1 分析模型简介

Rose分析模型（Analysis Model）推进用例的实现，在子系统划分上，它一方面以系统用例模型、业务对象模型为参考，又把各个子系统公用的成分分离出来，形成需要的子系统。超市进销存系统的分析模型把身份验证的功能独立出来，形成身份验证子系统，结构如图9所示。

图9描述了超市进销存系统分析模型结构

Rose的系统分析模型把逻辑对象模型向实现推进了一步，它更多地接近逻辑对象模型。

1．分析模型基本概念

对于一个用例，一般可以通过三种类来实现：边界类（Boundary Classes）、实体类（Entity classes）和控制类（Control classes）。

为了把用例和用例实现区分开来，Rose引入新的图素“用例实现”。用例通过“用例实现”来完成相应用例的功能。用例实现就是UML的协作（Cooperation）,意思是通过对象（或类）的协作完成用例的实现。

分析模型涉及边界类、控制类、实体类和用例实现（Use-case realizations）等基本图素，如图10所示，它们都是类的变体。

图10 分析模型基本图素

Rose分析模型涉及下列图素：

(1)分析模型的基本类

一个用例一般通过三种类协同实现其功能：边界类、控制类、实体类。这些类又叫分析类变体（Analysis class stereotypes）。

图11销售管理子系统分析模型类图。它通过这三种类协同实现“处理销售”用例。

图11和图8（销售管理业务对象模型类图）作比较，可以看出这两种图之间的关系。

图11销售管理子系统分析类图

1）边界类

边界类位于系统和外界角色的交界处，边界类实现业务角色、业务员工与用例的交互，它可以是窗体、报表、与打印机、扫描仪、磁卡等硬件的接口。

图11所示的销售管理子系统的边界类是销售管理窗体。通过它售货员输入购物数量，通过它把商品条形码转变成商品标识等等。

边界类可以从用例中去寻找，每个“角色—用例”之间至少有一个边界类，有可能和别的“角色—用例”共用。

应用不同，边界类可以是软件接口或其他。边界类接收角色的交互信息，有时它还承担交互信息的转换任务，边界类是类的变体。

2）实体类（Entity classes）

实体类负责存储、加工信息，是对用户最有意义的类，通常用业务领域的术语命名。一般利用数据库对这种实体类建立相应表格。实体类是业务实体的计算机描述。

图11所示的销售管理子系统的实体类是销售表和商品档案表。销售表用于存储、加工销售清单，销售清单就是图8销售管理的业务实体。商品档案表用于存储、加工商品。商品也是图8销售管理的业务实体。

3）控制类（Control classes）

控制类协调边界类和实体类的工作。每个用例通常有一个控制类控制用例中的动作顺序。控制类也称管理类，一般控制类在用例之间是共用的。用例向控制类委托责任。控制类本身不完成任何服务功能，被控制的类并不向控制类发送许多信息，而是由控制类发出许多信息。

图11销售管理子系统分析类图中的商品信息控制。

角色通过边界类、控制类和实体类共同实现相应用例的功能。

（2）用例实现（Use-case realizations）

用例实现与用例是对应的，它们之间存在实现《realize》关联。把用例与用例实现分离开来，使每个用例实现不影响用例。对每种用例视图的用例，分析模型中有对应的一种用例实现（如图12所示）。用例实现进一步利用序列图、合作图和状态图细化描述。

图12 用例与用例实现的对应关系

2．分析模型的创建
（1）销售系统分析模型
图5-15描述了销售管理用例“处理销售”与售货员和顾客的交互。图8描述了销售子系统的对象之间的关联。由上而知，用例“处理销售”可以通过下列三种类合作实现。

1）销售管理窗体,它作为边界类，使售货员通过它输入和输出购物信息（商品条形码、商品名称、单价等）。

2）业务实体“商品”和“销售清单”要保存和修改，需要为它们建立“销售表”和“商品档案表”。

3）售货员在输入商品条形码后系统将对商品档案表查询，如顾客最终购买必须对商品档案表和销售表进行更新操作，所以需要一个控制类，将其命名为“商品信息控制”。而“销售表”和“商品档案表”可作为两个实体类。

