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uml系統建模基礎教程(清華大學出版社)課後題答案

UML習題答案

第壹章 面向對象設計與UML

1. 填空題

(1) 基本構造塊 UML規則 公***機制

(2) 名字 屬性 操作

(3) 封裝 繼承 多態

(4) 繼承

(5) 瀑布模型 噴泉模型 基於組件的開發模型 XP開發模型

2. 選擇題

(1)C

(2)A B C D

(3)A B C D

(4)A B C

(5)A

3.簡答題

(1)類是具有相同或相似結構、操作和約束規則的對象組成的集合,而對象是某壹類的具體化實例,每壹個類都是具有某些***同特征的對象的抽象。類與對象的關系就如模具和鑄件的關系,類的實例化結果就是對象,而對壹類對象的抽象就是類.類描述了壹組有相同特性和相同行為的對象。

(2)1.UML是壹種語言。 2. UML是用來建模的。 3.UML是統壹的標準。

(3)建模能夠幫助我們按照實際情況或按我們需要的形式對系統進行可視化;提供壹種詳細說明系統的結構或行為的方法;給出壹個指導系統構造的模板;對我們所做出的決策進行文檔化。

在建模時應遵循以下原則:選擇要創建什麽模型對如何動手解決問題和如何形成解決方案有著意義深遠的影響;每壹種模型可以在不同的精度級別上表示;最好的模型是與現實相聯系的;單個模型不充分;對每個重要的系統最好用壹組幾乎獨立的模型去處理。

(4)UML和面向對象軟件開發之間有緊密的關系,可以說是面向對象軟件開發促使了UML的產生。但是由於在UML標準化的過程中,吸收了業務建模、工作流建模和數據庫建模等領域的標準規範,形成了適應性很強的標準。

(5)在軟件設計過程中,使用UML建模是為了能夠更好地理解正在開發的系統。通過UML建模,可以達到以下目的:有助於按照實際情況或按照所需要的樣式對系統進行可視化;能夠規約系統的結構或行為;給出了指導構造系統的模板;對做出的決策進行文檔化。

第二章 UML通用知識點綜述

1.填空題

(1)依賴 泛化 關聯 實現

(2)視圖 圖 模型元素

(3)實現視圖 部署視圖

(4)構造型 標記值 約束

(5)規格說明 修飾 通用劃分

2. 選擇題

(1)D

(2)C

(3)A

(4)A B

(5)D

3.簡答題

(1)在UML中,定義了四種基本的面向對象的事物,分別是結構事物、行為事物、分組事物和註釋事物等。

(2)構件種類有:源代碼構件、二進制構件和可執行構件。

(3)在UML中主要包括的視圖為靜態視圖、用例視圖、交互視圖、實現視圖、狀態機視圖、活動視圖、部署視圖和模型管理視圖。

(4)視圖和圖是包含和被包含的關系。在每壹種視圖中都包含壹種或多種圖。

(5)UML提供了壹些通用的公***機制,使用這些通用的公***機制(通用機制)能夠使UML在各種圖中添加適當的描述信息,從而完善UML的語義表達。通常,使用模型元素的基本功能不能夠完善的表達所要描述的實際信息,這些通用機制可以有效地幫助表達,幫助我們進行有效的UML建模。UML提供的這些通用機制,貫穿於整個建模過程的方方面面。前面我們提到,UML的通用機制包括規格說明、修飾和通用劃分三個方面。

