本书概要地介绍了基于UML的面向对象分析与设计的基本概念及其建模开发过程，包括设计模式、正向/逆向工程和数据库设计建模等15个课程设计题目，以一个集成案例“企业综合信息管理系统”贯穿于可行性研究、需求分析、系统分析与系统设计的全过程，并以此为例引导学生以一个自选的待开发项目作为本课程设计的目标，完成具体分析设计任务。本书既可作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材《UML系统建模与分析设计》(ISBN 978-7-111-21384-8) 的配套教材，也可独立于任何教材作为软件工程类课程的课程设计用书。
主要特点
●案例完整。以“企业综合信息管理系统”为范例，完整讲解了面向对象系统分析与设计的全过程。
●案例分析详细。在系统开发的各个阶段都提供详细的案例分析，引导学生循序渐进地深入了解系统的设计思路。
●注重能力培养。结合实际应用的要求，使课程设计既覆盖知识点，又接近工程实际需要。通过对实际案例的建模，引导学生根据实际项目的要求，训练自己分析问题和使用ROSE和UML解决问题的能力，并养成良好的建模习惯。
●强调自主开发。在课程设计开始，每个同学自选一个待开发项目，通过案例分析的引导，让学生能独立完成该项目的全程开发。
●实用性强。限制了理论介绍的篇幅，在系统开发的各个阶段尽量按照软件开发的实际过程进行描述和设计。
无
面向对象的系统分析与设计是当代软件工程领域的主流设计方法。我们不仅要从理论上了解和掌握面向对象的系统分析与设计的方法和步骤，更要掌握如何实际开发一个面向对象的软件项目。本课程设计以一个实际案例为中心，引导同学从可行性分析、客户需求分析、系统分析、系统设计、系统实现和系统测试等各个阶段全过程进行模拟开发，并产生相应的模型和文档资料，掌握实际开发一个面向对象系统的具体方法与步骤。
面向对象的系统分析与设计包括可行性分析、客户需求分析、系统分析、系统设计、系统实现和系统测试等几个阶段。产生的模型有系统用例模型、系统静态模型、系统动态模型和系统体系结构模型。产生的文档资料有可行性分析报告、客户需求分析报告、系统分析报告、系统设计报告、程序代码文档、系统测试报告、用户使用手册等。只从理论上了解这些内容远远不够，必须掌握实际开发一个面向对象系统的方法与步骤。本课程设计的目的就是引导学生以一个自选的待开发项目作为本课程设计的目标，通过课程设计的实践，完成面向对象的系统分析与设计。
课程设计的重要地位
课程设计在大学的技术和工程类专业课程的教学活动中占有重要的地位。课程设计不仅仅是简单的对课堂教学内容的印证和复习，而是在一定的专业知识基础上，对这些知识的综合运用，更能体现出学生分析问题解决问题的动手能力。一般来讲，课程设计比教学实验复杂，运用的基础知识更深，涉及的知识面更广，也更加接近实际应用。
课程设计在技术和工程类专业课程的教学活动中的重要地位体现在：
·是课本知识与实际应用之间的连接桥梁，是课本知识的具体运用。
·是对学生灵活运用专业基础知识，清晰、完整地描述系统能力的一种综合检验。
·是对学生分析问题解决问题能力的一种提高和训练。
·是进行实际应用之前的一种演练。
课程设计可以作为课堂教学的一种辅助手段，是对课堂知识的复习和进一步巩固。通过课程设计的综合训练，培养学生实际分析问题、解决问题、进行系统建模的动手能力，帮助学生系统掌握相关课程的主要内容，更好地完成教学任务。
课程设计也可以脱离对课堂教学的依赖，作为具有一定独立性的一门综合技术实践课程而存在。它自成体系，学生可以根据课程设计的要求和具体步骤，参考相关的书籍就可以完成对某一个具体项目的分析、设计和建模。
目标
面对一个实际的软件开发项目，如何从具体着手开始进行面向对象的系统分析与设计，是每个计算机专业的学生都要面临的实际问题。本课程设计参考了国内外知名大学的成功教学经验，在作者多年从事面向对象技术教学和实践工作的基础上总结编写而成。通过本课程的学习，希望能够帮助读者达到如下目标：
·全面掌握面向对象系统开发各阶段的具体开发方法与步骤。
·掌握系统开发各阶段产生的文档资料的书写格式。
