分可以適當(dāng)增加，比如項(xiàng)目概述等。（五）考核方式與標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法（1）評閱項(xiàng)目報告；（2）課堂檢查小組項(xiàng)目的完成情況。2、考核標(biāo)準(zhǔn)本次實(shí)踐占形成性考核成績中的10分。標(biāo)準(zhǔn)：能

6、根據(jù)系統(tǒng)的概述完成系統(tǒng)的整體用例圖，并對核心用例能夠進(jìn)行詳細(xì)描述。成績構(gòu)成：小組得分+個人得分。小組得分共5分。（1）任務(wù)分工合理，小組合作默契，系統(tǒng)選題新穎、分析透徹，給4-5分。（2）部分同學(xué)參與度低，小組合作欠佳，選題普遍，分析不夠透徹，給2-3分。（3）主要工作全由組長一人完成，小組合作極差，選題陳舊，分析停留在表面，給0-1分。個人得分共5分。根據(jù)需求報告中小組成員的任務(wù)完成情況，給與適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)。（1）用例圖中參與者和用例的識別全面、正確，命名規(guī)范，關(guān)系正確；用例描述詳細(xì)、流程正確，給4-5分。（2）用例圖中參與者或用例識別不夠全面、正確，或者命名不符合規(guī)范，或者部分關(guān)系不正確；用例

7、描述，不夠詳細(xì)，缺少關(guān)鍵流程，給2-3分。（3）用例圖中缺少關(guān)鍵參與者或者關(guān)鍵用例，參與者和用例命名隨意，不符合規(guī)范，用例間關(guān)系不正確；用例描述流于頁面，沒有深入系統(tǒng)內(nèi)部，或者沒有給出分支流程的描述，給0-1分。說明：如附加其他部分，可以酌情加分。二：完成自擬項(xiàng)目的設(shè)計報告（一）（一）基本信息本次實(shí)踐是自擬項(xiàng)目（三級項(xiàng)目）。對自擬項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，構(gòu)建系統(tǒng)的順序圖和分析類圖。1、類型： 綜合類 設(shè)計類 創(chuàng)新類 驗(yàn)證類2、學(xué)時安排：課上2學(xué)時。3、教學(xué)目標(biāo)：（1）理解順序圖和分析類圖對設(shè)計建模的重要性；（2）識記構(gòu)建順序圖的方法，并能夠熟練運(yùn)用順序圖來完成系統(tǒng)的對象設(shè)計。（3）識記構(gòu)建分析類圖的

8、方法，并能夠熟練的構(gòu)建系統(tǒng)的類圖。（二）組織形式課上完成本次實(shí)踐的內(nèi)容，采取分小組的方式，每組35人，包括1名組長。由組長負(fù)責(zé)分配工作。（三）任務(wù)描述每個小組根據(jù)上次實(shí)踐課自擬項(xiàng)目的需求分析報告，完成該項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計（一）報告，要求使用工具StarUML完成該系統(tǒng)的順序圖和分析類圖建模。（三）指導(dǎo)內(nèi)容1、相關(guān)知識：（1）順序圖 順序圖（Sequence Diagram） 順序圖：強(qiáng)調(diào)消息的時間順序的交互圖。圖形上是一張表，對象沿X軸排列，消息沿Y軸按時間順序排列。順序圖描述了對象之間傳送消息的時間順序，它用來表示用例中的行為順序。三類對象：邊界對象、實(shí)體對象、控制對象。 狀態(tài)圖中的基本概念：O

9、bject (包括actor實(shí)例)、Lifeline (生命線)、Focus of control(控制焦點(diǎn))、activation(激活期)、Message(消息)。 例1、查詢書籍用例對象的順序圖。 （2）分析類圖 分析類圖（Class Diagram） 類圖：構(gòu)建分析類圖，完成系統(tǒng)內(nèi)部類的初步設(shè)計。類是對一組具有相同屬性、操作、關(guān)系和語義的對象的抽象。類圖是用來顯示系統(tǒng)中的類、接口以及它們之間的靜態(tài)結(jié)構(gòu)和關(guān)系的一種靜態(tài)模型，它用于描述系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。類圖的建模貫穿系統(tǒng)的分析和設(shè)計階段的始終。類圖中的基本概念：名稱部分（Name）、屬性部分（Attribute）和操作部分（Operation）

