.華北科技學(xué)院計算機(jī)學(xué)院綜合性實(shí)驗(yàn)實(shí) 驗(yàn) 報 告 課程名稱 軟件建模技術(shù)（UML） 實(shí)驗(yàn)學(xué)期 2015 至 2016 學(xué)年 第 二 學(xué)期學(xué)生所在院部 計算機(jī)學(xué)院 年級 2013級 專業(yè)班級 軟件B132班 學(xué)生姓名 付元樓 學(xué)號 201307044210 任課教師 曹德勝 實(shí)驗(yàn)成績 計算機(jī)學(xué)院制實(shí)驗(yàn)報告須知1、 學(xué)生上交實(shí)驗(yàn)報告時，必須為打印稿（A4紙）。頁面空間不夠，可以順延。2、 學(xué)生應(yīng)該填寫的內(nèi)容包括：封面相關(guān)欄目、實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)、時間、目的、設(shè)備環(huán)境、內(nèi)容、結(jié)果及分析等。3、 教師應(yīng)該填寫的內(nèi)容包括：實(shí)驗(yàn)成績、教師評價等。4、 教師根據(jù)本課程的綜合性實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)單中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的要求，評定學(xué)生的綜合性實(shí)驗(yàn)成績；要求在該課程期末考試前將實(shí)驗(yàn)報告交給任課教師。綜合性實(shí)驗(yàn)中，所涉及的程序，文檔等在交實(shí)驗(yàn)報告前，拷貝給任課教師。任課教師統(tǒng)一刻錄成光盤，與該課程的期末考試成績一同上交到學(xué)院存檔。5、 未盡事宜，請參考該課程的實(shí)驗(yàn)大綱和教學(xué)大綱。軟件建模技術(shù)(UML)課程綜合性實(shí)驗(yàn)報告開課實(shí)驗(yàn)室：大軟機(jī)房 2016 年 6 月 10 日實(shí)驗(yàn)題目食堂售飯系統(tǒng)UML建模一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握UML的表示法。2、掌握陳述問題和分析問題的方法，使用UML進(jìn)行面向?qū)ο笙到y(tǒng)分析。3、使用UML進(jìn)行面向?qū)ο笙到y(tǒng)設(shè)計。4、掌握面向?qū)ο蠼５牧鞒毯突舅枷?。二?設(shè)備與環(huán)境硬件：多媒體計算機(jī)軟件：Windows系列操作系統(tǒng)、Rational Rose建模工具三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及要求1.實(shí)驗(yàn)要求1. 完成用戶需求的分析，找出系統(tǒng)的執(zhí)行者、用例，畫出用例模型圖。2. 找出系統(tǒng)的概念類，建立領(lǐng)域模型。3. 畫出系統(tǒng)順序圖，找出系統(tǒng)與外界交互的消息。4. 找出系統(tǒng)的設(shè)計類，建立設(shè)計類模型圖。5. 完成系統(tǒng)中主要類的詳細(xì)設(shè)計。6. 重點(diǎn)畫出用例圖、類圖及順序圖。2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、系統(tǒng)介紹飯卡在國內(nèi)高校中已經(jīng)普遍采用。飯卡由學(xué)校餐飲管理部門負(fù)責(zé)發(fā)放，就餐者可以申請辦理新飯卡，向飯卡中追加存款金額，使用飯卡買飯，注銷飯卡。如果持卡人不慎將飯卡丟失或損壞，可以到管理部門處掛失，補(bǔ)辦新卡，以免造成損失。食堂售飯系統(tǒng)是是用現(xiàn)代信息技術(shù)和自動控制技術(shù)的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。系統(tǒng)中每個就餐者都持一張卡，在管理中心注冊繳費(fèi)，卡內(nèi)記著消費(fèi)者的身份、余額。使用時將卡插入窗口機(jī)則顯示卡上金額，服務(wù)員按窗口機(jī)上數(shù)字鍵，窗口機(jī)自動計算并顯示消費(fèi)額及余額。