·掌握系统开发各阶段产生的系统模型。
·掌握用例驱动的软件开发方法。
·理解抽象、封装、模块化和层次化的概念及其具体实施。
·理解动态建模机制。
·能正确使用Rose的正向和逆向工程功能进行软件开发。
·掌握用Rose进行面向对象软件开发设计的全过程。
本书特点
本课程设计独立于任何面向对象系统分析与设计的教科书而自成体系，其内容包括可行性分析、客户需求分析、系统分析、系统设计、系统实现和系统测试等各个阶段。本课程设计以一个案例为中心，展示了系统开发各阶段产生的报告的具体格式和各种模型。
本课程设计是为配合面向对象技术课程而编写的，内容包括设计模式、正向/逆向工程和数据库设计建模等15个课程设计题目，概要地介绍了基于UML的面向对象分析与设计的基本概念及其建模开发过程。全书以集成案例“企业综合信息管理系统”贯穿于可行性研究、需求分析、系统分析与系统设计的全过程，并以此为例引导学生自选一个待开发的项目作为本课程设计的目标，完成各阶段的设计任务。
各章具体介绍如何在Rose环境下采用循环、反复、渐增的方法分析、设计系统对象的静态模型、动态模型和功能模型，并给出各阶段的基础模型范例和文档书写格式。全书深入浅出、循序渐进，可使读者快速掌握面向对象系统的分析、设计方法。
本课程设计具有如下特点：
·完整案例。提供一个完整案例—“企业综合信息管理系统”，以其中的“进销存管理”子系统作为重点范例，通过其体系结构建模展开面向对象系统分析与设计的全过程。
·案例分析。在系统开发的各个阶段都提供详细的案例分析，引导学生深入了解系统具体的设计思路。
·深入探讨。在每个开发阶段详细地对一些核心功能的开发进行了探讨，并把系统的扩展作为练习留给读者思考。
·前后呼应。各章内容前后贯通，后一章的课程设计尽量引用前一章的内容，并最终行成一个完整的解决方案。
·能力培养。结合实际应用的要求，使课程设计既覆盖知识点，又接近工程实际需要。通过激发学习兴趣，调动学生主动学习的积极性。引导他们根据实际项目要求，训练自己分析问题及使用Rose和UML解决问题的能力，从而养成良好的建模习惯。
·自选项目。在课程设计开始，由授课教师为学生准备一系列课程设计题目，每个同学从中自选一个待开发项目，在本书案例分析引导下，独立完成该项目的全程开发。系统的实现可以采用任何一种面向对象程序设计语言（Java、C++等），在学期末，能有一个完整的系统实现。
·实用性强。减少基础理论介绍的篇幅，在系统开发的各个阶段尽量按照软件开发的实际过程进行描述和设计。
各章内容简介
本课程设计包括设计模式、正向/逆向工程和数据库设计建模等15个设计题目，知识点涵盖了面向对象系统分析与设计的各个阶段。书中用一个完整的工程实例作为案例贯穿全书，使学生能够对软件开发的过程有一个总体的理解。对每章的课程设计，先介绍基本知识点，其中重点解析一些难点，然后结合实际工程介绍案例分析，再演示方案的建模设计方法。各章内容如下：
第1章 可行性分析研究报告
第2章 用例建模
第3章 活动图建模
第4章 客户需求分析规格说明书
第5章 对象类建模
第6章 类的继承建模
第7章 对象类关联关系建模
第8章 顺序图建模
第9章 合作图建模
第10章 状态图建模
第11章 构件图建模
第12章 部署图建模
第13章 设计模式建模
第14章 正向/逆向工程建模
第15章 数据库设计建模
本书由刁奕编写第5、6、10、11章，刁成嘉编写余下的章节。在本教材的编写过程中，郑伟、唐木玲、赵泳、宋雪松、金士英、陈艳秋、杨鹏飞、陈惠、李季、赵青、杨志真等参与了建模工作，全书最终由刁成嘉统稿。由于编者水平所限，加之时间仓促，疏漏、欠妥、谬误之处在所难免，敬请读者批评指正。
编 者
2007年6月于南开园
本书概要地介绍了基于UML的面向对象分析与设计的基本概念及其建模开发过程，包括设计模式、正向/逆向工程和数据库设计建模等15个课程设计题目，以一个集成案例“企业综合信息管理系统”贯穿于可行性研究、需求分析、系统分析与系统设计的全过程，并以此为例引导学生以一个自选的待开发项目作为本课程设计的目标，完成具体分析设计任务。本书既可作为普通高等教育“十一五”国家级规划教材《UML系统建模与分析设计》(ISBN 978-7-111-21384-8) 的配套教材，也可独立于任何教材作为软件工程类课程的课程设计用书。
