2025年統(tǒng)一建模語言uml期末考試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共20分）1.以下關(guān)于UML（統(tǒng)一建模語言）的描述中，錯誤的是：A.UML是一種可視化建模語言，而非編程語言B.UML2.0版本增加了對交互概覽圖、計時圖等新型圖的支持C.所有UML圖都必須嚴格遵循面向?qū)ο蠓妒紻.UML可用于系統(tǒng)需求分析、設(shè)計、測試等全生命周期階段2.在用例圖中，若用例A的部分功能需要依賴用例B的執(zhí)行結(jié)果才能完成，則A與B之間應(yīng)建立：A.包含關(guān)系（include）B.擴展關(guān)系（extend）C.泛化關(guān)系（generalization）D.關(guān)聯(lián)關(guān)系（association）3.類圖中，類的屬性可見性符號“”表示：A.公共（public）B.受保護（protected）C.私有（private）D.包內(nèi)可見（package-private）4.順序圖（SequenceDiagram）中，垂直虛線表示：A.對象的生命周期（生命線）B.消息的傳遞方向C.對象的激活狀態(tài)（執(zhí)行規(guī)格）D.消息的返回路徑5.狀態(tài)圖（StateDiagram）中，用于表示從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件的是：A.狀態(tài)名B.轉(zhuǎn)移箭頭的標簽（事件[條件]/動作）C.初始狀態(tài)（實心圓）D.終止狀態(tài)（同心圓）6.活動圖（ActivityDiagram）中，用于表示并行執(zhí)行分支的符號是：A.分叉（Fork）與合并（Join）B.分支（Decision）與匯合（Merge）C.泳道（Swimlane）D.起點（實心圓）與終點（同心圓）7.包圖（PackageDiagram）中，兩個包之間的依賴關(guān)系（Dependency）用帶箭頭的虛線表示，箭頭指向：A.被依賴的包B.依賴的包C.任意方向（無強制規(guī)定）D.需根據(jù)具體場景確定8.以下關(guān)于協(xié)作圖（CollaborationDiagram）的描述，正確的是：A.主要關(guān)注消息傳遞的時間順序B.強調(diào)對象之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系與消息傳遞的上下文C.與順序圖完全等價，僅表現(xiàn)形式不同D.無法表示對象的創(chuàng)建與銷毀過程9.在類圖中，若類A與類B之間存在“整體-部分”關(guān)系，且部分對象的生命周期完全由整體對象控制（如汽車與發(fā)動機），則這種關(guān)系應(yīng)表示為：A.關(guān)聯(lián)（Association）B.聚合（Aggregation）C.組合（Composition）D.依賴（Dependency）10.以下UML圖中，最適合描述系統(tǒng)動態(tài)行為中對象間交互細節(jié)的是：A.用例圖（UseCaseDiagram）B.類圖（ClassDiagram）C.順序圖（SequenceDiagram）D.包圖（PackageDiagram）二、填空題（每空1分，共15分）1.UML的核心構(gòu)成包括元模型、表示法和語義，其中表示法定義了圖的符號系統(tǒng)。2.用例圖的核心元素包括參與者（Actor）、用例（UseCase）和關(guān)系（Relationship）。3.類圖中，類的三大基本元素是類名、屬性（Attribute）和操作（Operation）。4.順序圖的四大核心元素是對象（Object）、生命線（Lifeline）、消息（Message）和激活（Activation）。5.狀態(tài)圖中，狀態(tài)可分為簡單狀態(tài)、復(fù)合狀態(tài)（包含子狀態(tài)）和子機狀態(tài)（引用其他狀態(tài)圖）。6.活動圖中，泳道（Swimlane）用于劃分活動的責任主體（如部門或角色）。7.包圖中，包的符號是帶小矩形的大矩形（小矩形位于大矩形左上角）。8.泛化關(guān)系（Generalization）在類圖中用空心三角箭頭+實線表示，箭頭指向父類。三、簡答題（每題6分，共30分）1.簡述UML中“用例”（UseCase）的定義及其與需求分析的關(guān)系。