第1部分UMLRose与用例图Word格式.docx
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模型,文档
5.2Rose工具简介
Rose是用UML快速开发应用程序的工具之一,支持用例图,活动图,序列图,协作图,状态图,组件图和布局图,通过正向和逆向转出工程代码的特性,可以支持C++,Java,Visualbasic和XMLDTD等的代码生成和逆向转出工程代码。
在我们这门课里,将会以大家都很熟悉的选课系统为例,从用户需求开始,循序渐进地介绍使用UML和Rose2003进行分析和设计的全过程,最终组成一个完整的解决方案。
5.2.1使用Rose2003创建模型
可以通过下面介绍的过程建立一个模型。
启动Rose后,得到图5-1所示的模型向导界面。
图5-1
这里可以选择模型最终实现的工具,比如选择“jdk-12”,按下“OK”,进入设计画面(见图5-2),这样需要花一些时间进行导入。
因为本课程只着眼于分析与设计,所以建议点击“Cancel”进入设计画面。
图5-2
右键点击浏览器中的“untitled”,在弹出的快捷菜单中选择“Save”,弹出文件保存对话框(见图5-3)。
图5-3
输入“课程设计”,按下“保存”按钮,即建立一个名为“课程设计.mdl”的文件(见图5-4)。
图5-4
建立了“课程设计”模型文件后,大家可以看到左上角已经显示为“课程设计”了。
现在就可以进行系统的设计了,设计内容将在后面详细介绍。
5.2.2Rose界面的组成
图5-5所示为Rose2003的界面,界面由6个部分组成,分别是菜单(menu),浏览器(browser),文档窗口(documentwindow),图窗口(diagramwindow),日志窗口(logwindow)和工具栏(toolbar)。
图5-5
菜单:
集成了系统中几乎所有的操作。
包括File,Edit,View,Add-Ins,Window,Help几大项。
选择其中一项,又会弹出相应的子菜单。
导航区:
用于在Rose模型中迅速漫游。
图5-6所示为导航区的画面图。
从图5-6中可以看到,UML的视图包括用例视图(usecaseview),逻辑视图(logicalview),组件视图(componentview)和布局视图(deploymentview)。
图5-6
文档区:
用于查看或更新模型元素的文档。
工具栏:
用于迅速访问常用命令。
画图区:
用于显示和编辑一个或几个UML图。
日志区:
用于查看错误信息和报告各个命令的结果。
5.3用例图的基本概念
用例图与协作图,序列图,活动图组成用例视图。
用例图是需求分析的第一步,描述系统的功能需求集合,是我们工作的开始。
在UML中,用例图用椭圆来表示,它用来记录用户或外界环境从头到尾使用系统的一系列事件。
用户被称为“角色”或者“活动者”(actor)。
活动者可以是人,也可以是另一个系统。
它与当前的系统进行交互,向系统提供输入或从系统中得到输出,用一个人形标记表示之。
用例图显示了用例和活动者之间的关系。
在UML中,关系使用实线表示,实线可以用箭头,也可以没有箭头。
图5-7是使用用例图的示意图。
图5-7
例如,要设计一个自动饮料售货机,首先要从用户的角度考察它的功能。
自动饮料售货机能做什么?
至少能卖给用户饮料。
所以可以为这个自动饮料售货机系统设计一个名字为“买饮料”的用例。
图5-7就是自动饮料售货机中顾客买饮料的用例图。
在这个用例中,顾客是活动者,买饮料是用例,顾客和系统之间通过界面(按键,菜单等)进行交互。
5.3.1活动者
活动者是人或与系统进行交互的外部系统,如何判别活动者呢?
首先分析如下问题:
1.谁将使用系统?
2.谁向系统提供输入?
3.谁将维护系统?
4.谁是系统使用的外部资源?
5.哪个已有系统与之交互?
在自动饮料售货机中,除了买饮料的顾客,还有以下的活动者(见图5-8)。
1.供应商,向自动饮料售货机添加饮料。
2.收银员,从自动饮料售货机收钱。
图5-8
5.3.2用例和用例图
用例是系统使用片断的集合,描述了所有的功能需求。
它来自于客户需求的分析,这个过程称为用例分析,是整个系统开发中非常关键的过程。
如何判别一个用例呢?
可以从以下几个方面来考虑:
1.角色希望这个系统执行什么任务?
2.角色在系统中会访问哪些信息(创建,修改,删除等)?
3.需要将外部的哪个变化告知系统?
4.需要将系统的哪个事件告知角色?
5.角色如何维护系统?
