【正文】 。 A) 靜態(tài)建模 B) 動(dòng)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(dòng)態(tài)建模的有（ ACD）。 A) 狀態(tài)圖 B) 類(lèi)圖 C) 序列圖 D) 活動(dòng)圖 5. 下列屬于狀態(tài)的組成部分的有（ AB）。 A) 名稱(chēng) B) 活動(dòng) 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(duì)象的信號(hào) C) 收到操作調(diào)用 D) 時(shí)間表達(dá)式 7. 屬性的可見(jiàn)性有（ ABD）。 A) 公有的 B) 私有的 C) 私有保護(hù)的 D) 保護(hù)的 8. 用例之間的關(guān)系有（ BCD）。 A) 友元 B) 擴(kuò)展 C) 使用 D) 組合 9. 應(yīng)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(lèi)型有（ ABC） A) 同步 B) 異步 C) 簡(jiǎn)單 D) 復(fù)雜 二、 判斷題 1. UML 建模語(yǔ)言是由視圖、圖、模型元素和通用機(jī)制構(gòu)成的層次關(guān)系來(lái)描述的。 (√) 2. UML 是一種建模語(yǔ)言，是一種標(biāo)準(zhǔn)的表示，是一種方法。 ( ) 《軟件工程 —— 理論與實(shí)踐》 (第 2 版 )習(xí)題答案 14 3. 泳道是一種分組機(jī)制，它描述了狀態(tài)圖中對(duì)象所執(zhí)行的活動(dòng)。 ( ) 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(duì)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(duì)象必須等待接收對(duì)象完成消息處理后，才能繼續(xù)執(zhí)行。 ( ) 5. 類(lèi)圖中的角色是用于描述 該類(lèi)在關(guān)聯(lián)中所扮演的角色和職責(zé)的。 (√) 6. 類(lèi)圖用來(lái)表示系統(tǒng)中類(lèi)和類(lèi)與類(lèi)之間的關(guān)系，它是對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)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(kuò)展、使用、組合等幾種關(guān)系。 (√) 9. 順序圖描述對(duì)象之間的交互關(guān)系，重點(diǎn)描述對(duì)象間消息傳遞的時(shí)間順序。 (√) 10. 活動(dòng)圖顯示動(dòng)作及 其結(jié)果 ， 著重描述操作實(shí)現(xiàn)中所完成的工作以及用例實(shí)例或類(lèi)中的活動(dòng) 。( ) 三、 簡(jiǎn)答題 1. 以圖 1（一個(gè)在學(xué)校首次報(bào)名的 UML 活動(dòng)圖）為例，說(shuō)明如何繪制 活動(dòng)圖。 圖 1 學(xué)校首次報(bào)名的 UML 活動(dòng)圖 答：要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè) UML 活動(dòng)圖，需要反復(fù)執(zhí)行下列步驟。 (1) 定義活動(dòng)圖的范圍。首先應(yīng)該確定建模的范圍，是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)建模 ， 還是一個(gè)子系統(tǒng) 。 一旦定義了作圖的范圍，應(yīng)該在其頂部，用一個(gè)注釋指明該圖的標(biāo)題和惟一的標(biāo)識(shí)符，還可標(biāo)注該圖的時(shí)間及作者姓名。本題的建模范圍是一個(gè)學(xué)校管理系統(tǒng)中的 “報(bào)名 ”部分。 (2) 添加活動(dòng)?；顒?dòng)是活動(dòng)圖的核心，活動(dòng)是完成系統(tǒng)任務(wù)所必須執(zhí)行的處理步驟?？