主要特点
●案例完整。以“企业综合信息管理系统”为范例，完整讲解了面向对象系统分析与设计的全过程。
●案例分析详细。在系统开发的各个阶段都提供详细的案例分析，引导学生循序渐进地深入了解系统的设计思路。
●注重能力培养。结合实际应用的要求，使课程设计既覆盖知识点，又接近工程实际需要。通过对实际案例的建模，引导学生根据实际项目的要求，训练自己分析问题和使用ROSE和UML解决问题的能力，并养成良好的建模习惯。
●强调自主开发。在课程设计开始，每个同学自选一个待开发项目，通过案例分析的引导，让学生能独立完成该项目的全程开发。
●实用性强。限制了理论介绍的篇幅，在系统开发的各个阶段尽量按照软件开发的实际过程进行描述和设计。
前言
教学建议
第1章 可行性分析研究报告 1
1.1 基本概念 1
1.1.1 可行性分析的任务 1
1.1.2 可行性分析的步骤 2
1.2 案例分析 3
1.2.1 企业管理现状分析 4
1.2.2 系统目标和范围分析 6
1.2.3 可行性分析 8
1.2.4 演示系统原型与开发方案可行性
分析研究 10
1.3 可行性分析报告文档格式 11
1.4 撰写可行性分析报告 12
1.4.1 引言 12
1.4.2 可行性研究的前提（问题的提出） 12
1.4.3 对现有系统的分析 12
1.4.4 建议选择的系统方案的描述 13
1.4.5 投资、成本及效益分析 13
1.4.6 技术风险评价 13
1.4.7 社会、法律因素方面的可能性 13
1.4.8 结论及其他 13
1.5 小结 14
1.6 评价标准 14
第2章 用例建模 15
2.1 基本概念 15
2.1.1 用例视图在面向对象方法中的
地位 15
2.1.2 用例图的基本描述图符 16
2.1.3 需求工程过程 16
2.1.4 用例建模的过程 17
2.2 案例分析 17
2.2.1 确定企业总体业务需求 18
2.2.2 “进销存管理子系统”的需求分析 20
2.2.3 “采购管理子系统”的需求分析 22
2.2.4 “库存管理子系统”的需求分析 23
2.2.5 “销售管理子系统”的需求分析 24
2.2.6 “销售合同管理子系统”的
需求分析 27
2.3 系统用例建模 31
2.3.1 建立初始模型 31
2.3.2 Rose主界面的组成 32
2.3.3 系统用例图的创建 33
2.4 小结 37
2.5 评价标准 37
第3章 活动图建模 38
3.1 基本概念 38
3.1.1 活动 39
3.1.2 活动迁移 39
3.1.3 条件分支 39
3.1.4 并发分劈与并发接合 40
3.1.5 泳道 41
3.2 案例分析 42
3.2.1 标识用例 42
3.2.2 建模主路径 43
3.2.3 建模从路径 43
3.2.4 添加泳道 45
3.2.5 改进高层活动 45
3.2.6 对细节进行完善 46
3.3 系统建模过程 46
3.3.1 创建活动图 46
3.3.2 活动图工具栏按钮简介 47
3.3.3 添加泳道 48
3.3.4 添加初态活动 49
3.3.5 添加新活动 49
3.3.6 同步活动 50
3.3.7 添加转移动作 51
3.3.8 分支判断 51
3.4 小结 52
3.5 评价标准 52
第4章 客户需求分析规格说明书 53
4.1 基本概念 53
4.1.1 包的作用 53
4.1.2 包的图符 54
4.1.3 包中的元素 54
4.1.4 包的层次结构 54
4.2 案例分析 55
4.2.1 系统结构包图分析 55
4.2.2 用户界面初步设计 56
4.2.3 客户提供的报表格式 58
4.2.4 系统软硬件运行环境 58
4.3 系统建模过程 59
4.3.1 创建一个新包图 59
4.3.2 修改包的属性 60
4.3.3 在包中添加元素 61
