Методические указания к выполнению

лабораторных работ по построению

UML диаграмм с помощью программы

Rational Rose 7.0

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ

РАДИОТЕХНИКИ, ЭЛЕКТРОНИКИ И АВТОМАТИКИ

(ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

ФАКУЛЬТЕТ: «ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ МАШИНЫ И СИСТЕМЫ»

КАФЕДРА: «МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ»

Курсовой проект

по дисциплине

«Технологии разработки программного обеспечения»

Разработка методических указаний к

выполнению лабораторных работ по построению

UML диаграмм с помощью программы

Rational Rose 7.0

Исполнители: Руководитель:

ГРУППА: ВСМУ-12-05 доц. Шуткин Л.В.

СТУДЕНТЫ(Ф.И.О.):

Камунина Ольга

Ломакин Евгений

Москва, 2008 г.

Оглавление

Общие сведения 8

Краткое описание лабораторных работ 10

UML диаграммы в Rational Rose 11

Use case diagram (диаграммы прецедентов) 11

Deployment diagram (диаграммы топологии) 12

State Maсhine diagram (диаграммы состояний) 12

Activity diagram (диаграммы активности) 13

Interaction diagram (диаграммы взаимодействия) 13

Sequence diagram (диаграммы последовательностей действий) 13

Collaboration diagram (диаграммы сотрудничества) 14

Class diagram (диаграммы классов) 14

Component diagram (диаграммы компонентов) 15

ВВОДНОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 16

ПЕРВОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 22

ВТОРОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 28

ТРЕТЬЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 41

ЧЕТВЕРТОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 51

ПЯТОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 59

ШЕСТОЕ ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 70

Заключение 75

Используемая литература 76

Дополнительная литература 76

Алфавитный указатель 77

Общие сведения

Целью лабораторных работ является обучение студентов построению UML диаграмм. В результате выполнения лабораторных работ студенты приобретают практические навыки построения UML диаграмм с помощью графической компьютерной программы Rational Rose, поддерживающей язык UML.

Когда вы рассматриваете рисунок, изображающий сложную систему, то зачастую, понимаете его смысл без каких либо словесных пояснений. Так происходит потому, что наш мозг в высшей степени эффективно выполняет функции восприятия, обработки и понимания смысла зрительной (образной) информации. Не случайно русская пословица гласит “Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать”. По этой причине в последние годы одним из наиболее продуктивных направлений в проектировании компьютерных систем стало использование их наглядных схем, рисуемых на бумаге и экранах компьютеров. Визуальный подход к проектированию особенно отчетливо проявился в Унифицированном Языке Моделирования (Unified Modeling Language, UML), предназначенном для анализа и проектирования автоматизированных информационных систем (АИС), баз данных, компьютерных программ и иных сложных систем.

Сдавая лабораторную работу преподавателю, студенты должны знать, что система является сложной, если ее разработчики (или исследователи) для составления некоторого цельного представления о ней рассматривают систему не с одной, а с многих различных точек зрения. Например, при проектировании конкретной АИС разработчики рассматривают ее с точек зрения объектов и отношений между ними, бизнес и иных процессов, а также с других точек зрения. Еще один пример сложных систем – компьютерные программы. Они рассматриваются программистами с позиций глобальных и локальных переменных, однозначно идентифицированных имен переменных, инкапсуляции частей программных кодов и с многих других точек зрения.

Язык UML является ярким примером продуктивного использования в компьютерной практике наглядных схем, отображающих различные взгляды разработчиков на сложные системы. Его наглядные диаграммы широко применяются системными аналитиками и программистами, проектирующими АИС, базы данных и компьютерные программы. UML диаграммы и, дополняющие их спецификации, обычно помещаются в проектную документацию АИС и компьютерных программ. Для изображения UML диаграмм на экранах компьютеров используются графические программы, поддерживающие язык UML. Одной из таких программ является Rational Rose.

В лабораторных работах в качестве примера практического применения UML диаграмм используется Автоматизированная информационная система (АИС) регистрации учебных курсов. Мы выбрали этот пример потому, что студенты на собственном опыте знают, что такое система регистрации учебных курсов МИРЭА.

Сегодня существуют, как ручные, так и автоматизированные системы регистрации учебных курсов ВУЗов. Например, в МИРЭА пока еще используется ручная система регистрации учебных курсов. За ее функционирование отвечает Учебная часть нашего института. В некоторых российских и американских ВУЗах недавно начали применять автоматизированные системы регистрации учебных курсов.

С точки зрения понятий языка UML, преподаватели, студенты, сотрудники учебной части ВУЗа и работники бухгалтерии, выполняющие финансовые расчеты со студентами и преподавателями, являются “актерами” АИС регистрации учебных курсов. Все актеры АИС находятся на ее внешней границе.

При проектировании АИС, подобных регистрации учебных курсов, обычно, сначала используется схема, отображающая пять “взглядов” на АИС (Рис 1).

РИС. 1

Первый взгляд на АИС показан на рисунке в виде Схемы прецедентов. Ее, иногда, называют, на английский манер, Схемой Use case. Она описывает внешнюю границу АИС и актеров, которые через эту границу взаимодействуют с АИС. К схеме прецедентов, как правило, прилагаются спецификации, в которых подробнейшим образом, скрупулезно, до малейших деталей описываются взаимодействия актеров с экранами компьютеров, которые расположены на внешней границе АИС. Эти подробные спецификации интерфейсов актеров позволяют разработчикам АИС грамотно составлять техническое задание на проектирование программного обеспечения АИС и избежать ошибок при его проектировании.

Второй взгляд на АИС обозначен на Рис.1 вверху слева. Его отображением на бумаге или экране компьютера являются построенные с помощью UML диаграмм логические (концептуальные) схемы баз данных АИС и UML диаграммы, изображающие структуры и содержание компьютерных программ АИС.

Третий взгляд отображается на бумаге в виде UML диаграмм процессов, происходящих в АИС. Четвертый – изображает в виде UML диаграмм физическую реализацию АИС (компьютеры, принтеры и другие, связанные между собой технические средства).

Пятый взгляд представляется в виде описания схемы поставки технических средств АИС и используемых в ней покупных компьютерных программ. В схеме поставки приводится обоснование выбора поставщиков технических средств и компьютерных программ АИС и дается оценка финансовых затрат на их приобретение.

Схема пяти взглядов может быть с успехом использована студентами при выполнении ими курсовых работ и дипломных проектов.