蓮挠美Ｐ统霭l(fā)，對(duì)每個(gè)角色 (actor)所驅(qū)動(dòng)的主要用例引入一個(gè)活動(dòng)，如果是對(duì)整個(gè)系統(tǒng)建模 ，應(yīng)對(duì)每個(gè)主要流程引入一個(gè)活動(dòng)。在 “報(bào)名 ”的活動(dòng)圖中確定了 “Fill out enrollment ”(填寫(xiě)報(bào)名表 )、 “Enroll in university”(登記入學(xué) )、 “Obtain help to fill out forms”(幫助填寫(xiě)報(bào)名表 )、 “Attend university overview presentation”(參加介紹學(xué)校會(huì)議 )等 6 個(gè)活動(dòng)。 (3) 添加起點(diǎn)和結(jié)束點(diǎn)。每個(gè)活動(dòng)圖只能有一個(gè)起始點(diǎn)和多個(gè)結(jié)束點(diǎn)，結(jié)束點(diǎn)可以是所有活動(dòng)的結(jié)束，也可以是對(duì)執(zhí)行過(guò)程的終止。 (4) 添加活動(dòng) 間的轉(zhuǎn)變。當(dāng)一個(gè)活動(dòng)結(jié)束時(shí)將進(jìn)入下一個(gè)活動(dòng)，稱(chēng)為活動(dòng)轉(zhuǎn)移?？蓸?biāo)明活動(dòng)轉(zhuǎn)移的條件 、 引起活動(dòng)轉(zhuǎn)移的事件。如活動(dòng) “填寫(xiě)報(bào)名表 ”有兩個(gè)活動(dòng)轉(zhuǎn)移，當(dāng)填寫(xiě)報(bào)名表不正確時(shí)，則轉(zhuǎn)移到活動(dòng) “幫助填寫(xiě)報(bào)名表 ”； 當(dāng)填寫(xiě)正確時(shí)，則轉(zhuǎn)移到活動(dòng) “登記入學(xué) ”。 (5) 添加判斷點(diǎn)。當(dāng)對(duì)建模的邏輯需要做出一個(gè)判斷時(shí)，需要添加判斷點(diǎn)。例如，在圖 1 中 ，在 “Enroll in university”活動(dòng)之后，還必須按照入學(xué)條件進(jìn)行判斷，滿(mǎn)足條件的繼續(xù)執(zhí)行入學(xué)報(bào)到的活動(dòng)，而不滿(mǎn) 足 入學(xué)條件的則結(jié)束。 (6) 找出并行活動(dòng)。 若 兩個(gè)活動(dòng)間沒(méi)有直接的 聯(lián)系，而且它們都必 須 在第三個(gè)活動(dòng)開(kāi)始前結(jié)束，則 它們是可以并行運(yùn)行的。在圖 1 中，用同步線(xiàn)描述系統(tǒng)任務(wù)中的并發(fā)活動(dòng)，活動(dòng) “Attend university 《軟件工程 —— 理論與實(shí)踐》 (第 2 版 )習(xí)題答案 15 overview presentation”(參加介紹學(xué)校會(huì)議 )和 “Enroll in seminars” (注冊(cè)研討班 )及 “Make initial tuition payment”(交付初始的學(xué)費(fèi) )可并行執(zhí)行，使用同 步線(xiàn)表示它們都要在結(jié)束整個(gè)流程前完成。 2. 簡(jiǎn)述擴(kuò)展、 包含 和細(xì)化三種 UML 依賴(lài)關(guān)系的異同。 答： 擴(kuò)展、 包含 和細(xì)化 都是描述了元素之間的 依 賴(lài)關(guān)系 ， 但具體含 義 不同。 擴(kuò)展 （ extend） 關(guān)系是對(duì)基本用例在對(duì)某些 “擴(kuò)展點(diǎn) ”的功能的增加。 通過(guò)向被擴(kuò)展的用例添加動(dòng)作來(lái)擴(kuò)展用例。 包含 （ include） 關(guān)系表示一個(gè)元素為了實(shí)現(xiàn)或完成其全部的功能 ， 需要用到已存在的另一個(gè)模型元素， 本質(zhì)上是 一種使用 關(guān)系。 細(xì)化關(guān)系是不同語(yǔ)義層（如分析和設(shè)計(jì)）之間模型元素的依賴(lài)關(guān)系， 表示一個(gè)元素對(duì) 另一個(gè) 因此細(xì)化關(guān)系可描述的語(yǔ)義范圍較 廣，包括模型的逐步細(xì)化、優(yōu)化、變換、模板、模型合成、框架組成等 。 3. 