软件工程实验用例图设计
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软件工程实验：用例图设计
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前言
软件工程导论实验是一门旨在培养学生掌握软件开发过程中的基本方法和技能的课程。本实验的主题是用例图设计，用例图是一种描述系统功能需求的图形化工具，它可以帮助分析和设计系统的行为和交互。用例图由用例、参与者和关系三个元素组成，用例表示系统提供的服务，参与者表示与系统交互的外部实体，关系表示用例之间或用例和参与者之间的联系。本实验的目的是让学生了解用例图的概念和规则，掌握用例图的绘制方法，能够根据给定的需求描述或场景分析出用例和参与者，并用合适的关系连接它们，形成完整的用例图。
实验目的
通过实验，熟悉并掌握面向对象分析的一种工具Rational Rose 2003，掌握面向对象软件 开发中用例图的绘制。
本文中使用的软件流程是Rose，结果展示使用的软件是software ideas modeler professional portable
实验要求
| 1、给出本系统的功能描述： 某学校的网上选课系统主要包括如下功能：管理员通过系统管理界面进入，建立本学期要开的各种课程、将课程信息保存在数据库中并可以对课程进行修改和删除。学生通过客户机浏览器根据学号和密码进入选课界面，在这里学生可以进行三种操作：查询已选课程、选课以及付费，并将这些操作结果存入数据库中。 2、对本系统的用例、活动者进行分析：本系统拟使用Java语言通过三层模型实现：数据核心层、业务逻辑层和接入层。数据核心层包括对于数据库的操作；业务逻辑层作为中间层对用户输入进行逻辑处理，再映射到相应的数据层操作；接入层包括用户界面、系统登录界面、管理界面、用户选课界面等。 本系统涉及的用户包括管理员和学生，他们是用例图中的活动者，他们的主要特征相似，都具有学号和姓名等信息，可抽象出“基”活动者people，而registrar和student则从people继承诞生，数据库管理系统是另外一个活动者。 3、写出系统中出现的一些事件流，如添加课程事件流、删除课程事件流、修改课程事件流、选课事件流。 4、根据以上的分析，可以绘出如下图所示的系统用例图。 |
5、在Rose 2003中绘制系统用例图
实验步骤
| 下面是系统中出现的一些事件流。 添加课程事件流： 1. 管理员选择进入管理界面，用例开始。 2. 系统提示输入管理员密码。 3. 管理员输入密码。 4. 系统验证密码。 A1：密码正确 1. 进入管理界面，系统显示目前所建立的全部课程信息。 2. 管理员选择添加课程。 3. 系统提示输入新课程信息。 4. 管理员输入信息。 5. 系统验证是否和已有课程冲突。 A2：没有冲突 1. 系统添加新课程，提示课程添加成功。 2. 系统重新进入管理主界面，显示所有课程。 1. 用例结束。 其他事件流： A1：密码错误 1. 系统提示再次输入密码 2. 用户确认。 3. 三次错误，拒绝再次访问。 4. 否则进入添加课程事件流第e)步。 A2：有冲突 1. 系统提示有冲突，显示冲突课程信息 2. 用户重新输入 3. 继续验证知道无冲突 4. 进入添加课程事件流第j)步 删除课程事件流和修改课程事件流与此类似。 选课事件流： 1. 学生进入选课登陆界面，用例开始。 2. 系统提示输入学号和密码。 3. 学生输入学号和密码。 4. 系统验证课程是否可选。 A1：验证通过 1. 进入选课主界面。 2. 学生点击选择课程。 3. 系统显示所有课程信息。 4. 学生选择课程。 5. 系统验证课程是否可选。 A2：课程可选 1. 系统提示课程选择成功，提示学生交费。 2. 用例结束。 错误流： A1：验证失败 1. 系统提示验证失败，提示重新输入 2. 三次错误，拒绝再次访问。 3. 成功，转选课事件流第e)步 A2：课程不可选 1. 系统提示课程不可选以及原因。 2. 学生重新选课。 3. 重新验证直至成功。 4. 转选课事件流第j)步。 因为付费方式多样，所以此处不必讨论费用例。查询事件流比较简单，这里也不用详细描述。 1. 在Rose 2003中绘制系统用例图，具体步骤如下： 1. 点击浏览器中的Use Case View 中的Main，弹出用例图窗口。 2. 将光标置于工具栏的Actor图标上，按下左键并将光标拖拽到用例图窗口上，放开左右键，用例窗口内出现一个活动者的图标，将其命名为“People” 3. 采用同样的方法，在用例图中添加Registrar和Student图标。 4. 点击用例窗口工具栏中的图标“generalization”，在用例图窗口中，将光标从Student移动到People之间添加泛化（generalization）关系。 5. 同样在Registrar和People之间添加泛化关系。 6. 点击工具栏中Use Case但图标，将光标移到用例图窗口，窗口内显示用例的椭圆图标，将其命名为“Select Course”。 7. 点击工具栏中的Undirectional Relation 图标，将光标从Student指向Select Course，在Student和Select Course之间添加关联关系。 8. 重复以上步骤，完成（4）中所示的用例图。 9. 然后再指定活动者和用例的属性。在浏览器中选择活动者People，按下鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Open Specification”，可以看到People的版型（Stereotype）是Actor。 10. 双击Select Course用例，弹出Use Case Specification对话框。 11. 在Documentation文本框中书写该用例的事件流。 12. 在完成以上步骤，可以看到Rose在浏览器中自动标出了各种关系。 |
结果展示
总结
本实验的目的是通过用例图设计的方法，分析和描述软件工程导论课程管理系统的功能需求。用例图是一种用于表示系统与外部参与者之间交互的图形化技术，它可以展示系统的功能边界和参与者的角色。本实验中，我们首先确定了系统的主要参与者，包括教师、学生、管理员和教务处。然后，我们根据参与者的需求和目标，识别了系统的主要用例，例如登录、选课、查看成绩、发布公告等。最后，我们使用UML工具绘制了用例图，并编写了用例描述文档，详细说明了每个用例的名称、参与者、前置条件、后置条件、基本流程和异常流程。