10、。類之間的關(guān)系：是指事物之間的聯(lián)系。在面向?qū)ο蟮慕Ｖ?，類之間最常見的關(guān)系有：依賴關(guān)系、泛化關(guān)系、關(guān)聯(lián)關(guān)系和實(shí)現(xiàn)關(guān)系。 例1、查詢圖書用例對象順序圖對應(yīng)的分析類圖。 （3）其他知識資源詳細(xì)內(nèi)容請參見第5章 類圖和對象圖的PPT或者 教材P69-P92，第6章 順序圖和通信圖的PPT或者 教材P93-P115 。2、過程與步驟：第一步：根據(jù)需求分析報告中，高優(yōu)先級用例的用例描述，識別出每個用例中的三類對象。第二步：識別出三類對象間傳遞的關(guān)鍵消息。第三步：繪制每個用例描述的順序圖草圖。第四步：修改順序圖草圖。第五步：采用工具StarUML畫出每個用例的順序圖，具體過程“雙擊” Analysis M

11、odelmain，創(chuàng)建三類對象：Entity、Boundary、Controller，并完成每類對象的命名。第六步：創(chuàng)建順序圖 Analysis Modeladd SequenceDiagram，將上一步已經(jīng)創(chuàng)建好的三類對象拖拽到順序圖中。將三類對象的顯示方式改為圖像方式：Ctrl+A，Ctrl+Shift+I。完成對象間消息的傳遞，注意返回消息修改右下角“General屬性框中的ActionKind屬性，改為return消息即可”。完成之后將順序圖粘貼到設(shè)計報告一中。第六步：分析并識別該順序圖中關(guān)鍵類。第七步：識別每個類中的屬性和方法，并設(shè)置屬性和方法的可見性。第八步：繪制每個分析類圖的草圖

12、。第九步：修改分析類圖。第十步：采用工具StarUML該順序圖的分析類圖，具體過程 Design Modeladd Class Diagram，創(chuàng)建類class。完成之后將分析類圖粘貼到設(shè)計報告一中。（四）成果提交組長將該小組的項(xiàng)目內(nèi)容匯總到一個word文檔中，形成一份完成的設(shè)計報告一。小組成員每人提交一份該完整的設(shè)計報告一，注明提交人的姓名、學(xué)號和任務(wù)分工。設(shè)計報告一中必須包含系統(tǒng)中高優(yōu)先級用例的順序圖和該用例對應(yīng)的分析類圖，其余部分可以適當(dāng)增加，比如界面設(shè)計等。（五）考核方式與標(biāo)準(zhǔn)1、考核方法（1）評閱項(xiàng)目報告；（2）課堂檢查小組項(xiàng)目的完成情況。2、考核標(biāo)準(zhǔn)本次實(shí)踐占形成性考核成績中的10

13、分。標(biāo)準(zhǔn)：能分析出高優(yōu)先級用例的用例描述中的三類對象和消息，完成該用例的順序圖，給出該用例對應(yīng)的分析類圖。成績構(gòu)成：小組得分+個人得分。小組得分共5分。（1）任務(wù)分工合理，小組合作默契，全組順序圖的風(fēng)格一致且全部正確，給4-5分。（2）部分同學(xué)參與度低，小組合作欠佳，小組內(nèi)順序圖的風(fēng)格不一致，部分順序圖不正確，給2-3分。（3）主要工作全由組長一人完成，小組合作極差，小組內(nèi)順序圖的風(fēng)格迥異，基本全部錯誤，給0-1分。個人得分共5分。根據(jù)設(shè)計報告二中小組成員的任務(wù)完成情況，給與適當(dāng)?shù)姆謹(jǐn)?shù)。（1）順序圖中三類對象和關(guān)鍵消息識別正確，消息傳遞符合規(guī)范，圖形符號正確；分析類圖中類抽取正確，屬性和方法設(shè)

14、置合理，類間關(guān)系設(shè)置正確，圖形符號正確，給4-5分。（2）順序圖中三類對象和關(guān)鍵消息識別部分錯誤，消息傳遞基本符合規(guī)范，圖形符號基本正確；分析類圖中類抽取基本正確，屬性和方法設(shè)置部分不合理，類間關(guān)系設(shè)置基本正確，圖形符號基本正確，給2-3分。（3）順序圖中三類對象和關(guān)鍵消息識別存在錯誤，消息傳遞不合理，圖形符號錯誤；分析類圖中類抽取存在錯誤，屬性和方法設(shè)置不合理，類間關(guān)系設(shè)置不正確，圖形符號不正確，給0-1分。說明：如附加其他部分，可以酌情加分。三：完成自擬項(xiàng)目的設(shè)計報告（二）（一）基本信息本次實(shí)踐是自擬項(xiàng)目（三級項(xiàng)目）。對自擬項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計，構(gòu)建系統(tǒng)的狀態(tài)圖和活動圖。1、類型： 綜合類 設(shè)