軟件開(kāi)發(fā)為什么要使用 UML 建模？它有何特點(diǎn)？ 答：軟件開(kāi)發(fā)的過(guò)程猶如雕琢一 件工藝品，由無(wú)形到有形，由粗到細(xì)。 鑒于軟件系統(tǒng)的復(fù)雜性和規(guī)模的不斷增大， 項(xiàng)目失敗的可能性也相應(yīng)增加。 需要建立不同的模型對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)層次進(jìn)行描述。 在長(zhǎng)期的研究與實(shí)踐中，人們?cè)絹?lái)越深刻地認(rèn)識(shí)到，建立簡(jiǎn)明準(zhǔn)確的表示模型是把握復(fù)雜系統(tǒng)的關(guān)鍵。模型是對(duì)事物的一種抽象，在 軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程中 ，建立 各種 模型，以便更透徹地了解 系統(tǒng) 的本質(zhì)。 由于 UML 以圖形模型為主，模型的直觀性及豐富的信息描述 便于開(kāi)發(fā)人員與用戶(hù)的交流。建立的 模型也為以后的系統(tǒng)維護(hù)和升級(jí)提供了文檔 。 總的來(lái)說(shuō)，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(guān)部件之 間的關(guān)系，可以防止過(guò)早地陷入各個(gè)模塊的細(xì)節(jié)。因此，面向?qū)ο蟮姆治雠c設(shè)計(jì)應(yīng)該從建模開(kāi)始。 UML 是一種標(biāo)準(zhǔn)的圖形化、可視化的建模型語(yǔ)言， UML 的核心是建立系統(tǒng)的各類(lèi)模型。其主要特點(diǎn)是： ⑴ 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。 UML統(tǒng)一了面向?qū)ο蟮闹饕髋?Booch、 OMT和 OOSE等方法中的基本概念，已成為對(duì)象組織 OMG的正式標(biāo)準(zhǔn)，并提供了標(biāo)準(zhǔn)的面向?qū)ο蟮哪Ｐ驮氐亩x和表示。 ⑵ 面向?qū)ο蟆?UML集面向?qū)ο蠹夹g(shù)的眾家之長(zhǎng)。吸取了面向?qū)ο蠹夹g(shù)領(lǐng)域中其他流派的長(zhǎng)處。 ⑶ 可視化、表示能力強(qiáng)。 系統(tǒng)的各種模型都能用 UML的可視化模型清晰地表示， 對(duì)系統(tǒng)描述能力強(qiáng)，模型蘊(yùn)涵的信息豐富，可用于復(fù)雜軟件系統(tǒng)的建模。 ⑷ 獨(dú)立于過(guò)程。 UML是系統(tǒng)建模語(yǔ)言，獨(dú)立于開(kāi)發(fā)過(guò)程。 ⑸ 易掌握、易用。 UML的概念明確，建模表示法簡(jiǎn)潔明了，圖形結(jié)構(gòu)清晰，易于掌握使用。 正是由于 UML具有上述優(yōu)點(diǎn)，所以對(duì)于大型復(fù)雜系統(tǒng)的建模， UML是最合適的選擇。 4. 簡(jiǎn)述 UML 實(shí)際建模過(guò)程。 答： UML 建模過(guò)程 是一個(gè) 迭代 過(guò)程。 每次迭代都 建立相應(yīng)的模型。 分為以下幾個(gè)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(kāi)發(fā)系統(tǒng)的 “客觀世界 ”領(lǐng)域的類(lèi)以及描述它們的合作關(guān)系。 常以 用例圖為首選模型。 ② 設(shè)計(jì)階段。建模的目的是通過(guò)考慮實(shí)現(xiàn)環(huán)境 ， 將分析階段的模型擴(kuò)展和轉(zhuǎn)化為可行的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方案。 常建立以類(lèi)圖為主的 靜態(tài)模型 ，及包括狀態(tài)模型、順序模型、活動(dòng)模型和合作模型等 動(dòng)態(tài)模型。 ③ 實(shí)現(xiàn)階段。 主要 工作就是進(jìn)行編碼 ， 同時(shí)對(duì)已構(gòu)造的模型作相應(yīng)的修正。 ④ 配置階段。通過(guò)模型描述所開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的軟硬件配置情況 建立配 置 模型。 ⑤ 測(cè)試階段。使用前幾個(gè)階段所構(gòu)造的模型來(lái)指導(dǎo)和協(xié)助測(cè)試工作。 5. 在 UML 中， 狀態(tài)圖、協(xié)作圖、活動(dòng)圖、 順序 圖在系統(tǒng)分析中各起到了什么作用？ 答： 狀態(tài)圖 (State Diagram)用來(lái)描述一個(gè)特定對(duì)象 在其生 存周 期或在某段時(shí)間內(nèi) 的所有可能的狀態(tài)及其引起狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件。一個(gè)狀態(tài)圖包括一系列的狀態(tài)以及狀態(tài)之間的改變。 例如訂單的狀態(tài)《軟件工程 —— 理論與實(shí)踐》 (第 2 版 )習(xí)題答案 16 變化等，在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中用 得 較多， 還 可以用于輔助設(shè)計(jì)用戶(hù)界面 。 順序圖 (Sequence Diagram) 清晰地 描述一組對(duì)象之間動(dòng)態(tài)的交互關(guān)系 、 時(shí)間的約束關(guān)系 ， 著重描述對(duì)象間消息傳遞的時(shí)間順序，所以順序圖在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中被大量使用。 當(dāng)參與交互的對(duì)象數(shù)目增加，交互關(guān)系復(fù)雜時(shí)用順序圖描述會(huì)顯得雜亂， 協(xié)作圖 (Collaboration Diagram)從另一個(gè)角度 來(lái) 更好 地 描述 相互 協(xié) 作的對(duì)象間的交互關(guān)系和鏈接 (Link)關(guān)系。 著重體現(xiàn)交互對(duì)象間的靜態(tài)鏈接關(guān)系和協(xié)作關(guān)系。 協(xié)作圖也可以從順序圖生成。 活動(dòng)圖 (Activity Diagram)是由狀態(tài)圖變化而來(lái)的 ， 從系統(tǒng)任務(wù)的觀點(diǎn)來(lái)看，系統(tǒng)的執(zhí)行過(guò)程是由一系列有序活動(dòng)組成的?；顒?dòng)圖可以有效地描述整個(gè)系統(tǒng)的流程，描述了系統(tǒng)的全局的動(dòng)態(tài)行為，且只有活動(dòng)圖是唯一能夠描述并發(fā)活動(dòng)的 UML 圖。 6. 順序圖與協(xié) 作圖都是交互圖，它們有何不同？所描述的主要系統(tǒng)特征是什么？ 順序圖 (Sequence Diagram) 重點(diǎn)描述某些對(duì)象間消 息傳遞的時(shí)間順序，對(duì)象間的通信和交互通過(guò)在對(duì)象的生命線(xiàn)之間傳送的消息來(lái)表示。還常給出消息的說(shuō)明信息及消息之間的時(shí)間限制及一些約束信息等。但當(dāng)參與交互的對(duì)象數(shù)增加，交互關(guān)系復(fù)雜時(shí)難于表達(dá)清楚對(duì)象之間的交互關(guān)系 。 協(xié) 作圖 (Collaboration Diagram) 則著重體現(xiàn)交互對(duì)象間的靜態(tài)鏈接關(guān)系和協(xié)作關(guān)系，不強(qiáng)調(diào)執(zhí)行事件的順序，而是強(qiáng)調(diào)為了完成某個(gè)任務(wù)，對(duì)象之間通過(guò)發(fā)送消息實(shí)現(xiàn)協(xié)同工作關(guān)系?？梢杂行?地描述當(dāng)參與對(duì)象數(shù)較多時(shí)的交互關(guān)系。 7. 狀態(tài)圖與活動(dòng)圖有何相同與不同之處？在建立系統(tǒng)模型時(shí)，應(yīng)該如何使用 這兩類(lèi)模型？ 答：活動(dòng)圖 (Activity Diagram)是由狀態(tài)圖變化而來(lái)的 ,它們各自用于不同的目的。