答：用例是對系統(tǒng)與參與者之間交互的完整描述，反映系統(tǒng)為參與者提供的一個具體功能。在需求分析中，用例通過場景化的方式捕獲用戶需求，明確系統(tǒng)邊界，幫助開發(fā)團隊與用戶達成需求共識。用例的詳細描述（如前置條件、事件流、后置條件）可作為后續(xù)設(shè)計的輸入。2.說明類圖中“關(guān)聯(lián)”（Association）與“依賴”（Dependency）的區(qū)別。答：關(guān)聯(lián)表示類之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系（如“學(xué)生”與“課程”），是一種長期、穩(wěn)定的連接，通常通過屬性實現(xiàn)；依賴表示類之間的使用關(guān)系（如“訂單”使用“支付服務(wù)”），是一種臨時、較弱的連接，通常通過方法參數(shù)或局部變量實現(xiàn)。關(guān)聯(lián)的符號是實線+箭頭（或無箭頭），依賴是虛線+箭頭。3.順序圖與協(xié)作圖都用于描述對象交互，二者的側(cè)重點有何不同？答：順序圖以時間軸為核心，垂直排列對象生命線，水平排列消息，強調(diào)消息傳遞的時間順序和因果關(guān)系；協(xié)作圖以對象的空間布局為核心，通過對象間的連接關(guān)系（鏈）和消息編號（如1、1.1）表示交互順序，強調(diào)對象間的結(jié)構(gòu)上下文與消息的層次關(guān)系。4.狀態(tài)圖主要用于描述系統(tǒng)的哪些行為？舉例說明其典型應(yīng)用場景。答：狀態(tài)圖用于描述對象在其生命周期中對事件響應(yīng)的狀態(tài)變化。典型場景如用戶登錄系統(tǒng)的狀態(tài)變化（未登錄→登錄中→已登錄→會話超時→退出）、電梯控制系統(tǒng)的狀態(tài)（空閑→上行→停止→下行）等，需關(guān)注對象狀態(tài)隨事件觸發(fā)的轉(zhuǎn)移邏輯。5.活動圖與傳統(tǒng)流程圖的主要區(qū)別是什么？答：活動圖是UML的動態(tài)建模工具，支持并行（分叉/合并）、條件分支（決策/匯合）、泳道（責任劃分）、對象流（與數(shù)據(jù)對象的交互）等高級特性，更適合描述復(fù)雜業(yè)務(wù)流程；傳統(tǒng)流程圖側(cè)重線性流程的步驟描述，缺乏對并行、對象交互等復(fù)雜場景的標準化支持。四、分析設(shè)計題（共35分）題目1（12分）：在線教育平臺課程報名系統(tǒng)某在線教育平臺需實現(xiàn)“課程報名”功能，主要參與者包括“學(xué)員”“課程管理員”和“支付系統(tǒng)”（外部系統(tǒng)）。功能需求如下：學(xué)員可瀏覽課程列表，選擇目標課程后提交報名申請；系統(tǒng)需驗證學(xué)員身份（是否已注冊）及課程剩余名額（若名額不足則提示“報名失敗”）；驗證通過后，學(xué)員需完成支付（調(diào)用支付系統(tǒng)接口）；支付成功則提供報名訂單，更新課程剩余名額；支付失敗則保留課程名額，提示“支付失敗”。要求：（1）繪制該功能的用例圖（需包含參與者、用例及必要關(guān)系）；（2）簡要說明用例圖中各元素的含義及關(guān)系。題目2（13分）：智能快遞柜取件系統(tǒng)某智能快遞柜的“用戶取件”流程如下：用戶輸入取件碼（6位數(shù)字），系統(tǒng)驗證取件碼有效性（是否存在、是否已過期）；驗證失敗則提示“取件碼錯誤/已過期”，流程結(jié)束；驗證成功則打開對應(yīng)柜門，用戶取出快遞；系統(tǒng)記錄取件時間，更新快遞狀態(tài)為“已取件”，并向用戶發(fā)送取件成功通知（短信/APP消息）。要求：（1）繪制該流程的順序圖（需包含用戶、快遞柜系統(tǒng)、短信服務(wù)/APP服務(wù)對象）；（2）標注消息類型（同步/異步）及關(guān)鍵參數(shù)（如取件碼、驗證結(jié)果）。題目3（10分）：醫(yī)院門診預(yù)約系統(tǒng)的狀態(tài)建模某醫(yī)院門診預(yù)約的“預(yù)約單”對象可能經(jīng)歷以下狀態(tài)：初始狀態(tài)：未支付（用戶提交預(yù)約但未完成支付）；支付成功：預(yù)約鎖定（系統(tǒng)保留號源）；支付超時：預(yù)約失效（號源釋放）；用戶取消：預(yù)約關(guān)閉（需在就診前24小時前操作）；就診完成：預(yù)約完結(jié)。