實驗一安裝使用uml建模工具rational rose 2003
一、教學目的
1. 理解uml基本繪圖元素及13種圖的含義;
2．熟悉使用rational rose 2003建立uml模型。
二、實驗內容
超市進銷存管理系統的uml建模-----使用uml進行系統的分析和設計
1. 超市進銷存管理系統需求分析；
2. 超市進銷存管理系統uml建模。.
三、儀器、裝置、材料
電腦四、實驗準備
理解uml基本繪圖元素含義。
五、實驗原理或操作要點簡介
1.對系統功能進行必要的描述；
2.繪製系統的主要模型圖；
3.模型圖要有說明性文字解釋。
六、注意事項
七、實驗過程與指導
一、超市進銷存管理系統的需求分析
1、系統功能需求
超市進銷存管理系統要求能對超市的進、銷、存行為進行管理，並且能根據不同許可權的系統使用者的需求進行報表的生成和查詢，為超市管理者的決策提供協助。
（1） 營業管理
1) 營業員接收顧客訂購，輸入顧客購買的商品，計算總價；
2) 顧客選擇現金或者信用卡付款；
3) 營業員儲存顧客購買的商品的記錄；
4) 營業員列印銷貨清單給顧客。
（2） 庫存管理
1) 庫存管理員每天進行盤點（統計）一次；
2) 庫存管理員當發現庫存商品有損壞時，及時到相關部門報損；
3) 在商品到貨時，庫存管理員檢驗商品是否合格，並對合格的商品進行驗收入庫，退回不合格的商品；
（3） 進貨管理
1) 進貨員用新商品**商資訊更新**商資料庫的資訊；
2) 進貨員統計庫存商品是否低於庫存下限，然後製作訂貨單；
3) 進貨員訂購貨物，並接收貨物，同時協助貨物入庫。
（4） 會計活動
1) 會計人員根據訂貨單支付貨款；
2) 會計人員根據所有營業資料結收營業金額，並收取現金；
3) 會計人員定期進行所有資料統計，並製作統計報表；
（5） 經理管理
1) 經理對日常流程進行審核，包括審核訂貨單、審核會計報表、審核彙總訂單表；
2) 經理對各類員工進行人事調動等人事管理；
3) 經理在**期間或節日期間，註明相關商品的****和**時段；
4) 經理按市場情況經常變動商品**。
2. 設計方法、思路和主要技術
rup開發過程是「用例驅動」的開發過程，在rup開發過程中，開發人員首先捕獲客戶的需求，並以用例的形式組織成用例模型；然後對需求模型進行分析、整理、驗證，建立分析模型；最後以分析模型為基礎，設計系統，來滿足這些用例模型的要求。因此，軟體的整個開發過程，就是建立模型的過程，從建立用例模型開始，其次是分析模型，接著是設計模型和實現模型，在建立了這些模型之後，還將根據用例模型設計出測試模型來對系統進行驗證。
所有模型的建立過程不是線性轉變的，而是是乙個迭代、增量的開發過程。也就是在整個專案開發周期中，將會多次經過這五個模型的迭代、修改、刪除、優化、精化的過程。
下面是對5個模型的定義：
● 用例模型：能夠有效地幫助開發人員發現真正的功能需求，並用uml設計語言來描述需求，如，用例圖。
● 分析模型：通過協作圖來描述用例，檢驗、驗證用例的一致性、正確性、完備性、可行性。分析的結果表示為類圖、包圖。
● 設計模型：在分析模型的基礎上，把分析階段的類分解為語言能實現的軟體類，利用各種實現技術構造系統、子系統；並把設計類進行分組，打包、定義子系統和類的介面。這一階段的產品有：
（類圖、物件圖、包圖、構件圖）
● 部署模型：定義可計算節點系統的物理結構，並驗證執行在這些節點上的構件想法是否實現了用例。（構件圖、部署圖）
● 測試模型：根據用例中所描述的功能來構建測試模型。
採用用例技術的優點有2點：一是，用例表達了使用者對軟體的目標要求，用例是系統向其使用者提供的增值功能。二是，用例很直觀，使用者和客戶根本無法了解複雜符號，而用例這種簡單、自然的表述法可以使其易於閱讀，並提出修改意見。
根據以上確定的設計方法，我們使用rational rose 2003進行建模及設計，確定設計思路如下：
1． 在use case view中建立三個層次模型，逐步分析出用例圖，建層如下圖：
2． 在logical view中也建立三個層次模型，該層內容是在use case view分析的基礎上逐步設計出具體的類及其類關係，資料結構，並根據需要確定時序圖、協作圖、活**、狀態圖等，建層如下圖：
二、系統的uml建模
1、系統的用例圖
先學習一下用例分析的方法。
用例圖是描述用例、參與者及其關係的圖。與所有uml的其它圖一樣，用例圖可以包括注釋、約束。下圖是棋牌管理系統對應的用例圖。
圖中的元素包括：參與者、用例、乙個方框和一些表示關係的連線線，所有的用例都位於方框之內，該方框稱為「系統邊界」。 方框內是棋牌管理系統的多個用例，方框外是外部參與者。
用例的表示