第三章 Rational統壹過程

1.填空題

(1)角色 活動 產物 工作流

(2)邏輯視圖 過程視圖 物理視圖 開發視圖 用例視圖

(3)設計 開發 驗證

(4)二維

(5)周期 叠代過程 裏程碑

2.選擇題

(1)A B C D

(2)A C D

(3)A C D

(4)A B C

(5)A B C D

3.簡答題

(1)初始階段、細化階段、構造階段和移交階段。

(2)叠代式軟件開發、需求管理、基於構件的架構應用、建立可視化的軟件模型、軟件質量驗證和軟件變更控制。

(3)在Rational統壹過程的開發流程中,分別使用角色、活動、產物和工作流四種建模元素來進行表達。

(4)對於壹個以架構為中心的開發組織,需要對架構的目的、架構的表示和架構的過程進行關註。

(5)Rational統壹過程是Rational軟件開發公司的壹款軟件產品,並且和Rational軟件開發公司開發的壹系列軟件開發工具進行了緊密的集成。Rational統壹過程擁有自己的壹套架構,並且這套架構是以壹種大多數項目和開發組織都能夠接受的形式存在的。它提供了如何對軟件開發組織進行管理的方式,並且擁有自己的目標和方法。

(6)實現Rational統壹過程的步驟:評估當前狀態、建立明確目標、識別過程風險、計劃過程實現、執行過程實現和評價過程實現。

(7)Rational統壹過程作為壹種軟件工程過程為開發組織提供了如何在開發過程中如何對軟件開發的任務進行嚴格分配、如何對參與開發的人員職責進行嚴格的劃分等方法。按照預先制定的計劃,這些計劃包括項目時間計劃和經費預算,開發出高質量的軟件產品,並且能夠滿足最終用戶的要求。Rational統壹過程提供了壹種以可預測的循環方式進行軟件開發的過程、壹個用來確保生產高質量軟件的系統產品、壹套能夠被靈活改造和擴展的過程框架和許多軟件開發最佳實踐,這些都使Rational統壹過程對現代軟件工程的發展產生了深遠的影響。

第四章 Rational Rose的安裝和操作

1.填空題

(1)新建 打開 最近使用的模型

(2)用例視圖 邏輯視圖 構件視圖 部署視圖

(3)編輯區

(4)模型內容 日誌記錄

(5)mdl

2.選擇題

(1)A B C D

(2)A C D

(3)A B C

(4)A C D

(5)C

3.簡答題

(1)Rational Rose 是壹個完全的、具有能滿足所有建模環境(包括Web開發、數據庫建模以及各種開發工具和語言)需求能力和靈活性的壹套解決方案。Rational Rose 允許系統開發人員、系統管理人員和系統分析人員在軟件的各個開發周期內,建立系統地需求和系統的體系架構的可視化模型,並且能夠將這些需求和系統的體系架構可視化模型轉換成代碼,幫助系統開發。Rational Rose建模工具能夠為UML提供很好的支持。

(2)從略,參照第二節。

(3)通過選擇“File”(文件)菜單欄下的“Import”(導入)可以用來導入模型、包或類等,可供選擇的文件類型包含.mdl、.ptl、.sub或.cat等,導入模型的對話框。導入模型,可以對利用現成的建模。

通過選擇“File”(文件)菜單欄下的“Export Model ...”(導出模型)可以用來導出模型,導出的文件後綴名為.ptl,當選擇壹個具體的類的時候,比如選擇壹個類名稱為“User”,然後我們可以通過選擇“File”(文件)菜單欄下的“Export User”(導出User類)來導出User類,彈出導出的文件後綴名稱為.ptl

(4)Rational Rose 2003的主界面主要是由標題欄、菜單欄、工具欄、工作區和狀態欄構成。默認的工作區域包含四個部分,分別是左側的瀏覽器,文檔編輯區和右側的圖形編輯區域,以及下方的是日誌記錄。

第五章 使用Rose設計UML

1.填空題

(1)用例視圖 邏輯視圖 構件視圖 部署視圖

(2)非壹致性檢查 審查功能 審查功能 重用建模元素和圖功能

(3)構件 構件圖 包

(4)部署

(5)模型代碼庫 執行文件 運行庫 其他構件的信息

2.選擇題

(1)A B D

(2)A C D

(3)A C D

(4)A B C

(5)A B C D

3. 簡答題

(1)使用Rational Rose建立的Rose模型中分別包括用例視圖、邏輯視圖、構件視圖和部署視圖。用例視圖是系統功能的高層抽象。邏輯視圖關是系統如何實現用例中所描述的功能。部署視圖顯示的是系統的實際部署情況,它是為了便於理解系統如何在壹組處理節點上的物理分布,而在分析和設計中使用的構架視圖。