要求：（1）繪制“預(yù)約單”的狀態(tài)圖（需包含狀態(tài)、轉(zhuǎn)移事件及條件）；（2）說明“支付超時”轉(zhuǎn)移的觸發(fā)條件及后續(xù)動作。答案及解析一、單項選擇題1.C（UML支持面向?qū)ο?，但并非強制，如活動圖可描述過程式流程）2.A（包含關(guān)系用于分解用例的核心功能）3.B（表示protected，+為public，-為private，~為包內(nèi)可見）4.A（垂直虛線是生命線，激活狀態(tài)用加粗線段表示）5.B（轉(zhuǎn)移標簽格式為“事件[條件]/動作”）6.A（分叉/合并用于并行，分支/匯合用于條件選擇）7.A（依賴箭頭指向被依賴的包）8.B（協(xié)作圖強調(diào)對象結(jié)構(gòu)與消息上下文）9.C（組合是強整體-部分關(guān)系，部分不可脫離整體存在）10.C（順序圖專注于交互細節(jié)的時間順序）二、填空題1.元模型；表示法；語義；表示法2.參與者（Actor）；用例（UseCase）；關(guān)系（Relationship）3.類名；屬性（Attribute）；操作（Operation）4.對象（Object）；生命線（Lifeline）；消息（Message）；激活（Activation）5.簡單狀態(tài)；復(fù)合狀態(tài)；子機狀態(tài)6.泳道（Swimlane）7.帶小矩形的大矩形（小矩形位于大矩形左上角）8.空心三角箭頭+實線；父類三、簡答題（要點）1.用例是系統(tǒng)與參與者交互的功能單元，需求分析中通過用例捕獲用戶目標，明確系統(tǒng)邊界，為設(shè)計提供場景依據(jù)。2.關(guān)聯(lián)是結(jié)構(gòu)關(guān)系（長期連接），依賴是使用關(guān)系（臨時連接）；符號分別為實線與虛線。3.順序圖側(cè)重時間順序，協(xié)作圖側(cè)重對象結(jié)構(gòu)與消息上下文。4.描述對象狀態(tài)變化，如電梯狀態(tài)、用戶登錄狀態(tài)等。5.活動圖支持并行、對象流、泳道，比傳統(tǒng)流程圖更復(fù)雜。四、分析設(shè)計題（示例）題目1答案：（1）用例圖元素：參與者：學(xué)員（人型符號）、課程管理員（人型符號）、支付系統(tǒng)（外部系統(tǒng)符號）。用例：瀏覽課程（橢圓）、提交報名申請（橢圓）、驗證身份與名額（橢圓）、完成支付（橢圓）、提供訂單（橢圓）。關(guān)系：學(xué)員與“瀏覽課程”“提交報名申請”“完成支付”關(guān)聯(lián)；“提交報名申請”包含（include）“驗證身份與名額”；“完成支付”擴展（extend）自“提交報名申請”（或直接關(guān)聯(lián)）；支付系統(tǒng)與“完成支付”關(guān)聯(lián)。（2）說明：學(xué)員是核心用戶，課程管理員可能負責維護課程信息（隱含在系統(tǒng)邊界外），支付系統(tǒng)是外部協(xié)作系統(tǒng)。包含關(guān)系表示驗證是提交申請的必要子功能，關(guān)聯(lián)表示參與者與用例的交互。題目2答案：（1）順序圖對象：用戶（頂部）、快遞柜系統(tǒng)（中間）、短信服務(wù)（右側(cè)）、APP服務(wù)（右側(cè)）。時間軸從上到下：用戶→快遞柜系統(tǒng)（同步消息“輸入取件碼（6位數(shù)字）”）；快遞柜系統(tǒng)內(nèi)部處理（激活），驗證取件碼（自調(diào)用消息“驗證有效性（取件碼）”）；若驗證失?。l件分支），快遞柜系統(tǒng)→用戶（同步消息“提示：取件碼錯誤/已過期”）；若驗證成功，快遞柜系統(tǒng)→自身（消息“打開柜門”）；用戶→快遞柜系統(tǒng)（隱含動作“取出快遞”）；快遞柜系統(tǒng)→自身（消息“記錄取件時間，更新快遞狀態(tài)”）；快遞柜系統(tǒng)→短信服務(wù)（異步消息“發(fā)送取件成功短信（用戶手機號）”）；快遞柜系統(tǒng)→APP服務(wù)（異步消息“推送取件成功通知（用戶ID）”）。（2）消息類型：輸入取件碼、提示消息為同步；短信/APP通知為異步（無需等待響應(yīng)）。題目3答案：（1）狀態(tài)圖狀態(tài)：初始狀態(tài)（實心圓）→未支付（狀態(tài)框）→支付成功（鎖定）、支付超時（失效）；支付成功→用戶取消（關(guān)閉）、就診完成（完結(jié)）；用戶取消需滿足“就診前24小時前”條件。轉(zhuǎn)移事件及條件：未支付→支付成功：事件