用例是對一組場景共同特徵的抽象，即，用例是對一組場景共同行為的抽象，場景就是用例的一次完整的、具體的執行過程。用例與場景的關係，如同類與物件的關係，用例應該給參與者帶來可見的價值。
1．場景
在系統中，按照某個順序執行的一系列相關的動作後，實現了某種功能，把完成了這一功能的操作的集合稱為場景。 「場景」就是使用者使用系統的乙個實際的、特定的場面 。
下面列舉乙個場景例子。
開發者與使用者、客戶進行交流，構建場景和用例規格描述。乙個場景就是描述使用者與系統之間的一系列互動活動，描述了系統一次具體執行的行為路徑，即，一次完整的事件流。如，小劉通過銀行櫃員機(atm系統)取款3000元的場景，如下圖所示。
開發者獲取需求的步驟是：第一步，開發者首先將使用者的工作流程表示為場景，然後，將同一類場景抽象為用例，以描述系統的功能；第二步，客戶和使用者通過審查場景，並測試開發者提供的原型系統，以驗證和確認需求規格說明書。第三步，當系統需求定義成熟和穩定後，開發者和客戶共同對需求規格說明進行確認，包括，系統的功能性需求、非功能需求、用例和場景在內的需求確認。
識別參與者
需求獲取的第一步是，標識參與者。這一服務定義了系統的邊界，並從開發者要考慮的系統中，找出所有的觀察點。開發者通過回答下面問題來尋找參與者：
系統支援哪些使用者組完成他們的工作？
哪乙個使用者組執行系統的主要功能？
次要功能由哪乙個使用者組完成，比如維護或管理？
與該系統進行互動的外部硬體和軟體系統是哪些？
在確定具體參與者時，可以通過以下一些常見的問題來幫助分析：誰使用這個系統、誰安裝這個系統、誰啟動這個系統、誰維護這個系統、誰關閉這個系統、哪些其他的系統使用這個系統、誰從這個系統獲取資訊、誰為這個系統提供資訊。是否有事情自動在預計的時間發生（說明有定時器
系統是否需要與外部實體互動以幫助自己完成任務。
一旦參與者被標識出來後，需求獲取的下一步活動是，決定每乙個參與者將訪問的功能。
識別用例
在需求分析時，當標識出了參與者以後，下一步就是識別用例，尋找用例最好的方法是，從參與者的角度看，參與者是如何使用系統的，通過回答以下問題，可以識別用例：
每個參與者希望系統提供什麼功能？
系統是否儲存和檢索資訊？如果是，由哪個參與者觸發？
系統改變狀態時，是否通知參與者？
哪些外部事件觸發系統？
哪個參與者發出事件？
通過回答以上問題，得到乙個候選用例列表。
標識用例間的關係
下面以乙個「棋牌館管理系統」的區域性用例模型為例，說明用例之間的三種關係：包含關係、擴充套件關係、泛化關係
該系統的主要功能是：以internet的形式向客戶提供座位預訂服務，如果暫時無法獲取座位資訊時，允許客戶進入「等候佇列」，當有人退訂之後將及時通知客戶。另外，該系統還將為總台服務員提供座位安排以及結帳的功能，要求能夠支援現金和銀行卡兩種結帳方式。
在圖中可以看到4種元素：參與者、用例、乙個方框和一些表示關係的連線線。不難知道該圖中有客戶、總台服務員和銀聯pos系統3個參與者，還包括預訂座位、安排座位、辦理結帳等8個用例。
下面我們來理解上圖表示的用例圖的含義。這張用例圖定義了三個基用例：預定座位、安排座位和處理結帳。
1）客戶通過internet啟動「預定座位」用例，在「預定座位」用例的執行過程中，將「檢查座位資訊」（包含用例），如果沒有空閒的座位或滿意的座位，可以選擇進入等候佇列，這樣就將啟動擴充套件用例「處理等候佇列」。
2）在客戶到棋牌館時，總台服務員啟動「安排座位」用例，在執行過程中，將啟動包含用例「檢查座位資訊」。
3）當客戶要離開棋牌館時，總台服務員將啟動「處理結賬」用例，並且定義了兩種「收款」用例，乙個是「處理現金結賬」，另乙個是「處理銀行卡結賬」，後乙個用例將通過與外部系統「銀聯pos系統」互動完成。
對用例的描述有兩種方法：用例圖和用例描述。用例圖只能描述了系統的大概功能，是一種檢視；用例描述才能表示系統活動的細節。用例描述又分為用例概述和用例詳述．
用例描述的是乙個系統做什麼（what）的資訊，並不說明怎麼做（how），怎麼做是設計模型的事。
用例描述模板
為了說明乙個用例的行為，描述乙個用例的關鍵要素包括：用例何時開始（前置條件）、何時結束（後置條件）、參與者何時與用例互動、互動了什麼資訊，以及用例執行的基本事件流和擴充套件事件流。
1．事件流
事件流就是用例執行時，由一串行活動組成的控制流。事件流分為基本事件流和擴充套件事件流兩種．下面是事件流模型，如圖下所示．
2．用例描述模板
用例描述有兩種格式：一種是純文字格式，另一種是**形式，下表所示就是乙個經典的**式用例描述模板，其中加粗顯示的是必須編寫的部分。
1）前置條件：指在用例啟動時參與者（actor）與系統應置於什麼狀態，這個狀態應該是系統能檢測到的、可觀測的。
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