【導讀】產(chǎn)品，而后者將被廢棄。軟件危機主要表現(xiàn)在兩個方面：軟件產(chǎn)品質量低劣，甚至開發(fā)過。性對方在考慮開發(fā)的軟件系統(tǒng)可能會涉及的任何侵犯、妨礙、責任等問題做出決定。是否值得投資開發(fā)。

　　

【正文】 案 一、選擇題 1. 下列不是模型元素的是（ D）。 A) 關聯(lián) B) 聚合 C) 依賴 D) 筆記 2. UML 具有擴展性，常見的擴展機制有（ BCD）。 A) 修飾 B) 版類 C) 加標簽值 D) 約束 3. UML 語言支持的建模方式有（ ABD）。 A) 靜態(tài)建模 B) 動態(tài)建模 C) 模塊化建模 D) 功能建模 4. 下列各種圖可用于動態(tài)建模的有（ ACD）。 A) 狀態(tài)圖 B) 類圖 C) 序列圖 D) 活動圖 5. 下列屬于狀態(tài)的組成部分的有（ AB）。 A) 名稱 B) 活動 C) 條件 D) 事件 6. UML 中包括的事件有（ ABCD）。 A) 條件為真 B) 收到另一對象的信號 C) 收到操作調用 D) 時間表達式 7. 屬性的可見性有（ ABD）。 A) 公有的 B) 私有的 C) 私有保護的 D) 保護的 8. 用例之間的關系有（ BCD）。 A) 友元 B) 擴展 C) 使用 D) 組合 9. 應用于通用化約束的方式有（ ABCD）。 A) 完整 B) 不相交 C) 不完整 D) 覆蓋 10. 消息的類型有（ ABC）。 A) 同步 B) 異步 C) 簡單 D) 復雜 二、 判斷題 1. UML 建模語言是由視圖、圖、模型元素和通用機制構成的層次關系來描述的。 (√) 2. UML 是一種建模語言，是一種標準的表示，是一種方法。 () 3. 泳道是一種分組機制，它描述了狀態(tài)圖中對象所執(zhí)行的活動。 () 4. 同步消息和異步消息的主要區(qū)別是：同步消息的發(fā)送對象在消息發(fā)送后，不必等待消息處理，可立即繼續(xù)執(zhí)行，而異步消息則 發(fā)送對象必須等待接收對象完成消息處理后，才能繼續(xù)執(zhí)行。 () 5. 類圖中的角色是用于描述該類在關聯(lián)中所扮演的角色和職責的。 (√) 6. 類圖用來表示系統(tǒng)中類和類與類之間的關系，它是對系統(tǒng)動態(tài)結構的描述。 () 7. 用例模型的基本組成部件是用例、角色和用例之間的聯(lián)系。 (√) 8. 用例之間有擴展、使用、組合等幾種關系。 (√) 9. 順序圖描述對象之間的交互關系，重點描述對象間消息傳遞的時間順序。 (√) 10. 活動圖 顯示動作及其結果。著重描述操作實現(xiàn)中所完成的工作以及用例實例或類中的活動。 () 三、 簡答題 1. 以圖 1（一個在學校首次報名的 UML 活動圖）為例，說明如何繪制活動圖。 圖 1 學校首次報名的 UML 活動圖 答：要創(chuàng)建一個 UML 活動圖，需要反復執(zhí)行下列步驟。 (1) 定義活動圖的范圍。首先應該確定建模的范圍，是對整個系統(tǒng)建模 ?還是一個子系統(tǒng) ?一旦定義了作圖的范圍，應該在其頂部，用一個注釋，指明該圖的標題和惟一的標識符，還可 標注該圖的時間及作者姓名。本題的建模范圍是一個學校管理系統(tǒng)中的 “報名 ”部 分。 (2) 添加活動。活動是活動圖的核心，活動是完成系統(tǒng)任務所必須執(zhí)行的處理步驟?？