4.3.4 增加包的信息 62
4.3.5 增加包之间的依赖关系 63
4.3.6 删除包 63
4.3.7 建立企业综合信息管理系统的
包模型 64
4.4 撰写客户需求分析规格说明书 66
4.4.1 引言 66
4.4.2 软件产品一般性描述 67
4.4.3 系统功能行为需求 68
4.4.4 性能需求 68
4.4.5 运行需求 69
4.4.6 其他要求（可使用性、安全保密、
可维护性、可移植性等） 69
4.4.7 附录 69
4.5 小结 69
4.6 评价标准 69
第5章 对象类建模 71
5.1 基本概念 71
5.1.1 名词/动词法确定对象类 72
5.1.2 采用CRC技术确定对象类 72
5.2 案例分析 74
5.2.1 销售管理的业务需求描述 74
5.2.2 库存管理的业务需求描述 75
5.2.3 抽象出系统对象类 76
5.2.4 销售管理子系统中类的属性和
操作 78
5.2.5 库存管理子系统中类的属性和
操作 79
5.2.6 类的模型符号描述 80
5.3 系统建模过程 82
5.4 小结 86
5.5 评价标准 86
第6章 类的继承建模 87
6.1 基本概念 87
6.1.1 继承 87
6.1.2 多重继承 88
6.1.3 多态性 89
6.2 案例分析 89
6.3 系统建模过程 91
6.3.1 类的图符建模 91
6.3.2 类之间继承关系建模 91
6.3.3 类的继承方式建模 92
6.4 小结 94
6.5 评价标准 94
第7章 对象类关联关系建模 95
7.1 基本概念 95
7.1.1 类的关联关系 95
7.1.2 依赖关系 98
7.1.3 关联和依赖关系的区别 98
7.2 案例分析 99
7.2.1 销售管理子系统中的关联 99
7.2.2 销售合同类中的对象成员与
组合关联 99
7.2.3 依赖关系 100
7.3 系统建模过程 101
7.3.1 销售管理子系统中一般关联
关系的创建 101
7.3.2 销售管理子系统中组合关联的
创建 103
7.3.3 销售管理子系统中依赖关联的
创建 105
7.4 小结 106
7.5 评价标准 107
第8章 顺序图建模 108
8.1 基本概念 108
8.1.1 交互图 108
8.1.2 顺序图 108
8.2 案例分析 110
8.2.1 销售管理子系统中的处理付款
单流程 110
8.2.2 处理付款单流程涉及的对象 110
8.2.3 处理付款单流程中对象之间的
交互 111
8.3 处理付款单顺序图的创建 113
8.3.1 创建顺序图 113
8.3.2 添加对象 114
8.3.3 添加消息 116
8.4 撰写系统分析规格说明书 119
8.4.1 引言 119
8.4.2 软件产品的一般性描述 120
8.4.3 系统功能行为分析 121
8.4.4 系统性能分析 122
8.4.5 系统运行要求分析 123
8.4.6 附录 124
8.5 小结 125
8.6 评价标准 125
第9章 合作图建模 126
9.1 基本概念 126
9.2 案例分析 127
9.2.1 库存管理子系统中的货物
入库流程 128
9.2.2 货物入库流程涉及的对象 128
9.2.3 货物入库流程中对象之间的交互 129
9.2.4 货物入库流程的合作图 130
9.3 合作图建模过程 130
9.3.1 创建合作图 130
9.3.2 添加执行者和对象 131
9.3.3 添加链接和消息 132
9.3.4 完成合作图 134
9.4 小结 134
9.5 评价标准 134
第10章 状态图建模 135
10.1 基本概念 135
10.2 案例分析 137
10.2.1 销售合同的生命周期 137
10.2.2 销售合同产生的状态和动作 138
10.2.3 销售合同的状态迁移及触发
迁移的事件 138
10.2.4 销售合同类的状态图 140
10.3 系统建模过程 140
10.3.1 创建状态图 140
10.3.2 添加状态 141
10.3.3 编辑状态属性 141