(2)使用Rational Rose生成代碼有通過以下四個步驟進行:選擇待轉換的目標模型、檢查語言的語法錯誤、設置代碼生成屬性、最後生產代碼。

(3)在Rational Rose中,可以通過收集有關類、類的屬性、類的操作、類與類之間的關系以及包和構件等靜態信息,將這些信息轉化成為對應的模型,在相應的圖中顯示出來。

(4)用例視圖關註的是系統功能的高層抽象,適合於對系統進行分析和獲取需求,而不關註於系統的具體實現方法。邏輯視圖關註系統如何實現用例中所描述的功能,主要是對系統功能性需求提供支持,即在為用戶提供服務方面,系統所應該提供的功能。

第六章 用例圖

1.填空題

(1)用例圖

(2)參與者(角色) 用例 系統邊界 關聯

(3)包含 擴展 泛化

(4)用例粒度

(5)組成部分 系統外部

2.選擇題

(1)D

(2)A C D

(3)C

(4)C

(5)D

3. 簡答題

(1)識別用例的最好方法就是從分析系統參與者開始,在這個過程中往往會發現新的參與者。當找到參與者之後,我們就可以根據參與者來確定系統的用例,主要是看各參與者如何使用系統,需要系統提供什麽樣的服務。對於這個被選出的用例模型,不僅要做到易於理解,還要做到不同的涉眾對於它的理解是壹致的

(2)我們可以在用例之間抽象出包含、擴展和泛化這三種關系。多個用例用到同壹段的行為,則可以把這段***同的行為單獨抽象成為壹個用例,然後讓其他用例來包含這壹用例。擴展關系往往被用來處理異常或者構建靈活的系統框架。使用擴展關系可以降低系統的復雜度,有利於系統的擴展,提高系統的性能。擴展關系還可以用於處理基礎用例中的那些不易描述的問題,使系統顯得更加清晰易於理解。當您發現系統中有兩個或者多個用例在行為、結構和目的方面存在***性時,就可以使用泛化關系。這時,可以用壹個新的(通常也是抽象的)用例來描述這些***有部分,這個新的用例就是父用例。

(3)視系統的復雜度決定。對於比較簡單的系統,可以相對用的少些用例圖,對於比較復雜的系統,為表示清楚系統功能必須多創建用例圖。我們應該根據每個系統的具體情況,具體問題具體分析,在盡可能保證整個用例模型的易理解性前提下決定用例的大小和數目。

(4)用例圖是從軟件需求分析到最終實現的第壹步,它顯示了系統的用戶和用戶希望提供的功能,有利於用戶和軟件開發人員之間的溝通。借助於用例圖,系統用戶、系統分析人員、系統設計人員、領域專家能夠以可視化的方式對問題進行探討,減少了大量交流上的障礙,便於對問題達成***識。

(5)使用Rose創建用例圖的步驟:識別參與者、創建用例,最後創建用例之間的關系。

4.上機題

(1)用例圖位於光盤中學生管理系統.mdl. ->User Case View->系統管理員用例圖

(2)用例圖位於光盤中學生管理系統.mdl. ->User Case View->教師用例圖

(3)用例圖位於光盤中學生管理系統.mdl. ->User Case View->學生用例

第七章 類圖與對象圖

1.填空題

(1)對象 鏈

(2)依賴 泛化 關聯 實現

(3)類

(4)類 接口 數據類型 構件

(5)***有類型 私有類型 受保護類型

2.選擇題

(1)A B

(2)C

(3)D

(4)D

(5)C

3. 簡答題

(1)類的組成元素有類的名稱、類的屬性、類的操作、類的職責、類的約束和類的註釋。

(2)對象圖是由對象和鏈組成的。

(3)在面向對象分析方法中,類和對象的圖形表示法是關鍵的建模技術之壹。它們能夠有效的對業務領域和軟件系統建立可視化的對象模型,使用強大的表達能力來表示出面向對象模型的主要概念。UML中的類圖和對象圖顯示了系統的靜態結構,其中的類、對象是圖形元素的基礎。

