《软件开发环境与工具》之UML建模工具实验指导书孟祥文编山东科技大学信息学院2016年5月修订《软件工程环境与工具》课程实验要求计算机软件建模技术现在越来越广泛的应用于软件工程中。
《软件工程环境与工具》课程实验的目的是为了使学生在课程理论学习的同时，通过在一个实践的环境下，实际学习统一建模语言，对软件建模技术有一个初步的了解及认识。
通过本指导书中的各个实验，学习掌握对一般面向对象系统建模的方法与技术。
总之，通过上述实验环节，使学生加深了解和更好地掌握《软件工程环境与工具》课程教学大纲要求的内容。
在《软件工程环境与工具》的课程实验过程中，要求学生做到：（1）预习实验指导书有关部分，认真做好实验内容的准备，就实验可能出现的情况提前作出思考和分析。
（2）仔细观察上机时出现的各种现象，记录主要情况，作出必要说明和分析。
（3）认真书写实验报告。
（4）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。
（5）实验课程不迟到、不早退、不缺席。
如有事不能出席，需出示请假条。
实验报告内容应该包括：实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、实验收获五部分。
可以原样拷贝实验目的和实验内容；实验步骤根据实际情况截图并配以必要说明，每个同学的截图应带有自己特有的信息；实验结果将所选项目的每个实验最终的模型图拷贝到文档中，形成对应项目的UML模型；实验收获及总结部分要求回答实验后的分析与讨论题，并说明本次实验的心得体会、遇到的问题及解决方法等。
实验的验收将分为两个部分。
第一部分是上机操作，包括检查模型质量和即时提问。
第二部分是提交书面的实验报告。
本实验将采用阶段抽查方式，每个实验都应当在规定的时间内完成并检查通过，过期视为未完成该实验，不计成绩。
希望同学们抓紧时间，合理安排，认真完成。
如学生对实验内容有独创的见解，或设计出独创的实验内容等，期末考核中可给该学生加分；如果独创性特别突出，可以直接给出最高成绩。
目录实验一熟悉建模环境 (4)实验二Use Case建模 (11)实验三顺序图建模 (19)实验四类图与包图基础 (26)实验五设计类图与分析 (31)实验六数据建模与正逆向工程 (35)实验七状态图与活动图 (44)实验八构件图和部署图建模 (49)实验九UML与设计模式 (53)实验十综合实验——图书管理系统设计 (57)备选综合实验案例——学籍管理系统 (58)实验一熟悉建模环境【实验目的】1．熟悉Rational Rose的安装过程；2．熟悉Rational Rose的建模环境。
3．熟悉EA的安装过程和建模环境【实验性质】验证性实验。
【实验要求】实验设备和器材：Pentium II以上微机，Windows2000以上操作系统，Rational Rose2003安装光盘一张。
【实验内容】本次实验要求每个人都安装一遍Rational Rose 2003。
【实验导读】第一块：熟悉Rational Rose2003的安装。
由于Rational Rose的安装比较麻烦，所以通过安装Rational Rose2003，并在安装过程中，发现一些问题，并解决和理解它。
下面就开始介绍Rational Rose2003的安装过程。
打开光盘，双击Rational Rose 的安装图标，然后就会有如图1-1的界面，它是安装的开始界面，让你选择安装的路径。
其默认路径是C:\Program Files\Rational Rose Enterprise Edition for Windows，你可以选择默认路径，也可以更改路径。
图1-1 选择安装目录接下来，按Next键，进入下一个界面，如图1-2所示，就进入了安装的引导界面。
按“下一步”键，进入下一个界面，如图1-3所示，第一个选项是“Rational License Sever”，是用来管理Rational 产品的非固定的、用户命名的授权书序列号的。
这个在安装的时候可以不安装，等安装完第二项后，我们再进行第一项的注册。
第二个选项是“Rational Rose Enterprise Edition”，这个是基于UML的，模型驱动的，为开发人员、建筑师和分析家提供的开发工具。
Rational Rose Enterprise提供了可视数据模型的，有测试用例的支持平台。
我们选择第二项进行安装。
图1-2 安装引导界面图1-3 安装产品选择接下来如图1-4，是选择安装和配置开发方法的。
有三个选项，第二个是不能选的，第一个是网络开发的，第三个是单机版的，我们选择默认选项，单击“下一步”。
图1-4 安装和配置开发方法接下来是安装选择“I accept the terms in the license agreement ”，按“Next”键，就开始进入Rational Rose Enterprise Edition的安装拷贝阶段。
如图1-5显示，选择要安装的程序功能，默认选择是全部选取。
我们在这里选择默认选项。
然后按“接下来”按键，开始安装。
这一步要花费较长时间。
图1-6是安装拷贝文件过程中的界面。
图1-5 选择要安装的功能图1-6拷贝文件中接下来进入“License Key Administrator Wizard”，如图1-7所示，有四个选项：“Point to a Rational License Sever to get my Licenses”；“Import a Rational License File”；“Get, Return, or Move Keys”；“Enter a Temporary or Evaluation License Key”。