（2）建立分析类图
1）创建包
①启动Rose.，单击【File】→【Open】.，打开“超市进销存系统.mdl”模型文件，展开浏览框逻辑视图Logincal

View，展开“分析模型”下的“销售管理”，双击销售管理下类图标【Main】，打开主类图。

②打开浏览框“分析模型”包，在包下的Main类图中创建5个包，分别命名为“身份验证”、“订货管理”、“库存管理”、“统计分析”和“销售管理”及有关注释（如图13所示）。在浏览框自动生成分析模型结构。

图13分析模型包的建立

2）建立类图
以销售管理为例建立子系统类图，步骤如下：

① 展开分析模型的【销售管理】包。

② 双击【Main】,

打开Main类图。单击图素工具栏上的类图素【】，在类图Main的适当位置单击，创建新类，并将其命名为“销售管理窗体”。双击“销售管理窗体”类图，在其打开的规范对话框中选择Stereotype的属性为【boundary】，使其派生为边界类。单击【OK】按钮关闭规范对话框（如图14所示）。

图14 建立边界类“销售管理窗体”

③创建“商品信息控制”，并选择相应的类的变体为【control】，设置它为控制类。

④ 从“订货管理”包中拖放“销售表”类到该类图（“订货管理”分析类图已建好）。

⑤ 从“库存管理”包中拖放“商品档案表”类到该类图（“库存管理”分析类图已建好）。

⑥ 建立图素之间的关联。单击工具栏上的关联图标【】，将其从“商品信息控制”拖拽到“销售管理窗体”，它们之间的通讯是双向的，通过右击关联在菜单中选择【Navigable】，取消箭头（如图15所示）。

图15 选择关联为无向

⑦ 建立“商品信息控制”和“销售表”之间的关联，这种关联是单向的。建立“商品信息控制”和“商品档案表”之间的关联，这种关联也是单向的。

完成上述操作后，得到如图16 所示的销售系统分析模型类图。

图16 销售系统分析模型类图

3．创建用例实现
创建用例实现是进一步描述类的动态特征。

（1）用例实现是类图的一种，在图17中“分析模型”包下新建一个类图。右击图中【销售管理】，在浮动菜单中选择【New】→【Class

Diagram】。

默认名为NewDiagram，重新命名其为“Traceabilities”

图17 建立实现用例图（类图的一种）

（2）双击该【Traceabilities】，打开其类图。从系统用例模型中的“销售管理”包中将“提取商品信息”、“更新销售信息”、“更新商品信息”、“打印购物清单”和“计价”5四个用例拖放到这个类图中。

（3）选择【Tools】→【Create】→【Use

Case】，建立一个用例，命名为“更新销售信息”，这时出现警告，提示命名重复，但两个用例是属性不同的变体。双击这个“更新销售信息”用例，把规范对话框中的变体属性设置为【use-case

realization】。单击【OK】关闭规范对话框。

（4）建立用例实现和其用例之间的关联。并将该关联的规范对话框的变体属性设置成【realizes】（如图18所示）。

图18 建立销售管理的用例实现

（4）同样方法建立“查询商品信息”、“更新商品信息”、“获得购物清单”和“计价”四个用例实现及其与他们用例的关联。

完成上述操作，得到如图19所示的销售系统用例实现图。浏览框出现新建立的“查询商品信息”、“更新商品信息”、“获得购物清单”和“计价”用例实现。

图19 销售系统用例实现用例图

用例实现可以从不同的角度去描述，可以通过类的之间的合作（类图）来描述，可以通过类对象按时间顺序的消息交互（序列图）来描述，也可以通过类对象之间协作（协作图）来描述。

1） 类图描述用例实现

① 在浏览器中分析模型下的“销售管理”包下选择用例实现“更新销售信息”。右击，在弹出菜单中选择【New】→【Class

Diagram】。创建一个新的类图，命名为“更新销售”。

② 双击【更新商品】，打开“更新销售”类图。

图20 建立用例实现“更新销售信息”的类图的菜单

③ 将分析模型下各包中的类：“销售管理窗体”、“商品信息控制”、

“销售表”拖到这个更新商品类图中。结果更新商品信息用例实现的类图“更新销售”如图21所示。

图21 建立用例实现“更新销售信息”的类图

2）序列图描述用例实现

① 在浏览器中分析模型下的“销售管理”包下选择【更新销售信息】，右击它，在弹出菜单中选择【New】→【Sequence

Diagram】。创建一个新的序列图，命名为更新销售。

② 双击序列图【更新销售】，打开序列图。

③ 从系统用例模型的“角色”包中将“售货员”这个角色拖到序列图中。

④ 将分析模型下各包中的类：“销售管理窗体”、“商品信息控制”、 “商品档案表”和“销售表”