狀態(tài)圖著重描述了對(duì)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(wù)的觀點(diǎn)看系統(tǒng)，它是由一系列有序活動(dòng)組成的，活動(dòng)圖是從活動(dòng)的角度描述系統(tǒng)任務(wù)，并且可以描述系統(tǒng)任務(wù)中的并發(fā)活動(dòng)?；顒?dòng)圖描述了系統(tǒng)中各種活動(dòng)的執(zhí)行順序，刻 畫(huà) 一個(gè)方法中所要進(jìn)行的各項(xiàng)活動(dòng)的執(zhí)行流程?；顒?dòng)圖顯示動(dòng)作及其結(jié)果，著重描述操作實(shí)現(xiàn)中完成的工作以及用例或?qū)ο髢?nèi)部的活動(dòng)。 此外， 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(dòng)圖中一個(gè)活動(dòng) 結(jié)束后將立即進(jìn)入下一個(gè)活動(dòng)。 8. 什么是抽象類(lèi)？在建模時(shí)有時(shí)使用抽象類(lèi)有什么好處 ？ 答： 抽象類(lèi) 是 指沒(méi)有實(shí)例的類(lèi)，定義一些抽象的操作，即不提供實(shí)現(xiàn)方法的操作，只提供操作的特征，并標(biāo)注 {abstract}。如 在建立類(lèi)模型時(shí)，常將一些屬性與操作類(lèi)似的類(lèi)作為一個(gè) 抽象類(lèi)的子類(lèi)，使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加清晰 ，增加系統(tǒng)的可讀性。 9. 以 例 55中 圖 “ 資源管理 用例 圖 ” 為例 ， 說(shuō)明 include和 extend的區(qū)別。 答： 在 圖 ， 用例“ 刪除資源 ” 和 “ 更新資源 ” 與 用例“ 查找資源 ” 之間是 include的關(guān)系， include本質(zhì)上是一種使用關(guān)系 ， 當(dāng)一個(gè)用例包含另一個(gè)用例時(shí) ， 這兩個(gè)用例之間就構(gòu)成了使用關(guān)系。說(shuō)明 “ 刪除資源”和 “ 更新資源”的操作都需要首先 “ 查找資源”。 擴(kuò)展 extend是向一個(gè)用例中加入一些新的動(dòng)作后構(gòu)成了另外一個(gè)用例，后者是繼承前者的一些行為得來(lái)的。圖 ，對(duì)用例 “ 更新資源”中增加動(dòng)作“清除技能”，得到用例“從資源中清除技能”，增加動(dòng)作“指定技能”，得到用例“把技能指定給資源”，因此，用例 “ 更新資源”與“從資源中清除技能”和“把技能指定給資源”之間的關(guān)系是 extend。 10. 在分析和設(shè) 計(jì)階段都需要建立類(lèi)圖，試說(shuō)明分析類(lèi)圖與設(shè)計(jì)類(lèi)圖的主要區(qū)別是什么。 答： 在軟件開(kāi)發(fā)的不同階段都使用類(lèi)圖 ， 但這些類(lèi)圖表示了不同層次的抽象。在需求分析階段 ，類(lèi)圖是研究領(lǐng)域的概念 ； 在設(shè)計(jì)階段 ， 類(lèi)圖重點(diǎn)描述類(lèi)與類(lèi)之間的接口 。 由于分析類(lèi)圖主要 描述應(yīng)用領(lǐng)域中的概念，它們的類(lèi)可以從這些概念中得出，或者說(shuō) 分析類(lèi)圖中的類(lèi)是從需求中獲取的。 設(shè)計(jì)類(lèi)圖 描述軟件的接口部分 ， 而不是軟件的實(shí)現(xiàn)部分。面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā)方法非常重視區(qū)別接口與實(shí)現(xiàn)之間的差異 ， 可以用一個(gè)類(lèi)型 (Type)描述一個(gè)接口，這個(gè)接口可能因?yàn)?實(shí)現(xiàn)環(huán)境、運(yùn)行特性或《軟件工程 —— 理論與實(shí)踐》 (第 2 版 )習(xí)題答案 17 者用戶(hù)的不同而具有多種實(shí)現(xiàn)方式。 設(shè)計(jì) 類(lèi)圖更易于開(kāi)發(fā)者之間的相互理解和交流。 設(shè)計(jì) 類(lèi)圖通常是在 分析類(lèi)圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化和改進(jìn)的。 11. 問(wèn)題