一、實驗目的
1．掌握用例圖的涵義和內容
2. 熟悉用例圖的基本功能和使用方法。
3．掌握如何使用建模工具繪製用例圖方法。
二、實驗內容
畫出下列描述的用例圖：
某零食廠家使用購物預約管理系統。 預約管理人責任客戶預約商品的登入、瀏覽、更改和刪除。 員工檢視已預約的商品，確定當天的工作。
該預約管理系統與客戶資訊管理系統連動，在進行預約商品登入的同時可以瀏覽預約訂貨客戶的資訊。客戶、管理員和員工進行操作時要先登入。
三、實驗條件
1．計算機一台。
2．rational rose 工具軟體。
四、實驗指導
用例模型用來獲得系統的需求。用例意味著和使用者和相關人員通訊得到系統打算做什麼。
乙個用例圖展示了系統和系統外部的實體之間的互動。這些外部實體就是actors。actors既包括人類使用者，也包括硬體或者其他系統。
乙個actor經常用乙個人的符號表示，或者用類框加上《actor》原型表示。actor可以泛化出其他更詳細的actor。見圖1.
圖1 actor
用例意味著一件唯一的工作。它提供了乙個高階別的在系統外部可觀察到的人或事的行為。用橢圓表示。
actor和用例之間用乙個帶箭頭的實線表示屬於這個actor的用例。如圖2，客戶取款的用例。
圖2 客戶取款的用例
乙個用例的定義通常包括以下部分：名字和描述、需求、約束等。
名字和描述：乙個用例通常用乙個動詞短語命名，並給出乙個簡短的非正式的文字描述。
需求：指的是乙個用例必須提供給終端使用者的正式的功能性需求。需求是乙個用例必須執行乙個動作或者向系統提供某個值的協約或者約定。
約束：指的是用例操作在前置條件、後置條件和常量條件下的約束。前置條件指用例進行前必須具有的狀態。
後置條件指用例執行後必須為真的狀態。常量狀態指用例執行過程中始終為真的狀態。
用例場景：指用例在實際執行的時候會有很多的不同情況發生，是用例的例項。我們在描述用例的時候要覆蓋所有的用例場景，否則就有可能導致需求的遺漏。
在用例規約中，場景的描述可以由基本流和備選流的組合來表示。
特殊需求：通常指非功能性需求，它為乙個用例所專有，但不適合在用例的事件流文字中進行說明。特殊需求的例子包括法律或法規方面的需求、應用程式標準和所構建系統的質量屬性（包括可用性、可靠性、效能或支援性需求等）。
此外，其他一些設計約束，如作業系統及環境、相容性需求等，也可以在此節中記錄。
前置條件和後置條件：前置條件是執行用例之前必須存在的系統狀態，後置條件是用例一執行完畢後系統可能處於的一組狀態。
包含用例：乙個用例可能包含其他用例的功能並作為自己正式處理的一部分。通常認為包含用例在每次經過基本路徑時都會被呼叫。
例如：withdraw用例在每次執行時都要呼叫用例。乙個用例可以包含乙個或多個用例，通過找出用例被重用多次的常見行為來減少功能複製的級別。
圖3 包含用例示例
擴充套件用例：乙個用例可以被擴充套件到另乙個，主要使用在異常環境中。例如：在修改乙個使用者訂單的特殊值前，乙個使用者必須獲得更高的許可權，圖4中用例擴充套件用例。
圖4 擴充套件用例示例
銷售店員結算一件商品系統的描述如下：顧客到櫃檯前結算，店員使用upc讀卡器讀取商品名稱和**，管理員可以對固定種類商品18（18歲以下禁止）結算，庫存店員通過upc讀卡器管理庫存。
該結算商品系統的用例圖見圖5：
圖5 結算系統的用例圖
一、實驗目的
1．理解類的基本概念。
2．掌握如何從需求分析中抽象出類的方法。
3．掌握在rational rose中繪製類的操作方法。
二、實驗內容
畫出下列描述的類圖：
商品銷售系統中，使用者的資訊包括兩個類，基本資訊和位址，使用者購買商品下訂單，有不同的付款方式：現金和刷卡。商品按類別分類。
要求給出類的屬性和一些操作，以及類之間的各種關係。必要的地方要求定義介面。
三、實驗器材
1．計算機一台。
2．rational rose 工具軟體。
四、實驗指導
類圖可以用來展示一切物件導向系統的構造塊。類圖是靜態檢視，描述了模型或模型的一部分以及這些模型具有的屬性和行為而不是實現這些操作的詳細方法。類圖常常用來表達類和介面之間的關係。
關係包括：實現、泛化、關聯和依賴。
類是這樣一種元素，它定義了乙個物件能夠產生的屬性和行為。行為用類能夠理解的可能的訊息以及每個訊息對應的操作的描述。類也可以使用標籤值和原型定義約束。
類符號是用乙個帶有類名和可選操作和屬性名的矩形表示。分隔線用來分離類名、屬性和方法。一般情況下，類名在矩形的最上方，其次是屬性，然後是方法。
其中屬性和方法是具有可見性的，通常」-「表示private，」+」表示pubic，」#」表示protected，」~」表示package的可見性。見圖1所示。
圖1類示例
介面是乙個約定，它定義了實現它的行為規範。要實現乙個介面，類要求提供乙個必須的行為，這個行為允許系統用同乙個方法對待不相關的元素，這些是通過介面實現的。介面的符號和類的符號相似，但介面還可以用乙個圓表示。
見圖2.
