计算机与通信工程学院实验报告实验学时：课程实验共20学时，配合《UML在嵌入式系统中的应用》理论课程的学习，培养学生的嵌入式软件分析与建模能力。
实验内容：该门课程的实验为一个完整性的系统建模实验，实验分为十个部分，最后完成图书馆管理系统的全部建模过程，最终形成一个完整的建模文档，得到正向工程和数据库建模的相关结果。
具体内容如下：内容一建模工具学习2学时内容二用例图的制作2学时内容三类图的制作2学时内容四顺序图的制作2学时内容五通信图的制作2学时内容六活动图的制作2学时内容七状态图的制作2学时内容八组件图和部署图的制作2学时内容九数据模型的建立2学时内容十正向工程2学时实验目的：使学生对系统级建模有个完整的认识，通过课程所学知识，结合实验内容，掌握建模的思想、方法和其在系统分析和设计中的重要意义。
实验难点：实验的每一部分都是逐步累进的过程，每个实验环节都是以前一个实验环节为基础，每一部分的正确性会影响下一步实验的正常开展。
实验要求：（1）要求学生掌握Rational Rose建模软件的使用，可以利用其进行系统级建模。
（2）要求学生理解和掌握用例图，类图，书序图，通信图，活动图，状态图，组件图和部署图，数据模型以及正向工程的建模实现。
实验验收：以最后一次实验课的现场实验验收（查看建模结果和问询）为准，实验报告作为存档资料备查。
提交资料要求：提交实验总结，实验报告（正反面打印），实验的所有文档电子版（建模文件，正向工程代码文件，实验报告，实验总结报告内容1 建模工具学习1.实验内容：熟悉 Rational Rose 建模环境2.实验目的：熟悉 Rational Rose 建模环境3.实验过程：1）双击“开始——程序——Rational Software——Rational Rose Enterprise Edition”，启动 Rational Rose 建模环境。
2）如果是新建一个模型，则选择“New”选项，按下 Cancel 按钮后，进入图 Rose 主界面。
否则，选择“Existing”或“Recent”选项，选择一个已存在的模型（后缀：*.mdl）,打开模型文件即可。
主界面包含五大部分：导航窗口、绘图窗口、工具栏、文档窗口和日志窗口。
3）主界面介绍：（1）导航窗口用于在模型中迅速漫游。
导航窗口类似于 windows 操作系统的资源管理器，它以树形结构显示了模型中的所有元素，包括参与者、用例、类、组件等。
如同windows 的资源管理器一样，用户可以像创建文件似的创建 UML 模型的包，包下还可以创建子包（类似于子文件夹），从而可以将繁多的元素纳入不同的包，达到有效组织和管理的目的。
（2）绘图窗口当在导航窗口中选中某个图双击后，就会打开一个绘图窗口并显示该图，可以使用左边的工具栏进行绘图。
根据图型的不同，工具栏提供与之相应的图形符号。
（3）工具栏提供了所有 UML 中的图示符号，包括用例、参与者、类、关系、注释等等，按下任意一个图形元素，就可以在绘图窗口中绘制出来。
（4）文档窗口图形符号提供的信息经过了抽象和压缩，提供的信息量有限，每张图或每个图形元素的详细信息可以补充在文档窗口中。
比如书写用例规约时，只要在绘图窗口中点击选中某个用例，然后在文档窗口中输入规约内容，系统就会自动自动保存文档内容，并与该用例关联起来。
（5）日志窗口使用 Rose 工具时，有些信息会在日志窗口中显示出来，比如在生成代码时可能发生的任何错误。
（6）用例视图（Use Case View）：用于管理需求分析获取的所有用例、参与者和用例图。
（7）逻辑视图（Logic View）：分析和设计完成的所有制品（如类图、对象图、顺序图、活动图、状态图等）放置在逻辑视图中。
（8）组件视图（Component View）：逻辑视图中的类实现后成为软件的组件，可以放在组件视图中创建这些组件，并绘制组件图描述它们之间的依赖关系。
（9）部署视图（Deployment View）:系统最终要实现物理部署，在部署视图中创建物理系统中的节点和节点的连接，并描述软件组件在物理节点中的分布4.实验结果：如上两张图内容2 用例图的制作1.实验内容：根据课堂所讲的案例——图书管理系统的要求，完成对该系统的需求建模，得到用例模型后，应针对指定用例进行业务分析。
2.实验目的：1）熟悉用例图的基本功能和使用方法。
2）掌握如何使用建模工具绘制用例图。
3.实验过程：1）建立用例模型：需求陈述：图书馆系统实行开架阅览，并为读者提供了客户端，读者可以查询到馆藏书目和本人在借的图书。
对目前已借出无馆藏的图书可以进行预定，也可以取消预定，这项功能也可以通过互联网实现。
图书管理员通过系统记录图书的出借和归还，以及进行书目的维护、读者信息和借书卡的维护。
业务分析：根据课堂讲授的方法，进行参与者、用例、用例关系的识别2）绘图：（1）双击 Use Case View 节点下的 main，为绘制用例图做好准备。
（2）为用例工具栏添加用例间的“包含”和“扩展”连接符（3）添加参与者添加用例（4）按步骤（3）反复操作，向用例图中添加其他的 Actor 和其他的 Use Case （6）用例的实现（7）绘制用例间的关系4.实验结果：内容3 类图的制作1.实验内容：实验分成两部分：第 1 部通过实验 2完成的用例图我们可以初步了解系统的业务功能，现在需要对实验 1 的需求进一步分析，从中识别出系统的概念类，对系统进行分析阶段的静态建模；第 2 部分要求在第 1 部分系统分析的基础上，精化、完善分析阶段的类图，使之成为计算机系统可实现的模型。