拖到这个序列图中。结果销售管理用例实现序列图首部如图22所示。

这里将用序列图来描述“更新销售信息”这个用例实现。在序列图中可以看到“更新销售信息”这个用例的对象按时间顺序详细的交互过程。

图22 销售管理“更新销售信息”实现用例序列图首部

序列图涉及的基本图素如下（图23）：

图23 序列图涉及的基本图素

使用下列步骤添加消息到序列图中。按观察到的对象交互顺序设定消息序列，每个消息是对象之间的一次通讯，它意味着某一活动随之而来。

⑤在序列图上建立一条消息。在图素工具栏上单击消息图素【】(message)，从售货员生命线（lifeline见图中的虚线）拖放消息图标到销售管理窗体生命线，消息自动编号“1：”

图24 命名序列图消息

⑥ 选中该消息，双击打开该消息规范对话框，命名消息为“输入商品条形码”（如图24所示）。

⑦ 同样在下列类之间建立消息:

从“销售管理窗体”到“商品信息控制”；

从“商品信息控制”到“商品档案表”；

从“商品档案表”到“商品信息控制”；

从“商品信息控制”到“销售表”；

命名消息如图25所示。通过这些步骤可以建立如图25所示的更新销售信息序列图。

图25 更新销售信息序列图

3）用协作图描述用例实现
在Rose中，可以自动将序列图转换为协作图，选择browse下的【create Collaboration

Diagram】来即可实现(如图26所示)。

图26 更新销售信息协作图

4）用状态图描述用例实现
状态图描述对象状态的变化，描述从一个状态的变化到另一个状态变化的事件。为了便于理解状态图，设某客户要在超市买商品，售货员结算好，要求顾客付款，但是顾客既可以信用卡付款，也可以现金付款，状态图如图27所示。

Rose建立状态图。

① 展开浏览框逻辑视图分析模型下的“销售管理”用例实现。右击它，在弹出菜单中选择【New】→【Statechart

Diagram】。创建一个新的State Activty Model包，包下建立NewDiagram1。

② 双击状态图【NewDiagram1】，打开状态图。

③ 放置一个开始状态、结束状态和六个其他状态。每个状态命名如下：

顾客购物

计价

取消订购

计算差额

信用验证

接收

不能接收

保存购买记录、打印

图27 更新销售信息状态图

④ 建立转移。按下列步骤建立状态转移。状态转移可以是转移到状态自己，也可以是两个不同状态之间的转移。

单击图素工具箱的图标，拖放到顾客购物建立一个转移到自己的转移。

打开其规范对话框，命名事件为“加入商品”（如图27所示）。

图28命名转移事件“加入商品”

单击图素工具箱的图标，从“顾客购物”拖放到“计价”。

同样建立其他转移。

如图27

所示，选择转移，命名转移。

完成上述操作，得到如图27所示的销售状态图。

1 设计模型基本概念

设计模型主要集中在类图、类、类属性、类操作和类与类之间的关联、关联基数等基本要素的细化（如图29所示）。

面向对象方法的特点之一就是将信息和影响信息的行为集中在一起，包装成类。类属性描述对象的属性信息。类操作是与类相关联的行为。操作分四个部分：操作名、操作参数、参数类型和操作返回值类型。参数是操作的输入变元。从设计模型类操作的描述可以知道，这和Java的类成员方法的定义已经很接近了。

