UML 新编实验指导书(实验一 用例图).docx

PAGE

1-

UML新编实验指导书(实验一用例图)

一、实验概述

在UML（统一建模语言）新编实验指导书中，实验一：用例图，旨在帮助学生深入理解用例图的概念、作用以及在实际软件开发中的应用。用例图是UML图中的一种，它能够清晰地展示系统与外部参与者（用户）之间的交互关系。通过用例图，开发者和项目相关人员可以直观地了解系统的功能需求，有助于提高软件开发的质量和效率。

在当今的软件开发过程中，用例图已经成为一种不可或缺的沟通工具。根据《软件工程》杂志的统计，使用用例图进行需求分析的项目，其需求变更率降低了30%，项目延期率减少了25%。一个典型的用例图可能包含10到50个用例，以及与这些用例交互的参与者。例如，在开发一个在线购物系统时，用例图可能包括“登录”、“浏览商品”、“添加购物车”、“结算”等用例，以及“用户”、“管理员”等参与者。

UML用例图的设计遵循一定的规范和原则，它能够帮助团队更好地理解和协作。一个良好的用例图应该具备以下特点：用例描述准确、参与者明确、用例间关系清晰、图面简洁。例如，某公司开发一款企业资源规划（ERP）系统，其用例图设计过程中，通过详细分析业务流程，确定了包括“采购管理”、“销售管理”、“库存管理”等多个用例，以及与这些用例相关的内部用户和外部供应商等参与者。

实验一：用例图的实践操作，将帮助学生掌握用例图的基本绘制方法，包括如何识别系统参与者、如何描述用例以及如何表示用例与参与者之间的关系。通过实际案例的演练，学生可以加深对用例图概念的理解，提高在实际项目中应用UML用例图的能力。

二、实验目的

(1)本实验旨在使学生深入理解UML用例图的基本概念和原理，掌握用例图的绘制方法和技巧。通过实验，学生能够学会如何从需求分析阶段开始，识别系统中的参与者、用例以及它们之间的关系，从而为后续的系统设计和开发奠定坚实的基础。

(2)实验目的还包括培养学生运用UML用例图进行需求分析和系统建模的能力。通过实际操作，学生能够学会如何将复杂的业务需求转化为清晰、简洁的用例图，这对于提高软件开发项目的质量和效率具有重要意义。此外，实验还旨在强化学生的团队协作意识，因为在实际项目中，用例图的设计往往需要团队成员之间的密切沟通和协作。

(3)通过本实验，学生将能够掌握以下技能：正确识别和描述系统中的参与者；准确绘制用例图，包括用例、参与者以及它们之间的关系；学会根据用例图进行系统功能分析和需求确认；了解用例图在软件开发过程中的重要作用，包括需求管理、系统设计、测试和文档编写等环节。此外，实验还将帮助学生熟悉常用的UML建模工具，为今后在实际工作中应用UML技术打下坚实的基础。

三、实验内容与步骤

(1)实验内容首先从理解用例图的基本概念开始，包括用例、参与者、系统边界以及它们之间的关系。学生需要学习如何识别系统中的主要参与者，如用户、系统和其他系统，以及如何定义与这些参与者交互的用例。实验中会提供一系列案例，如在线购物系统、图书馆管理系统等，用以帮助学生更好地理解用例图在实际中的应用。

(2)接下来，学生将学习如何使用UML工具（如MicrosoftVisio、StarUML等）来绘制用例图。实验步骤包括：启动UML工具，创建一个新的用例图项目；根据案例，确定系统的主要参与者；定义每个参与者的角色和用例；绘制用例图，确保用例与参与者之间的连接正确无误。在此过程中，学生将学习如何使用UML符号和约定来表示不同的元素。

(3)实验的最后一部分是评估和改进用例图。学生需要根据案例提供的详细需求，评估绘制的用例图是否准确反映了系统功能，并针对可能存在的问题进行修改和优化。这个过程可能包括添加新的用例、调整现有用例的描述、修正用例之间的关系等。通过这一步骤，学生将学会如何迭代地改进用例图，确保其在整个软件开发过程中的准确性和有效性。实验结束后，学生需提交用例图文档和实验报告，总结实验过程中遇到的问题和学到的经验。