第一个填Rational服务器的名称；第二个是输入认证书的文件；第三个是获取，返回或者移动密钥；第四个是填入临时认证密钥。
默认选项是第一个，我们选择默认选项。
然后填上主机名（本机名），就可以了，如图1-8所示。
图1-7 认证书密钥向导图1-8 填写服务器名称和端口号第二块：Rational Rose 2003的解密。
过程如下：（1）先用rational.exe，lmgrd.exe覆盖到你的安装目录的Rartional\common\下；（2）然后改license.dat里面的SERVER your PC ANYDAEMON rational "C:\Program Files\Rational\Common\rational.exe"改成SERVER 你的机器名ANYDAEMON rational "你的安装目录\rational.exe"3．将Flexlm.cpl拷贝到C:\winnt\system32\下，在控制面板里运行FlexLm License Manager，如图1-9所示。
在Setup面板配置文件路径，lmgrd.exe->你的安装目录\Common\lmgrd.exeLicense File为你改过的license.dat4．在Control面板点击Start，如果成功的话点击Status按钮将显示你的机器名：license server UP (MASTER) 说明成功了如图1-10所示（主机名是localhost）。
失败的话重启一下FlexLm License Manager就没问题了。
5．如果弹出对话框License Key Administrator Wizard后,选定Point to a Rational License Server to get my licenses，单击下一步，Server Name文本框中填写你的机器号(可能已经填好)，单击完成。
(成功的话会出现两屏的licenses)再次运行Rational Rose就应该就没问题了。
如图1-11所示。
图1-9 FLEXlm License Manager 的配置图1-10运行license manager后的结果图1-11 运行Rational Rose 2003的结果安装Rational rose 2003的实验到这儿就算完成了，接下来我们开始熟悉一下Rational Rose的建模环境。
Rational Rose的建模环境：Rose是个菜单驱动应用程序，用工具栏帮助使用常用特性。
Rose支持八种不同类型的UML框图：User Case框图、Activity框图、Sequence框图、Collaboration框图、Class框图、Statechart框图、Component框图和Deployment框图。
Rose界面的五大部分是浏览器、文档窗口、工具栏、框图窗口和日志，如图1-12所示。
浏览器：用于在模型中迅速漫游；文档窗口：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；框图窗口：用于显示和编辑一个或多个UML框图；日志：用于查看错误消息和报告各个命令的结果。
若要了解更详细的知识，请看教材。
Rose模型的四个视图Rose模型的四个视图是：Use Case视图、Logical视图、Component视图和Deployment 视图。
各个视图的具体功能请参见教材。
要想了解更多的关于Rational Rose 的应用，我们将在接下来的实验中分别向大家做介绍。
第三块、安装EA并熟悉EA建模环境实验二Use Case建模【实验目的】（1）熟悉Rational Rose 进行建模的一些基本操作；（2）学会使用Use Case视图与Use Case 框图；（3）学习使用Use Case、角色与关系；（4）学习在包中增加.txt文件。
【实验性质】设计性实验。
【实验要求】（1）在浏览器中增加Use Case 框图；（2）在新建的Use Case 框图中增加角色；（3）建模用例的事件流；（4）增加文件。
【实验内容】本次实验要求自己在现有的用例模型（Lab2-1.mdl）中，根据指定的用户需求描述分析Actor和Use Case，创建用例图。
【实验结果】：（Lab2-1.1.mdl）创建了2个新的Use Case 框图。
【实验导读】Step1：首先打开目录Rose实验\Lab2-1.mdl，在浏览器中展开Use Case View，展开Use Case Model，双击框图Global View of Actors and Use Cases。
图2-1 创建Use Case图Step2：鼠标右键点击Use Case Model，增加2个新的Use Case Diagram，分别命名为：Realtor View和Maintain Personal Planner View。
具体实现如图2-1、图2-2所示：图2-2 新建Use Case Diagram图2-3 创建Use Case图Step3：在浏览器中双击Realtor View，打开Realtor View框图，同时将已经存在的Actor 和Use Case 依次拖入其框图中，并安排各个元素的位置。