图29 设计模型中的基本图素

2 建立设计模型

由分析模型继续细化，分析模型中的“销售表”和“商品档案表”类可以在设计模型中作为两个ADO类（ADO

Class），分别命名为“saleFrm”和“goodsFrm”。ADO

Class是与VB模块类型的一种。由分析模型中的边界类“销售管理窗体”可以转化为设计模型中的“销售管理窗体”窗体类。由于本系统比较简单，所以不再使用控制类。

1. 创建销售系统设计模型类图

（1）创建包

1）在浏览框中双击“设计模型”包下的【Main】，打开其类图。

2）在Main类图中创建五个包，分别命名为“库存管理子系统”、“订货管理子系统”、“身份验证子系统”、“统计分析子系统”和“销售管理子系统”（如图30所示）。

3）双击类图中的【销售管理子系统】，进入此包，Rose自动为此包建立一个Main类图。

图30 设计模型包的建立

（2）建立类

1）双击【Main】，打开设计模型Main类图。

2）单击图素工具栏上的【】，在类图Main的适当位置单击，创建一个新类，将该类命名为销售管理窗体。

3）双击【销售管理窗体】，打开其规范对话框，将“销售管理窗体”的变体设置为【Form】(如图31所示)，

图31 设计模型类的规范对话框

4）同样建立“goodsFrm”类和“saleFrm”类，其变体设为“ADO Class”（ActiveX数据对象）。

5）单击工具栏上的按钮【】建立图素之间的关联，如图32所示。

图32 销售管理子系统初步类图

（3）增加类特征和方法

1）右击类图中的【goodsFrm】，在弹出的菜单中选择【New Attribute】。。

图33 增加类特征的一种方法

2） 设置类特征。浏览框中的选择的类特征（goodsFrm类的rs特征），右击，从弹出菜单中选择【Open

Specification】。在出现的类特征规范窗口中可以对类特征的数据类型（Type）、变体(Stereotype)、初始值(Initial)和可见性(Export

Control)等进行设置（图34）。

图34 设置类特征的属性

设置类特征的属性也可以通过下列步骤：

打开图32设计模型销售管理子系统的类图，选择goodsFrm类，右击，在弹出菜单中选择【Open

Specification】,打开类规范对话框，单击【Attributes】。选择类特征（rs）,

右击，在弹出菜单中选择【Specification】,打开类特征规范对话框（图26），这时可以对类特征的数据类型（Type）、变体(Stereotype)、初始值(Initial)和可见性(Export

Control)等进行设置。

图35 类特征的属性规范对话框

3）添加类方法。浏览框中的选择类【goodsFrm】，右击，在弹出菜单中选择【New Operation】。

4）设置类方法有关的属性的步骤和设置类特征有关的属性雷同。

右击浏览框中的类的方法，在弹出菜单中选择【Open

Specification】,打开类方法属性规范窗口，设置方法的变体、返回类型、参数、可见性等属性值（图36）。

图36 类方法有关属性的设置

5）设置关联属性。打开设计模型销售管理子系统类图Main，选择“销售管理窗体”到“goodsFrm”类间的关联，双击，打开关联属性规范对话框，选择【Role

A

General】，在Role字段中输入作用名为“goods”（图37）。同样，将另一条关系的Role命名为“sale”。同样可以设置关联其他属性。

图37 关联规范对话框

完成上述操作得到图38。

图38售子系统类图

（4）建立系统数据库类关联

1）建立所有子系统的数据库类图，一共用5个ADO类：“goodsFrm”、“saleFrm”、“wasteFrm”、“UserFrm”和“Provider”。

2）在设计模型包下创建一个新的类图，命名为“DataBase Design”。

3）将5个ADO类拖到“DataBase Design”类图中。

4）使用工具栏上的【】，建立“UserFrm”类和“goodsFrm”之间的两个关联，并取消箭头。

5）两个类具有两个关联主要是因为如果是售货员和goodsFrm类之间的关联，那么goodsFrm

将作为这条关联的关联类；如果是库存管理员和goodsFrm间的关联，那么goodsFrm 将作为关联的关联类。

6）单击工具栏上的【】，单击“售货员”，并拖放到“saleFrm”。同样的方法建立另一个关联。

7）双击关联，出现规范对话框，分别选择【Role A Detail】和【Role B Detail】，设置关联基数。

8）在关联的规范对话框中输入关联名。

完成操作后的数据库类图如图36所示。

图36 类间关系图

2. 使用序列图和协作建立系统动态模型
（1）建立序列图

1) 在“销售管理子系统”包下新建一个序列图，命名为“salegoods”。

2）将用例视图的业务模型“业务角色和业务员工”包下的“售货员”，设计模型下的“销售管理子系统”中的“销售管理窗体”、“goodsFrm”和“saleFrm”三个类拖放到序列图中。

3）建立消息，这里的消息是从上到下以时间顺序进行的。

4）双击消息，打开规范对话框，在【name】下拉列表框中选择适当的操作，将消息映射到操作。

完成操作后的序列图如图37所示。

图37 映射操作的序列图

（2）在序列图中表达条件
在序列图中加条件，使用 “[…]” (中括号)并将条件放置于消息名称之前或之上。当此条件满足，消息才能送出。

（3）建立协作图
通过选择browser下的create Collaboration

Diagram来自动生成映射到对应的协作图（如图38所示）。