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任务描述

相关知识

类图

类表示法

可见性

类关系

1. 关联

2. 泛化

3. 聚合

4. 组合

编程要求

打开软件

新建项目

创建类图模块

添加图形到画布

例题：图书管理系统

分析

 测试说明

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任务描述

本关任务：使用 StartUML 绘制用例图。

相关知识

• 类图描述系统静态结构。
• 在系统的逻辑视图中，类图用于表示类和它们之间的关系。我们利用类图来说明实体共同的角色和责任，这些实体提供了系统的行为。
• 类图中的两个基本元素是类和它们的基本关系。

类图

类表示法

类图标由三个部分组成：第一个部分是类名，第二个部分是属性，第三个部分是操作。

• 类名在它的命名空间中唯一。类名以大写字母开头，省略多个单词之间的空格。
• 属性和操作在类的范围内必须无二义。属性和操作是以小写字母开头，后续单词的首字母大写，且同样省略空格。
• 抽象类和抽象操作用斜体表示。
• 属性规格说明格式：可见性 属性名称：类型 [多重性] = 默认值 {特性字符串}
• 操作规格说明格式：可见性 操作名称（参数名称：类型）：返回值 {特性字符串}

可见性

公有可见性（+）：对能看到这个类的任何元素都可见。
保护可见性（#）：对这个类及其子类的其他元素可见。
私有可见性（-）：对这个类的其他元素可见。
包可见性（~）：对同一个包中的其他元素可见。

类关系

类的基本联系包括关联、泛化、聚合和组合。

1. 关联

关联用不带箭头的实线表示。

• 关联连接了两个类，体现了一种语义关系。
• 关联通常用名词词组来标注，如下图中的 Analyzes，以说明关系的实质。
• 类可能与它自己有关联（称为自关联），如 PlanAnalyst 类的实例之间的协作。注意，这里同时使用了关联端名称和关联名称，目的是提供清晰性。
• 关联可以进一步通过多重性来修饰（没有也可以）。多重性的语法如下：
•   精确到 1 个。

  数目不限（0 个或多个）。
  0..*：0 个或多个。
  1..*：1 个多多个。
  0..1：0 个或 1 个。
  3..7：指定范围（3~7 个，包含 3 和 7）

• 多重性应用于关联的目标端，说明源类的每个实例与目标类实例的连接个数。除非显式说明，否则关系的多重性就是未指定的。

2. 泛化

• 泛化描述的“是一种”的关系。
• 泛化用带有封闭箭头的实线表示。箭头指向超类，关联的另一端是子类。
• 子类继承超类的结构和行为。根据这些规则，一个类可以有一个（单继承）或多个（多继承）超类，超类间的名字冲突也可以根据所选语言的规则来处理。
• 泛化关系不能有多重性指定。
• 下图中的 GrowingPlan 类是超类，它的子类是 FruitGrowingPlan。

3. 聚合

• 聚合表明一种整体-部分的层次结构。
• 聚合用带有一个空心菱形的实线表示。菱形所在的一端是聚合体（整体），另一端的类代表它的实例构成了聚合对象的部分。
• 自聚合和循环聚合关系是可能的。这种整体-部分的层次关系并不意味着物理上的包容：一个专业协会有一些成员，但不表示协会拥有它的成员。就如汽车和轮胎，当汽车销毁的时候，并不意味着轮胎也销毁了。即两个对象的生命周期是相互独立的。
• 聚合关系末端的*（0 个或多个）多重性进一步突出了这不是物理包容关系。
• 下图中，EnvironmentalController 类有 Light、Heater 和 Cooler 类作为它的部分。

4. 组合

• 组合则是关联更强的聚合。部分与整体共存亡，是物理包容。
• 组合用带有一个实心菱形的实线表示。菱形所在的一端是整体，另外一端是部分。
• 整体所在的一端的多重性是 1，因为根据定义，部分在整体之外就没有任何意义，整体拥有部分，部分的生命周期与整体式一样的。

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编程要求

StartUML 新建用例图模块构建流程：

仅作参考，具体保存路径以及创建的模型请按照题目要求进行操作！

打开软件

双击如下图所示图标。

如下图关闭未激活信息。

新建项目

打开软件后如下图，在 StarUML 中，点击 "File"（文件）菜单，然后选择 "New"（新建项目）来创建一个新的项目。

创建类图模块

在创建新项目后，点击"Model"，在弹出的上下文菜单中选择 "Add Diagram"（添加图表）。然后从列表中选择 "Class Diagram"（类图），这将在项目中创建一个新的类图模块。

创建项目时的默认模块删除!!!
如下图移动鼠标到软件界面右侧选择默认"Model"删除。 这里很重要，因为"starUML"自身的原因在创建新项目之后就会生成一个默认模块，我们这里不需要用到所以需要删除，否则会影响评测结果。

添加图形到画布

可以通过点击选择组件在画布中进行图形绘制。

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例题：图书管理系统

• 这个系统包括图书类（Book）、作者类（Author）和读者类（Reader）三个主要的类，它们之间存在一些关联关系和属性。
• 每个类都有私有属性（用 "-" 表示）和公有方法（用 "+" 表示）。
• 图书类有属性：bookID、title、author和price，以及获取（getPrice）和设置价格（setPrice）的方法。
• 作者类有属性：authorID、name，以及获取作者的书籍列表（getBooks）和添加书籍（addBook）的方法。

读者类有属性：readerID、name，以及借阅图书（borrowBook）的方法。

分析

在上述例子中，这三个类（图书类、作者类和读者类）之间存在一些关系。以下是它们之间的关系描述：

• 图书类与作者类之间的关系：关联关系（Association）：图书类和作者类之间存在关联关系。这表示图书类中的属性 author 保存了图书对应的作者名字。这样，每本图书都与一个作者相关联。
• 作者类与图书类之间的关系：关联关系（Association）：作者类和图书类之间也存在关联关系。作者类中的方法 getBooks() 返回了作者所著的所有图书的列表。这样，每个作者可以有多本图书。
• 读者类与图书类之间的关系：依赖关系（Dependency）：读者类和图书类之间存在依赖关系。这表示读者类的方法 borrowBook() 中传递了一个图书类的对象，说明读者类的借书行为依赖于图书类的存在。

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•  测试说明

请在图形化窗口中使用 StartUML 工具进行用例图的绘制，将绘制完成的文件保存到 /data/workspace/myshixun/step1 下，并命名为 uml.mdj。

1. 点击 File 选项框中的 save进行保存，或者使用 Ctrl + S进行保存

2. 将文件名称改为uml.mdj

3. 将文件保存至指定文件夹，点击Save进行保存

平台会对你绘制的图形进行测评。

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开始你的任务吧，祝你成功！