(4)在類中包含三個部分,分別是類名、類的屬性和類的操作。類的名稱欄只包含類名。類的屬性欄定義了所有屬性的特征。類中列出了操作類中使用了關聯連接,關聯中使用名稱、角色以及約束等特征定義。類是壹類的對象的抽象,類不存在多重性。

對象包含兩個部分:對象的名稱和對象的屬性。對象的名稱欄包含“對象名:類名”。對象的屬性欄定義了屬性的當前值。對象圖中不包含操作內容,因為對屬於同壹個類的對象,其操作是相同的。對象使用鏈進行連接,鏈中包含名稱、角色。對象可以具有多重性。

4.上機題

(1)類圖位於光盤中學生管理系統.mdl. -> User Case View->類圖

(2)對象圖位於光盤中學生管理系統.mdl. -> Logical View->類圖

(3)對象圖位於光盤中學生管理系統.mdl. -> Logical View->類圖

類圖位於光盤中學生管理系統.mdl. -> User Case View->類圖

第八章 序列圖

1.填空題

(1)序列圖

(2)發送者 接收者 活動

(3)激活

(4)生命線

(5)矩形框 下劃線

2.選擇題

(1)A B C D

(2)A

(3)A C

(4)B

(5)A B C

3. 簡答題

(1)序列圖的用途包括:確認和豐富壹個使用語境的邏輯表達。細化用例的表達。有效地描述如何分配各個類的職責以及各類具有相應職責的原因。

(2)確定序列對象。創建對象。創建生命線。創建消息。銷毀對象。

(3)序列圖顯示不同的業務對象如何交互,對於交流當前業務如何進行很有用。除記錄組織的當前事件外,壹個業務級的序列圖能被當作壹個需求文件使用,為實現壹個未來系統傳遞需求。在項目的需求階段,分析師能通過提供壹個更加正式層次的表達,把用例帶入下壹層次。那種情況下,用例常常被細化為壹個或者更多的序列圖。組織的技術人員也能通過序列圖在記錄壹個未來系統的行為應該如何表現。在設計階段,架構師和開發者能使用該圖,挖掘出系統對象間的交互,這樣充實整個系統設計

(4)銷毀對象表示對象生命線的結束,在對象生命線中使用壹個“X”來進行標識。給對象生命線中添加銷毀標記的步驟如下:在序列圖的圖形編輯工具欄中選擇 按鈕,此時的光標變為“+”符號。單擊欲銷毀對象的生命線,此時該標記在對象生命線中標識。該對象生命線自銷毀標記以下的部分消失。

4.上機題

(1)序列圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->輸入學生信息1(序列圖)

(2)序列圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->輸入學生信息(序列圖)

(3)序列圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->修改學生信息(序列圖)

第九章 協作圖

1.填空題

(1)對象 協作關系中的鏈

(2)對象 對象間 進行交互

(3)獨立連接 關聯

(4)協作圖

(5)消息

2.選擇題

(1)B

(2)A B D

(3)D

(4)A B C

(5)A

3. 簡答題

(1)協作圖的作用:通過描繪對象之間消息的傳遞情況來反映具體的使用語境的邏輯表達。顯示對象及其交互關系的空間組織結構。協作圖的另外壹個作用是表現壹個類操作的實現。

(2)對象、消息和鏈,這三個元素構成了協作圖。對象的角色表示壹個或壹組對象在完成目標的過程中所應起的那部分作用。通過壹系列的消息來描述系統的動態行為。鏈是兩個或多個對象之間的獨立連接,是關聯的實例。