實現被用來表達模型中的實現——事務處理或者需求被乙個或者多個用例實現，這些模型再被乙個或者多個類實現。在系統的設計中，在模型的抽象層次上保證系統元素的大的藍圖並同時反映出小圖的約束和定義細節。實現用虛線加實心箭頭表示。
圖2介面及實現
關聯意味著兩個元素之間有關係，通常是在乙個類中實現了另乙個的乙個例項。關聯可以包括每個的角色名、數目、方向和約束。還有兩種特殊的關聯，聚合和組合。
聚合用來描述乙個元素是另乙個元素的組成部分，用空心菱形表示。組合是用來描述一種更強的包含關係，主體消失客體也跟著消失，客體消失主體還可以繼續存在。
圖3關聯
關聯類是這樣一種構造，它允許關聯具有方法和屬性。見圖4.
圖4 關聯類
泛化通常用來指出層次結構。繪製時從父類到子類。實現是子類繼承父類。
圖5 泛化示例
依賴用來在模型元素之間更廣泛的依賴關係的建模。它通常被用在設計處理的早期來表達兩個元素之間有某種關係，但這時還不知道它們之間的具體的關係。到設計後期，依賴會被原型化或者被更具體的關係來代替。
用虛線箭頭表示。
下面是乙個學校中的類圖。語義如下：學校有多個系，每個系有多個老師，乙個老師可以講多門課，一門課也可以有多個老師來講，乙個學生只能在乙個學校上課，乙個學校至少有一名學生，每個學生可以選多門課。
類圖示例見圖6：
圖6 學校的類圖
一、實驗目的
1．理解時序圖的基本概念。
2．理解通訊圖的基本概念。
3．掌握在rational rose中繪製互動圖的操作方法。
二、實驗內容
畫出下列描述的時序圖和協作圖：
1. 某網路營銷公司，負責人在有人申請入會時，將在會員登入畫面上輸入入會申請人的會員資訊。請將「負責人」作為參與者、「會員登入畫面」、「會員」、「會員列表」作為物件，畫出能表現會員登入流程的時序圖和通訊圖。
2. 在商品銷售系統中，客戶可以多次對購物車中的一種商品建立訂單，客戶填寫完訂單內容後提交訂單，訊息傳送到系統後由銷售人員進行審核，審核通過訂單完成，審核不通過訂單取消。請畫出客戶購買多種商品流程的時序圖和通訊圖。
三、實驗器材
1．計算機一台。
2．rational rose 工具軟體
四、實驗指導
時序圖是一種互動圖，用來表示物件在執行的生命週期中，沿著時間使用代表訊息的箭頭從源生命線到目標生命線的互動。時序圖可以很好的表示乙個物件和其他物件的互動，以及觸發互動的訊息。但是時序圖並不打算表示複雜的程式邏輯。
時序圖的組成部分包括：生命線、訊息、復合片段等。下面將分別簡單介紹這些概念。
生命線（lifelines）：一條生命線代表著時序圖中的乙個參與者。生命線經常有乙個包含物件名的矩形。
如果物件名為「self」，就暗示著這條生命線代表著擁有這個時序圖的分類器。有時時序圖會在開始處有帶有生命線的actor元素。這通常用於時序圖屬於乙個use case的情況。
邊界元素、控制元素和實體元素也同樣可以有生命線。見圖1.
圖1 生命線
可以在時序圖的時間表中產生或者銷毀一條生命線。銷毀生命線時用乙個結束符號叉來表示終止。產生生命線時，parent物件處於比子物件高一級的位置上。如圖1所示。
訊息（messages）：訊息用箭頭表示。訊息可能是完成（complete）、丟失（lost）或者找到(found);同步或者非同步；**或者訊號（call or single）。
圖2中，第一條訊息是同步訊息（用實箭頭表示）用乙個固有的return訊息完成。第二條訊息是非同步訊息（用線箭頭表示）。第三條訊息是非同步訊息並且返回訊息（用虛線表示）。
傳送給自己的訊息代表著乙個遞迴操作，或者乙個方法呼叫另乙個屬於同一物件的方法。
圖2：訊息
下面是乙個時序圖的示例。示例的描述如下：
預定乙個旅館。從乙個預定視窗開始.如圖3：
圖3 預定旅館的時序圖
通訊圖，在中被稱為協作圖，和時序圖一樣也是互動圖的一種，表示和時序圖相似的資訊，但和時序圖不同，通訊圖主要用來表現物件之間的關係。
在通訊圖中，物件用它們之間的關聯和連線來表示，訊息被加到關聯上，並用乙個短箭頭指向訊息流的方向。訊息的時序用數字編碼來表示。
因為通訊圖和時序圖表示同樣的訊息，因此可以用時序圖來轉化為通訊圖，不需要單獨繪製通訊圖。
下面是乙個通訊圖的示例。示例的描述如下：
預定乙個旅館。從乙個預定視窗開始.如圖4：
圖4 預定旅館的通訊圖
《物件導向分析與設計》實驗報告
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