10.3.4 添加迁移 142
10.3.5 编辑迁移属性 142
10.3.6 完成状态图 143
10.4 小结 144
10.5 评价标准 144
第11章 构件图建模 145
11.1 基本概念 145
11.1.1 构件基本概念 145
11.1.2 构件的设计原则 146
11.2 案例分析 147
11.2.1 仓库管理子系统中涉及的
类及其关系 147
11.2.2 仓库管理子系统中类的关系 147
11.2.3 设计构件 148
11.2.4 仓库管理子系统的构件图 149
11.3 系统建模过程 150
11.3.1 打开构件图 150
11.3.2 添加构件 151
11.3.3 编辑构件属性 152
11.3.4 添加依赖 153
11.3.5 完成构件图 154
11.4 小结 154
11.5 评价标准 154
第12章 部署图建模 155
12.1 基本概念 155
12.2 案例分析 156
12.2.1 进销存管理子系统中的节点 156
12.2.2 进销存管理子系统中节点间的
连接 157
12.2.3 进销存管理子系统部署图 157
12.3 系统建模过程 157
12.3.1 打开部署图 157
12.3.2 添加节点 158
12.3.3 编辑节点属性 158
12.3.4 添加连接 160
12.3.5 编辑连接属性 160
12.3.6 完成部署图 161
12.4 小结 162
12.5 评价标准 162
第13章 设计模式建模 163
13.1 基本概念 163
13.1.1 设计模式的基本概念 163
13.1.2 设计模式遵循的原则 164
13.1.3 设计模式分类 165
13.1.4 工厂模式 165
13.2 案例分析 167
13.3 系统建模过程 168
13.3.1 准备工作 168
13.3.2 应用“工厂方法”模式 169
13.3.3 生成模式 172
13.4 小结 172
13.5 评价标准 172
第14章 正向/逆向工程建模 173
14.1 基本概念 173
14.1.1 正向工程和逆向工程 173
14.1.2 Rose VC++的正向工程 174
14.1.3 代码生成属性 174
14.1.4 代码生成工具 176
14.2 案例分析 177
14.3 系统建模过程 178
14.3.1 检查模型 178
14.3.2 创建构件及类到构件的映射 178
14.3.3 设置代码生成属性 180
14.3.4 生成代码 183
14.3.5 生成的代码 185
14.3.6 逆向工程 187
14.4 小结 190
14.5 评价标准 190
第15章 数据库设计建模 191
15.1 基本概念 191
15.1.1 对象类映射 192
15.1.2 类间关系映射 192
15.1.3 数据库开发环境的建立 193
15.2 数据库需求设计案例分析 195
15.2.1 “进销存管理系统”数据库需求
分析 195
15.2.2 对象类映射 195
15.2.3 类之间关系映射 196
15.3 数据库设计建模 197
15.3.1 创建数据库关系模式生成器 197
15.3.2 泛化关系映射的关系模式 198
15.3.3 关联关系映射的关系模式 199
15.3.4 前向工程—代码生成 201
15.3.5 数据库实现 202
15.3.6 数据库访问设计 202
15.3.7 数据库访问实现 204
15.4 系统设计报告 206
15.4.1 引言 207
15.4.2 系统总体结构设计 207
15.4.3 子系统设计（模块设计） 207
15.4.4 数据库系统设计 208
15.4.5 网络通信设计 208
15.4.6 信息编码设计 208
15.4.7 关键技术 209
15.4.8 系统配置 210
15.4.9 限制 210
15.4.10 组织机构和人员配置 210
15.4.11 参考和引用资料 210
15.4.12 附录 210
15.5 小结 211
15.6 评价标准 211