(3)協作圖中消息的種類有同步消息和異步消息。同步消息用於系統中使用多線程的場合。異步消息用於使用有並行的活動如消息隊列的場合。

(4)協作圖和序列圖都是交互圖,它們既是等價的,又有所區別。順序圖表示了時間消息序列,但沒有表示靜態對象關系。順序圖可以有效的幫助我們觀察系統的順序行為。而協作圖用於表示壹個協同中的對象之間的關系和消息以及描述壹個操作或分類符的實現。在對系統進行行為建模時,通常做法是用順序圖按時間順序對控制流建模,用協作圖按對象組織對控制流建模。

4.上機題

(1)協作圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->輸入學生信息1(協作圖)

(2)協作圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->輸入學生信息(協作圖)

(3)協作圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->修改學生信息(協作圖)

第十章 活動圖

1.填空題

(1)活動圖

(2)壹個對象流

(3)動作狀態

(4)入口動作和出口動作

(5)泳道

2.選擇題

(1)A B D

(2)A B D

(3)C

(4)B

(5)A

3. 簡答題

(1)活動圖描述壹個操作執行過程中所完成的工,作它對活動圖對用例描述尤其有用,它可建模用例的工作流,顯示用例內部和用例之間的路徑。活動圖可以說明用例的實例是如何執行動作以及如何改變對象狀態。它顯示如何執行壹組相關的動作,以及這些動作如何影響它們周圍的對象。活動圖對理解業務處理過程十分有用。

(2)UML活動圖中包含的圖形元素有:動作狀態、活動狀態、組合狀態、分叉與結合、分支與合並、泳道、對象流。

(3)分叉用來表示將壹個控制流分成兩個或者多個並發運行的分支,分叉具有壹個輸入轉換,兩個或者多個輸出轉換,每個轉換都可以是獨立的控制流。分支是轉換的壹部分,它將轉換路徑分成多個部分,每壹部分都有單獨的監護條件和不同的結果。當動作流遇到分支時,會根據監護條件(布爾值)的真假來判定動作的流向。分支的每個路徑的監護條件應該是互斥的,這樣可以保證只有壹條路徑的轉換被激發。

(4)動作狀態是原子性的動作或操作的執行狀態,它不能被外部事件的轉換中斷。動作狀態的原子性決定了動作狀態要麽不執行,要麽就完全執行,不能中斷。動作狀態不能有入口動作和出口動作,也不能有內部轉移。動作狀態是壹種特殊的活動狀態。可以把動作狀態理解為壹種原子的活動狀態。

活動狀態是非原子性的,用來表示壹個具有子結構的純粹計算的執行。活動狀態可以分解成其他子活動或動作狀態,可以被使轉換離開狀態的事件從外部中斷。活動狀態可以有內部轉換,可以有入口動作和出口動作。活動狀態具有至少壹個輸出完成轉換,當狀態中的活動完成時該轉換激發。

4.上機題

(1)活動圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->State/Activity Model->學生登錄

(2)活動圖位於光盤中學生管理系統.mdl-> User Case View-> State/Activity Model->學生登錄

(3)活動圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->State/Activity Model->刪除學生信息

第十壹章 包圖

1.填空題

(1)包 子系統 依賴關系

(2)公***的 私有的 受保護的

(3)模型元素 圖

(4)包圖

(5)模型

2.選擇題

(1)A

(2)A B

(3)B C D

(4)B C D

(5)A B C

3. 簡答題

(1)包和包之間的關系總的來講可以概括為依賴關系和泛化。

(2)包圖是壹種維護和描述系統總體結構的模型的重要建模工具,通過對圖中各個包以及包之間關系的描述,展現出系統的模塊與模塊之間的依賴關系。包圖是由包和包之間的聯系構成的,它是維護和控制系統總體結構的重要工具。