管理中心監(jiān)視每一筆消費(fèi)，可打印出消費(fèi)情況的相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2、用例圖 （1）需求分析：食堂售飯系統(tǒng)和我們的生活密切相關(guān)，與此系統(tǒng)相關(guān)的人員主要有就餐者、食堂工作人員、管理人員、就餐者。就餐者須持卡就餐，食堂工作人員要負(fù)責(zé)輸入餐費(fèi)金額，管理人員需管理學(xué)生的各種請求操作。（2）系統(tǒng)中的執(zhí)行者:系統(tǒng)中的主要用戶為系統(tǒng)中的主要執(zhí)行者。就餐者，即持卡人需要通過食堂售飯系統(tǒng)來使用其所持有飯卡買飯，因而是整個系統(tǒng)的執(zhí)行者。 管理人員，根據(jù)持卡人的需求操作計算機(jī)系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)與飯卡相關(guān)信息的管理，相當(dāng)于其中飯卡信息管理子系統(tǒng)的使用者，是位于食堂售飯系統(tǒng)內(nèi)部的執(zhí)行者； 食堂工作人員，同樣通過操作計算機(jī)系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)購買飯菜過程中的扣費(fèi)功能以及對營業(yè)情況進(jìn)行的匯總統(tǒng)計的功能，相當(dāng)于其中消費(fèi)處理與統(tǒng)計子系統(tǒng)的使用者，也是位于食堂售飯系統(tǒng)內(nèi)部的執(zhí)行者。 （3）主要用例分析:就餐者：申請辦卡、提交充值金額、刷卡就餐、申請掛失、申請補(bǔ)卡、申請退卡。食堂工作人員：輸入餐費(fèi)金額、匯總當(dāng)天數(shù)據(jù)。管理人員：登錄系統(tǒng)、辦理飯卡、充卡、掛失飯卡、補(bǔ)辦飯卡、注銷飯卡、退出系統(tǒng)。（4）用例圖：（5）“食堂售飯系統(tǒng)”用例描述 辦理飯卡1、基本流 1） 學(xué)生申請辦理飯卡。 2) 系統(tǒng)驗(yàn)證其合法性。 3) 系統(tǒng)分配卡號。 4) 管理員收取押金。 5) 管理員發(fā)放飯卡。 6) 系統(tǒng)保存學(xué)生辦卡信息。2 、備選流 2.a 如果學(xué)生身份不合法，給出提示，結(jié)束。持卡就餐1、 基本流1） 就餐者到售飯機(jī)刷卡2） 食堂工作人員輸入餐費(fèi)金額。3） 售飯機(jī)顯示金額。4） 食堂工作人員確認(rèn)扣除。5） 系統(tǒng)扣除金額并保存交易過程。2、備選流1.a 卡無效，提示卡無效信息，結(jié)束。4.a 余額不足，提示充卡，結(jié)束。 掛失飯卡1、 基本流1) 就餐者提出掛失請求。2) 系統(tǒng)驗(yàn)證卡的合法性。3) 管理員掛失飯卡。4) 系統(tǒng)保存信息。2、備選流2.a 卡不合法，給出提示，結(jié)束。充值飯卡1、 基本流1） 就餐者請求充值飯卡。 2） 就餐者提供金錢。3） 管理員充值飯卡。4） 系統(tǒng)保存信息。 2、備選流2.a飯卡處于掛失狀態(tài)，提示用戶，結(jié)束。退卡1、基本流1） 就餐者申請退卡。2） 管理員退還押金。3） 就餐者返還飯卡。4） 管理員注銷飯卡。5） 系統(tǒng)刪除用戶。2、備選流1.a 飯卡損壞，用戶賠款，結(jié)束。3、類圖（1）領(lǐng)域模型提取概念類的過程：對系統(tǒng)的所有用例進(jìn)行分析，并結(jié)合前面的用戶需求分析，找出名詞：就餐者，飯卡，管理人員，食堂工作人員，金額，售飯機(jī)，計算機(jī)系統(tǒng)，報表明細(xì)，辦卡信息明細(xì)，個人消費(fèi)明細(xì)從名詞中可以提取出以下幾個概念類。概念類：就餐者，管理人員，食堂工作人員，飯卡，售飯機(jī)，計算機(jī)系統(tǒng)。而就餐者、管理人員、食堂工作人員都是一種角色，所以把角色也單獨(dú)分為一個類。概念類大體圖：對每一個類進(jìn)行提取，分析各個類的屬性如下?！熬筒驼摺鳖惖闹饕獙傩裕盒彰?、學(xué)號、卡號、辦卡時間?！帮埧ā鳖惖闹饕獙傩裕嚎ㄌ?、密碼、持卡人、存款金額?！笆程霉ぷ魅藛T”主要屬性：工號、姓名?！肮芾韱T”主要屬性：工號、姓名?！笆埏垯C(jī)”主要屬性：機(jī)號“計算機(jī)系統(tǒng)”主要屬性：無從“食堂售飯系統(tǒng)”用例的描述中，可以得到一些動詞，因?yàn)檫@些動詞可能成為類的方法。通過進(jìn)一步的分析，可以找到類的主要方法?！熬筒驼摺鳖惖闹饕椒ǎ荷暾堔k卡、提交充值金額、刷卡打飯、申請掛失、申請退卡。