蓮挠美Ｐ统霭l(fā)，對每個角色 (actor)所驅動的主要用例引入一個活動，如果是對整個系統(tǒng)建模，應對每個主要流程引入一個活動。在 “報名 ”的活動圖中確定了 “Fill out enrollment ”(填寫報名表 )、 “Enroll in university”(登記入學 )、 “Obtain help to fill out forms”(幫助填寫報名表 )、 “Attend university overview presentation”(參加介紹學校 會議 )等 6 個活動。 (3) 添加起點和結束點。每個活動圖只能有一個起始點和多個結束點，結束點可以是所有活 動的結束，也可以是對執(zhí)行過程的終止。 (4) 添加活動間的轉變。當一個活動結束時將進入下一個活動，稱為活動轉移?？蓸嗣骰顒愚D移的條件，引起活動轉移的事件。如活動 “填寫報名表 ”有兩個活動轉移，當填寫報名表不正確時，則轉移到活動 “幫助填寫報名表 ”，當填寫正確時，則轉移到活動 “登記入學 ”。 (5) 添加判斷點。當對建模的邏輯需要做出一個判斷時，需要添加判斷點。例如，在圖 1 中 ， 在 “Enroll in University”活動之后，還必須按照入學條件進行判斷，滿足條件的繼續(xù)執(zhí)行入學報到的活動，而不滿入學條件的則結束。 (6) 找出并行活動。當兩個活動間沒有直接的聯(lián)系，而且它們都必需在第三個活動開始前結束，那它們是可以并行運行的。在圖 1 中，用同步線描述系統(tǒng)任務中的并發(fā)活動，活動 “Attend university overview presentation”(參加介紹學校會議 )和 “enroll in seminars” (注冊研討班 )及“Make initial tuition payment”(交付初始的學費 )可并行執(zhí)行，使用同 步線表示它們都要在結束整個流程前完成。 2. 簡述擴展、使用和細化三種 UML 依賴關系的異同。 答：擴展關系是對基本用例在對某些 “擴展點 ”的功能的增加。 使用關系表示一個元素為了實現(xiàn)或完成其全部的功能需要用到已存在的另一個模型元素，例如類與類之間的多種方法調用關系。 細化關系是不同語義層（如分析和設計）之間模型元素的依賴關系，因此細化關系可描述的語義范圍較廣，包括模型的逐步細化、優(yōu)化、變換、模板、模型合成、框架組成等等。 3. 為什么要使用 UML? 答：軟件 開發(fā)的過程猶如雕琢一件工藝品，由無形到有形，由粗到細。大家知道，隨著計算機應用的飛速發(fā)展，軟件的復雜程度不斷提高，源代碼的規(guī)模越來越大，項目失敗的可能性也相應增加。在長期的研究與實踐中，人們越來越深刻地認識到，建立簡明準確的表示模型是把握復雜系統(tǒng)的關鍵。模型是對事物的一種抽象，人們常常在正式建造實物之前，首先建立一個簡化的模型，以便更透徹地了解它的本質，抓住問題的要害。在模型中，先要剔除那些與問題無關的、非本質的東西，從而使模型與真實的實體相比更加簡單明了、易于把握?？偟膩碚f，使用模型可以使人們從全局上把握 系統(tǒng)的全貌及其相關部件之間的關系，可以防止過早地陷入各個模塊的細節(jié)。因此，面向對象的分析與設計應該從建模開始。 4. 簡述 UML 實際建模過程。 答：每次迭代都分為以下幾個階段 : ① 分析階段。建模的目的是捕捉系統(tǒng)的功能需求 ,分析、提取所開發(fā)系統(tǒng)的 “客觀世界 ”領域的類以及描述它們的合作關系。 ② 設計階段。建模的目的是通過考慮實現(xiàn)環(huán)境 ,將分析階段的模型擴展和轉化為可行的技術實現(xiàn)方案。 ③ 實現(xiàn)階段。具體工作就是進行編碼 ,同時對已構造的模型作相應的修正。 ④ 配置階段。通過模型描述所開發(fā)系統(tǒng)的軟硬件配置情況。 ⑤ 測試階段。使用前幾個階段所構造的模型來指導和協(xié)助測試工作。 5. 在 UML 中的狀態(tài)圖、協(xié)作圖、活動圖、序列圖在系統(tǒng)分析中各起到了什么作用？ 答：狀態(tài)圖表示一個類的狀態(tài)變化，例如訂單的狀態(tài)變化等，在實時系統(tǒng)中用的較多，也可以用于輔助設計用戶界面；順序圖表示各個對象如何合作，一起完成一個 use case，并可以驗證和修正類圖，協(xié)作圖從另一個角度來完成這些事情，協(xié)作圖也可以從順序圖生成?；顒訄D可以用來表示 use case 的各條分支。 6. 簡述活動圖和狀態(tài)圖的區(qū)別。 答：活動圖 (Activity Diagram)是由狀態(tài)圖變化而來的 ,它們各自用于不同的目的。狀態(tài)圖著重描述了對象的狀態(tài)變化以及觸發(fā)狀態(tài)變化的事件。但是，從系統(tǒng)任務的觀點看系統(tǒng)，它是由一系列有序活動組成的，活動圖是從活動的角度描述系統(tǒng)任務，并且可以描述系統(tǒng)任務中的并發(fā)活動?；顒訄D描述了系統(tǒng)中各種活動的執(zhí)行順序，刻化一個方法中所要進行的各項活動的執(zhí)行流程?；顒訄D顯示動作及其結果，著重描述操作實現(xiàn)中完成的工作以及用例或對象內部的活動。 在狀態(tài)圖中狀態(tài)的變遷通常需要事件的觸發(fā) ，而活動圖中一個活動結束后將立即進入下一個活動。 習題 八 參考答案 1．程序設計風格指一個人編程序時所表現(xiàn)出來的特點、習慣、邏輯思路等 .良好的編程風格可以減少編碼的錯誤 ,減少讀趁許的時間 ,從而提高軟件的開發(fā)效率 . 為了具有良好的設計風格 ,應注意以下幾個方面的問題 : (1) 源程序文檔化 . ① 標識符應按意取名 . ② 程序應加注釋 . 注釋說明了程序的功能 ,特別在維護階段 ,對理解程序提供了明確的指導 .注釋分序言性注釋和功能性注釋 . 序言性注釋應置于每個模塊的起始部分 ,主要內容有 : ③ 說明每個模塊的用途、功能 . ④ 說明模塊的接口 :調 用形式、多數(shù)描述及從屬模塊的清單 . ⑤ 數(shù)據(jù)描述 :重要數(shù)據(jù)的名稱、用途、限制、約束及其他信息 . ⑥ 開發(fā)歷史 :設計者、審閱者姓名及日期 . 功能性注釋嵌入在源程序內部 ,說明程序段或語句的功能以及數(shù)據(jù)的狀態(tài) .注意以下幾點 : ① 注釋用來說明程序段 ,而不是每一行程序都要加注釋 . ② 使用空行或縮格或括號 ,以便很容易區(qū)分注釋和程序 . ③ 修改程序也應該修改注釋 . (2) 數(shù)據(jù)說明 .為了使數(shù)據(jù)定義更易于理解和維護 ,有以下指導原則 : ① 數(shù)據(jù)說明順序應規(guī)范 ,使數(shù)據(jù)的屬性更易于查找 ,從而有利于測試、糾錯和維護 . ② 一個語句說明多個變量時 ,各變量名按字典順 序排列 . ③ 對于復雜的句結構 ,要加注釋 ,說明在程序實現(xiàn)時的特點 . (3) 語句構造 .語句構造的原則是簡單直接 ,使用規(guī)范的語言 ,在書寫上要減少歧義 . 為了便于閱讀和理解，不要一行多個語句。