可以看出,当确定角色后,我们可以围绕角色来判别用例。
一个用例图(见图5-9和图5-10)包括一个用例的集合,该集合定义整个系统的功能。
图5-9
图5-10
5.3.3事件流
要建立实际的系统,还需要更多的细节,这些细节写在事件流文档中。
事件流的目的是在建档时,说明用例内部的逻辑流程。
在事件流文档中,详细描述系统用户的工作和系统本身的工作。
事件流是独立于实现方法的,它通常可能包括:
简要说明,前提条件,主事件流,其他事件流和事后条件。
5.4用例图内元素内的关系
一般将活动者和用例之间的关系称为通信,而用例与用例之间可以存在的关系分为3种:
泛化(generalization),包含(include),和扩展(extend)。
另外,活动者和活动者之间可以存在泛化关系。
1.泛化关系
泛化表示几个元素的某些共性。
例如在买票系统中,个人购买和团体购买都是买票的特例,具有一些共同的特性,将这些共同的特性抽象出来,定义一个“买票”的基用例,个人购买和团队购买从“买票”基用例继承。
这可以用图5-11所示的用例图来表示。
图5-11
2.包含关系
包含使一个用例的功能可以在另一个用例中使用。
在两种情况下我们引入包含关系:
首先,如果两个以上的用例有相同的功能,则可以将这个功能分解到另一个用例中。
其次,一个用例的功能太多时,可以用包含关系建模两个小用例。
在自动饮料售货系统中,用例“放置饮料”和“收钱”都包含打开和关闭机器的功能。
由此可以抽取出这两个用例,并让用例“放置饮料”和“收钱”包含它们。
3.扩展关系
扩展关系允许一个用例(可选)扩展另一个用例(基用例)提供的功能。
它与包含关系相似,这两个关系都是把相同功能分离到另一个用例中。
扩展只能在特定的设计点发生,称这个点为扩展点。
(四)实训步骤
5.5用例图设计实例
本节将介绍某学校的网上选课系统的用例图的设计和实现。
5.5.1需求
某学校的网上选课系统主要包括如下功能:
管理员通过系统管理界面进入,建立本学期要开的各种课程,将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行改动和删除。
学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面,在这里学生可以进行三种操作:
查询已选课程,选课以及付费。
同样,通过业务层,这些操作结果存入数据库中。
5.5.2分析
本系统拟使用Java语言通过三层模型实现:
数据核心层,业务逻辑层和表现层。
其中,数据核心层包括对数据库的操作;
业务逻辑层作为中间层对用户输入进行逻辑处理,再映射到相应的数据层操作;
而接入层包括用户界面。
本系统涉及的用户包括管理员(Admin)和学生(Student),他们是用例图中的活动者,他们的主要特征相似,都具有姓名等信息,所以可以抽象出基活动者People,而Admin和Student则从People统一派生。
数据库管理系统是另外一个活动者。
5.5.3事件流
下面是系统中出现的一些事件流。
选课事件流:
1.学生进入选课登陆界面,用例开始。
2.系统提示输入学号和密码。
3.学生输入学号和密码。
4.系统验证。
A1:
验证失败
5.进入选课主界面。
6.学生点击选课。
7.系统显示所有课程信息。
8.学生选择课程。
9.系统验证课程是否可选。
A2:
课程不可选
10.系统提示课程选择成功,提示学生交费。
11.用例结束。
其他事件流:
1.系统提示验证失败,提示重新输入。
2.三次失败,拒绝访问。
3.成功,转选课事件流第5步。
1.系统提示课程不可选及原因
2.学生重新选课
3.重新验证直至成功。
4.转选课事件流第10步。
其他用例事件流与此类似,就不再详细描述。
5.5.4用例图
第2章建立了“选课系统”的模型文件,在下面和以后的章节中,我们将逐步完善选课系统,首先,在Rose2003中设计选课系统的用例图,具体步骤如下。
(1)点击浏览器中的UseCaseView中的Main,弹出用例图窗口。
此时,与用例图窗口对应的工具栏如图5-12所示。
图5-12
(2)将光标置于工具栏的Actor图标上,按下左键并将光标拖曳到用例图窗口上,放开左键,用例图窗口内出现一个活动者的图标(见图5-13)其名字为“NewClass”。
图5-13
(3)修改元素的名字有如下两种方法:
在用例图窗口中双击NewClass图标,弹出如图5-14所示的窗口。
然后再选择“General”选项卡,将Name修改为“People”。
最后按下“确认”按钮。
图5-14
如图5-15所示,在用例图窗口中将光标置于“NewClass”处,直接将其修改为“People”。
图5-15
(4)采用同样的方法,在用例图中添加Admin和Student图标(见图5-16)。
图5-16
(5)点击例图窗口工具栏中的图标“generalization”,在用例图窗口中,将光标从Student移动到People,在Student与People之间添加概括(generalization)关系。
(见图5-17)。
图5-17
(6)同样在Admin和People之间添加概括关系(见图5-18)。
图5-18
(7)点击工具栏中UseCase的图标,将光标移到用例图窗口,窗口内显示用例的椭圆图标,采用和(3)同样的方法,将图标名称改成“SelectCourse”(见图5-19)。
图5-19
(8)点击工具栏中的UndirectionalRelation图标,将光标从Student指向SelectCourse,在Student和SelectCourse只添加关系(见图5-20)。
图5-20
(9)重复以上步骤,完成图5-21所示的用例图。
图5-21
(10)双击SelectCourse用例,弹出UseCaseSpecification对话框(见图5-22)。
图5-22
(11)在Documentation文本框中可以书写该用例的事件流(见图5-23)。
图5-23
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