“飯卡”類的主要方法：無“食堂工作人員”主要方法：輸入餐費(fèi)金額?！肮芾韱T”主要方法：登錄系統(tǒng)、辦卡、充值飯卡、掛失飯卡、注銷卡、管理用戶信息、退出系統(tǒng)。“計算機(jī)系統(tǒng)”類的主要方法：查看辦卡信息明細(xì)、查看個人消費(fèi)明細(xì)、打印報表?！笆埏垯C(jī)”主要方法：扣除金額、匯總計算。對每一個類的方法進(jìn)行分析，找出一些動詞或動詞詞組，可以找到主要類間關(guān)系。就餐者擁有一張飯卡?！熬筒驼摺鳖惡汀帮埧ā鳖愑袚碛械年P(guān)系。就餐者需要在售飯機(jī)上刷卡就餐,“就餐者”類和“售飯機(jī)”類有擁有的關(guān)系。食堂工作人員使用售飯機(jī)進(jìn)行售飯，“食堂工作人員”類和“售飯機(jī)”類有使用的關(guān)系。管理人員需要使用計算機(jī)系統(tǒng)來操作就餐者的一系列請求，“管理人員”類與“計算機(jī)系統(tǒng)”類有使用的關(guān)系。管理人員需要管理飯卡的信息?！肮芾砣藛T”類與“飯卡”類有管理的關(guān)系。圖是一個帶有主要屬性、方法和關(guān)系的類圖描述。具體如下圖所示。4、順序圖順序圖描述按時間的先后順序?qū)ο笾g的交互動作過程，通過對食堂售飯系統(tǒng)的分析可以得到五個對象，這五個對象之間的交互過程，在食堂售飯不同的情景中中可以分為以下幾個過程：1） 辦卡順序圖如圖所示。2） 飯卡充值順序圖如圖所示。3） 就餐順序圖如圖所示。4）掛失飯卡順序圖如圖所示。5）退還飯卡順序圖如圖所示。5、合作圖 與順序圖一樣，合作圖也是用于描述對象之間的交互關(guān)系，展示對象之間的消息傳遞，在食堂售飯系統(tǒng)中，就餐者向管理員申請辦理新卡，充值，掛失，補(bǔ)辦飯卡等信息，管理員通過與計算機(jī)交互完成這些功能同時經(jīng)過就餐者的確定，就餐者就可以跟售飯機(jī)和工作人員交互開始打飯，工作人員輸入金額信息，若金額不足則反饋給就餐者，否則扣去相應(yīng)金額。合作圖大體如圖所示。6.對象圖對象圖是包含在類圖中的各個類進(jìn)行實(shí)力建模，它顯示了在某一個時間點(diǎn)上統(tǒng)中的一組對象以及它們之間的關(guān)系。對象圖用于描述系統(tǒng)的靜態(tài)過程，它描述的是系統(tǒng)在某一特定狀態(tài)時刻的當(dāng)前狀態(tài)?；谑程檬埏埾到y(tǒng)類圖分析可以輕易得到下面的對象圖。7、活動圖活動圖用來描述一個操作的執(zhí)行過程中所完成的工作步驟或動作，在食堂售飯系統(tǒng)中，主要描述了三個用戶的主要活動。如下圖所示。 就餐者活動圖 管理人員活動圖 食堂工作人員活動圖8.構(gòu)件圖構(gòu)件圖是從軟件構(gòu)架的角度來描述一個系統(tǒng)的主要功能，使用構(gòu)件圖可以清楚地看出食堂售飯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能，如下圖所示。9.部署圖部署圖描述了系統(tǒng)描述了系統(tǒng)運(yùn)行時的食堂售飯系統(tǒng)中的各個物理節(jié)點(diǎn)，以及在這些結(jié)點(diǎn)上運(yùn)行的軟件結(jié)構(gòu)的視圖，如下圖所示。四、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析經(jīng)過這次UML綜合實(shí)驗(yàn)，我對面向?qū)ο骍ML有了一個更全面的認(rèn)識和了解，掌握了UML基本圖形“用例圖、類圖、順序圖、活動圖、合作圖”等的繪制方法以及進(jìn)行建模的方法與步驟。為以后系統(tǒng)的編制和設(shè)計建模打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。在建模過程中遇到一些問題，諸如某些操作界面無法看到，一些修改影響了其他模型圖的建立等。通過詢問同學(xué)和上網(wǎng)查資料，得到了比較滿意的解決。在這次實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于UML的概念以前比較模糊的地方，我在實(shí)際操作中變的更加清楚了。整個食堂飯卡管理系統(tǒng)的設(shè)計過程可以看出，UML作為面向?qū)ο蠼I(lǐng)域的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在軟件系統(tǒng)的設(shè)計