2.实验目的：1）理解类的基本概念。
2）掌握在 Rational Rose 中绘制类的操作方法。
3）掌握在 Rational Rose 中绘制类的关联、依赖、泛化关系。
3.实验过程：1）分析阶段的静态建模绘制类：（1）打开 Rose 中的 Logical View（逻辑视图），鼠标右键单击 Logical View 根节点后，选择“New——Package”项，在逻辑视图下建一个名为“ClassDiagram“的包，用于存放图书管理系统的静态模型。
（2）在“Class Diagram”包下建立一张名为“Entity”的业务领域实体类图（3）添加类“借书记录”（4）设置类的属性，类的方法（5）重复（4）步骤，为图添加其他类，定义类的属性和方法（6）添加类的关联关系，设置关联属性，去掉关联的箭头（7）定义聚集关联（8）添加类的泛化关系2）设计阶段的静态建模设计阶段类的静态建模包括两方面：第 1 方面是将分析阶段识别的领域实体类进一步细化，将分析阶段识别的汉语的类名、属性名和方法名转变为英文的类名、属性名和方法名；第 2 方面，要根据软件体系结构的分层模式，为静态模型添加边界类和控制类，绘制一张反映边界类、控制类、实体类三者关系的总体图。
绘制：（1）打开 Rose 中的 Logical View（逻辑视图）节点下“Class Diagram”包中的“Entity”实体类图，鼠标右键单击“借书记录”类，在出现的快捷菜单中，选择“Open Specification”菜单项，打开类设置对话框，更改类名“借书记录”为“Loan”（2）设计类的属性，设计类的方法，定义类方法的参数（3）至此，借书记录类“Loan”的详细设计完成，以此类推，我们可以在分析阶段的基础上，重复第（2）步骤，完成其他类属性和方法的详细设计（4）设计阶段需要添加边界类、控制类，在添加之前，我们应建立一个实体类子包“BO”，用于存放上述设计的实体类。
（5）设计边界类（6）完成其他边界类的添加（LendWindow、ReturnWindow、QueryWindow、ReservationWindow、MaintainReaderWindow 和MaintainResourceWindow）（7）设计控制类，为控制类在“Class Diagram”包下建立一个“CO”子包，并在“CO”子包下添加控制类（LendLogic、ReturnLogic、QueryLogic、ReservationLogic、MaintainReaderLogic 和MaintainResourceLogic）。
（8）至此，实体类、边界类和控制类均已添加完毕（9）设计一张总体图来反映三大类的一个总体的相互关系4.实验结果：分析阶段的静态建模设计阶段的静态建模内容4 顺序图的制作1.实验内容：，需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由顺序图来描述系统的动态特性，协作图与顺序图是同构的，Rose 可自动转换。
2.实验目的：1）理解顺序图的基本概念。
2）掌握在 Rational Rose 中绘制顺序图的操作方法。
3.实验过程：1）分析阶段的动态建模分析：在分析阶段，绘制的顺序图中，所有消息可以使用便于理解的自然语言来描述，并且可以仅在实体类中识别对象职责，而不涉及边界类和控制类。
绘图步骤：（1）鼠标右击导航窗口“Logicl View”节点，选择“New——Package”，建立 1 个子包：“Sequence Diagram”（用于存放顺序图、协作图）（2）鼠标右击“Sequence Diagram”子包，选择快捷菜单项“New——Sequence Diagram”，创建一张新的顺序图，取名为“借出图书”（3）设置支持嵌套消息的环境（4）绘制类、绘制消息，重复步骤第（4）步骤，按照同样的方法完成用例“归还图书”的顺序图，分析阶段的动态建模完成2）设计阶段的动态建模分析：在设计阶段，顺序图中需要引入边界类和控制类，在识别对象职责的基础上，需要将消息转换为类的方法，为方法定义参数、返回值类型，便于计算机的实现。
绘图：（1）在分析阶段保存的模型文件基础上，打开“借出图书”的顺序图。
（2）在顺序图中引入一个“LendWindow”界面类和一个“LendLogic”控制类（3）为消息定义类的方法，为其余的消息定义方法，来完善分析阶段“借出图书”的顺序图（4）完善“归还图书”顺序图4.实验结果：分析阶段的动态建模设计阶段的动态建模内容5 通信图的制作1.实验内容：生成协作图2.实验目的：生成协作图3.实验过程：1）分析：在设计阶段，顺序图中需要引入边界类和控制类，在识别对象职责的基础上，需要将消息转换为类的方法，为方法定义参数、返回值类型，便于计算机的实现。
2）绘图：（1）在分析阶段保存的模型文件基础上，打开“借出图书”的顺序图。
（2）在顺序图中引入一个“LendWindow”界面类和一个“LendLogic”控制类（3）为消息定义类的方法，为其余的消息定义方法，来完善分析阶段“借出图书”的顺序图（4）完善“归还图书”顺序图（5）生成协作图4.实验结果：归还图书：借出图书：内容6 活动图的制作1.实验内容：根据图书管理系统开发进度，在完成对系统的需求建模，得到用例模型后，应针对每个用例进行业务分析，说明其具体的业务流程，现系统分析部指派您完成该项任务。