不同層次的語句采用縮進形式，使程序的邏輯結構和功能特征更加清晰。要避免復雜的判定條件 ,避免多重的循環(huán)嵌套。表達式中使用括號以提高運算次序的清晰度等等。 （ 4）輸入和輸出。在編寫輸入和輸出程序時考慮以下原則： ① 輸入操作步驟和輸出格式盡量簡單。 ② 應檢查輸入 數(shù)據(jù)的合法性、有效性，報告必要的輸入狀態(tài)信息及錯誤信息。 ③ 輸入一批數(shù)據(jù)時，使用數(shù)據(jù)和文件結束標志，而不要計數(shù)來控制。 ④ 交互式輸入時，提供可用的選擇和邊界值。 ⑤ 當程序設計語言有嚴格的要求時，應保持輸入格式的一致性。 ⑥ 輸入數(shù)據(jù)表格化、圖形化。 （ 5）效率。效率指處理時間和存儲空間的使用，對效率的追求明確以下幾點： ① 效率是一個性能要求，目標在 需求分析給出。 ② 追求效率建立在不損害程序可讀性和可靠性基礎上，要先使程序正確，再提高程效序效率，先使程序清晰，再提高程序效率。 ③ 提高程序效率的根本途徑在于選擇良好的數(shù)據(jù)結構與算法，而不是考編程時對語句作調整。 總之，在編碼階段，要善于積累經(jīng)驗，培養(yǎng)和學習良好的編程風格，使編出的程序清晰易懂，易于測試和維護，從而提高軟件的質量。 2．在編寫輸入和輸出程序時應考慮的原則有： （ 1）輸入操作步驟和輸入格式盡量簡單。 （ 2）應檢查輸入數(shù) 據(jù)的合法性、有效性，報告必要的輸入狀態(tài)信息及錯誤信息。 （ 3）交互式輸入時，提供可用的選擇和邊界值。 （ 4）當程序設計語言有嚴格的格式要求時，應保持輸入格式的一致性。 （ 5）輸出數(shù)據(jù)表格化、圖形化。 輸入、輸出風格還受其他因素的影響，如輸入、輸出設備，用戶經(jīng)驗及通信環(huán)境等。 3．程序設計語言的特點及適用范圍如下： Fortran 語言是世界上第一個被正式推廣應用的計算機語言，產(chǎn)生于 1954 年，經(jīng)過 Fortan 0 到 Fortran IV,又相繼推廣開展為 fortran7 fortran90，通 過幾個版本不斷的更新，它不僅 面向科學計算，數(shù)據(jù)處理能力也很強。 Pascal 語言產(chǎn)生于 20 世紀 60 年代末，具有很強的數(shù)據(jù)和過程結構化的能力，它是第一個體現(xiàn)結構化編程思想的語言，由于它語言簡明，數(shù)據(jù)類型豐富，程序結構嚴謹，許多算法都用類 Pascal 來概括。用 Pascal 語言寫程序，也有助于培養(yǎng)良好的編程風格。 C 語言產(chǎn)生于 20 世紀 70 年代初，最初用于描述 Unix 操作系統(tǒng)及其上層軟件，后 來發(fā)展成具有很強功能的語言，支持復雜的數(shù)據(jù)結構，可大量運用指針，具有豐富靈活的操作運算符及數(shù)據(jù)處理操作符。此外 具有匯編語言的某些特性，使程序運行效率高。 Cobol 語言產(chǎn)生于 20 世紀 50 年代末，是廣泛應用于商業(yè)數(shù)據(jù)處理的語言，它具有極強的數(shù)據(jù)定義能力，程序說明與硬件環(huán)境說明分開，數(shù)據(jù)描述與算法描述分開，結構嚴謹層次 分明，說明采用類英語的語法結構，可讀性強。 SQL 最初為 IBM 公司開發(fā)的數(shù)據(jù)庫查詢語言，目前不同的軟件開發(fā)公司有了不同的版本，如 20 世紀 80 年代后期我國引入 Informix SQL、 Mic