(3)構成包圖的基本元素有包、子系統和依賴關系。包是壹個可以擁有任何種類的模型元素的通用的命名空間。在系統模型中,每個圖必須被壹個唯壹確定的包所有,同樣這個包可能被另壹個包所包含。包構成進行配置控制、存儲和訪問控制的基礎。若幹個相對獨立的子系統構成了壹個大型的復雜系統,系統和子系統的關系基本上是組合關系。通過對包圖中各個包以及包之間關系的描述,展現出系統的模塊與模塊之間的依賴關系。

(4)包是包圖中最重要的概念,是最重要的組成部分。包圖是由包和包之間的聯系構成的,沒有包就沒有包圖。

4.上機題

(1)包圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View->包圖

第十二章 構件圖和部署圖

1.填空題

(1)代碼特征 身份特征

(2)構件圖

(3)構件 構件 類和接口

(4)虛包

(5)部署圖

2.選擇題

(1)A B D

(2)B

(3)A B D

(4)A

(5)B

3. 簡答題

(1)構件圖適用於下列建模需求:系統源代碼、系統的發布版本、物理數據庫、自適應系統、用於建立業務模型和用於系統的開發管理等。

(2)二者都有名稱,都可以實現壹組接口,都可以參與依賴關系,都可以被嵌套,都可以有實例,都可以參與交互。類描述了軟件設計的邏輯組織和意圖,而構件這描述了軟件設計的物理實現,類可以有屬性和操作,構件只有操作,只有通過構件使得接口才能使用。

(3)在壹張基本構件圖中,構件之間最常見的關系是依賴關系和實現關系。

(4)在UML中,構件主要包括配置構件、工作產品構件和可執行構件。

4.上機題

(1)構件圖位於光盤中學生管理系統.mdl->Component View->構件圖

(2)部署圖位於光盤中學生管理系統.mdl-> Deployment View

第十三章 狀態圖

1.填空題

(1)對象

(2)狀態圖

(3)簡單狀態和組成狀態

(4)歷史狀態

(5)事件

2.選擇題

(1)A B C D

(2)A B

(3)A

(4)A C D

(5)A B C

3. 簡答題

(1)狀態圖是由狀態、初始狀態、終止狀態、轉換和判定這幾個要素構成的

(2)狀態機是壹種記錄下給定時刻狀態的設備,它可以根據各種不同的輸入對每個給定的變化而改變其狀態或引發壹個動作。壹個狀態圖(Statechart Diagram)本質上就是壹個狀態機,或者是狀態機的特殊情況,它基本上是壹個狀態機中的元素的壹個投影,這也就意味著狀態圖包括狀態機的所有特征。狀態圖描述了壹個實體基於事件反應的動態行為,顯示了該實體如何根據當前所處的狀態對不同的時間做出反應的。

(3)在軟件開發中使用狀態圖建模的作用:狀態圖清晰的描述了狀態之間的轉換順序,通過狀態的轉換順序也就可以清晰的看出事件的執行順序;清晰的事件順序有利於程序員在開發程序時避免出現事件錯序的情況;狀態圖清晰的描述了狀態轉換時所必須的觸發事件、監護條件和動作等影響轉換的因素,有利於程序員避免程序中非法事件的進入;狀態圖通過判定可以更好的描述工作流因為不同的條件發生的分支。

(4)順序組成狀態的多個子狀態之間是互斥的,不能同時存在的。壹個順序組成狀態最多可以有壹個初始狀態和壹個終態。並發組成狀態可以有兩個或者多個並發的子狀態,每個並發子狀態還可以進壹步分解為順序組成狀態。壹個並發組成狀態可以沒有初始狀態,終態。

4.上機題

(1)狀態圖位於位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View-> State/Activity Model->學生信息

(2)狀態圖位於位於光盤中學生管理系統.mdl->Loginal View-> State/Activity Model->系統管理員

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