一.实验目的

1、了解基于UML的面向对象分析与设计方法

2、掌握用例图的绘制、用例规约（文档）的编制

3、掌握类图、活动图、状态图、时序图的绘制方法

二.实验内容

1、参照实验指导书完成在线选课系统、或试卷自动生成系统，或人事信息管理系统的用例图、类图、活动图、状态图、时序图等的绘制

【实例1】在线选课系统

1. 大学教师选择本学期要教授的课程，每位教师最多只能上报 4 门课程。

2. 教师选课结束后，教务管理人员进行协调和确认教师的课程，并创建本学期的课程目录表，向学生公布。

3. 学生填写课程选修表，每个学生最多选修 4 门课程；每门选修课程的学生数最多为 10 人，最少为 3 人。人数达到 10 人时，停止学生登记注册此门课程；

4. 学生选课结束后，系统自动取消人数少于三人的课程。

5. 学生按最终的课程表到财务处办理收费手续（billing system）。

6. 教师可查询所教课程的学生花名册(roster)。

7. 教务管理人员维护学生、教师和课程的信息。

【实例2】试卷自动生成系统

1. 教师根据教学资料录入试题，并对其进行分类。待需要考试时，设置好一定的条件，系统就从题库中选中试题自动生成考试试卷

2. 考试试卷生成系统的成卷模式应用智能出卷(由系统随机选题)和手工出卷(教师自己选择题目)两种组卷方式

【实例3】人事信息管理系统

参考：阿里巴巴钉钉智能人事系统

2、完成对教材订购系统，或飞机订票系统（根据自己的选题）面向对象的建模

三、实验步骤

1、熟悉Rational rose的绘图方法，阅读实验指导《使用 Rational Rose 进行 UML 可视化建模》，以及实验指导书实验十一与实验十二

2、使用 Rational rose 完成在线选课系统、或试卷自动生成系统，或人事信息管理系统等的用例图、类图的绘制

3、使用 Rational rose 完成在线选课系统、或试卷自动生成系统，或人事信息管理系统等的活动图、状态图、时序图等的绘制

4、使用教材中用例描述模版描述在线选课系统的 Register for course 用例或试卷自动生成系统的自动组卷用例，或人事信息管理系统等中的某个用例

5、为教材订购系统，或飞机订票系统等（根据自己的选题）绘制用例图，并分析某个用例为其绘制类图、时序图、活动图等

四、实验内容

1、问题陈述

（1）大学教师选择本学期要教授的课程，每位教师最多只能上报 4 门课程。

（2）教师选课结束后，教务管理人员进行协调和确认教师的课程，并创建本学期的
课程目录表，向学生公布。

（3）学生填写课程选修表，每个学生最多选修 4 门课程；每门选修课程的学生数最多为 10 人，最少为 3 人。人数达到 10 人时，停止学生登记注册此门课程；

（4）学生选课结束后，系统自动取消人数少于三人的课程。

（5）学生按最终的课程表到财务处办理收费手续（billing system）。

（6）教师可查询所教课程的学生花名册(roster)。

（7）教务管理人员维护学生、教师和课程的信息。

2、用例图(Use Case View)的建模

（1）《在线选修课程管理系统》中的执行者(Actors)

• 注册选修课程的学生；

• 教授选修课程的教师；

• 教务管理人员必须汇总选修课程情况，制作课程表；

• 教务管理人员必须维护关于课程、教师和学生的所有信息；

• 财务管理系统从本系统中取出收费信息。

（2）使用 Rational Rose 创建执行者(Actors)

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（3）使用 Rational Rose 创建用例(Use Case)

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（4）使用 Rational Rose 创建主用例图(Main Use Case Diagram)

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3、活动图(Activity Diagram)的建模

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（1）使用 Rational Rose 创建活动(Activity)

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（2）使用 Rational Rose 创建决策点(Decision Points)

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（3）使用 Rational Rose 创建同步条(Synchronization Bar)

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（4）使用 Rational Rose 创建泳道( Swim lanes)

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（5）使用 Rational Rose 创建起始活动和终止活动

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4、相关的包和类以及简单类图

（1）在 Rational Rose 的 Browser 框中创建类(Class)

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（2）在 Rational Rose 的 Browser 框中创建包(Packages)

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（3）Rational Rose 中的主类图(Main Class Diagram)

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（4）在 Rational Rose 中创建包中的主类图(Package Main Class Diagram)

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5、用例实现图(Use Case Realization Diagram)

（1）使用 Rational Rose 创建逻辑视图中的用例图(Use Case Diagram)

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6、顺序图(Sequence Diagram)与合作图(CollaborationDiagram)

（1）使用 Rational Rose 创建顺序图(Sequence Diagram)

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（2）在顺序图中创建对象和信息

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（3）给顺序图中的对象分配类
3.1、单击选中 Browser 框中所需的类；
3.2、将此类拖至顺序图相应的对象上。

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3.3、将顺序图转换为合作图

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7、调整类之间的关系

（1）使用 Rational Rose 创建关系(Relationship)

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（2）使用 Rational Rose 创建角色(Role)

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（3）增加多重度

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（4）创建包之间的关系

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（5）在类中增加了属性和操作后对类图的影响

（6）使用 Rational Rose 创建一个有泛化关系的类图

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（7）将有泛化关系的类图进行扩展

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（8）将有泛化关系的类图进行优化

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（9）将有泛化关系的类图进行多层泛化

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8、状态图(Statechart Diagram)

（1）使用 Rational Rose 创建状态图(Statechart Diagrams)

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（2）使用 Rational Rose 创建状态(States)

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（3）使用 Rational Rose 创建状态转换(State Transitions)

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（4）使用 Rational Rose 创建起始状态

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（5）使用 Rational Rose 创建结束状态

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（6）使用 Rational Rose 增加状态转换的细节部分

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（7）使用 Rational Rose 增加状态的 Actions 部分

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五、实验小结