15、計類 創(chuàng)新類 驗(yàn)證類2、學(xué)時安排：課上2學(xué)時。3、教學(xué)目標(biāo)：（1）理解狀態(tài)圖和活動圖設(shè)計建模的重要性；（2）識記構(gòu)建狀態(tài)圖的方法，并能夠熟練運(yùn)用狀態(tài)圖完成對某個對象的狀態(tài)分析與設(shè)計。（3）識記構(gòu)建活動圖的方法，并能夠熟練運(yùn)用活動圖完成對某個工作流程的分析與設(shè)計。（二）組織形式課上完成本次實(shí)踐的內(nèi)容，采取分小組的方式，每組35人，包括1名組長。由組長負(fù)責(zé)分配工作。（三）任務(wù)描述每個小組根據(jù)上次實(shí)踐課自擬項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計（一）報告，完成該項(xiàng)目的系統(tǒng)設(shè)計（二）報告，要求使用工具StarUML完成該系統(tǒng)的狀態(tài)圖和活動圖建模。（三）指導(dǎo)內(nèi)容1、相關(guān)知識：（1）狀態(tài)圖 狀態(tài)圖（Statechart Diag

16、ram） 主要用于描述一個對象在其生存期間的動態(tài)行為，表現(xiàn)為一個對象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件（Event），以及因狀態(tài)轉(zhuǎn)移而伴隨的動作（Action）。狀態(tài)圖只為單個對象模型。當(dāng)所建模的類呈現(xiàn)出值得關(guān)注的和復(fù)雜的動態(tài)行為時，狀態(tài)圖才是有價值的。 狀態(tài)圖中的基本概念：State (狀態(tài))、Action (動作)、Transition (轉(zhuǎn)移)、Event (事件)。 例1、電腦狀態(tài)圖。 例2、借書證狀態(tài)圖。 （2）活動圖 活動圖（Activity Diagram） 活動圖被設(shè)計用于簡化描述一個過程或者操作的工作步驟?；顒訄D對表示并發(fā)行為很有用?；顒訄D的應(yīng)用非常廣泛，包括：1. 對系統(tǒng)

17、的工作流(workflow)建模，即對系統(tǒng)的業(yè)務(wù)過程建模。2. 對具體的操作建模，描述計算過程的細(xì)節(jié)?；顒訄D中的基本概念：activity (活動)、transition (轉(zhuǎn)移)、swimlane (泳道)、branch (分支)、fork and join (分叉和匯合)、object flow (對象流)。 例1、一個咨詢公司會見一個客戶時的業(yè)務(wù)過程。 （3）其他知識資源詳細(xì)內(nèi)容請參見第7章 狀態(tài)機(jī)圖和活動圖的PPT或者 教材P117-P136 。2、過程與步驟：第一步：分析并識別系統(tǒng)中具有復(fù)雜狀態(tài)的對象。第二步：分析并確認(rèn)每個對象的狀態(tài)。第三步：繪制每個對象的狀態(tài)圖草圖。第四步：修改狀

18、態(tài)圖草圖。第五步：采用工具StarUML畫出每個對象的狀態(tài)圖，具體過程 Design Modeladd Statechart Diagram，創(chuàng)建狀態(tài)state。完成之后將狀態(tài)圖粘貼到設(shè)計報告二中。第六步：分析并識別系統(tǒng)中的工作流程。第七步：分析并確認(rèn)每個工作流程中涉及到的活動和活動之間的關(guān)系。第八步：繪制每個活動圖的草圖。第九步：修改活動圖。第十步：采用工具StarUML畫出每個工作流程的活動圖，具體過程Design Modeladd Activity Diagram，創(chuàng)建活動activity。完成之后將活動圖粘貼到設(shè)計報告二中。（四）成果提交組長將該小組的項(xiàng)目內(nèi)容匯總到一個word文檔中，形成一份完成的設(shè)計報告二。小組成員每人提交一份該完整的設(shè)計報告二，注明提交人的姓名、學(xué)號和任務(wù)分工。設(shè)計報告二中