面向对象例题

【说明】

在线会议审稿系统（Online Reviewing System, ORS）主要处理会议前期的投稿和审稿事务，其功能描述如下：

（1）用户在初始使用系统时，必须在系统中注册（register）成为作者或审稿人。

（2）作者登录（login）后提交稿件和浏览稿件审阅结果。提交稿件必须在规定提交时间范围内，其过程为先输入标题和摘要，选择稿件所属主题类型，选择稿件所在位置（存储位置）。上述几步若未完成，则重复；若完成，则上传稿件至数据库中，系统发送通知。

（3）审稿人登录后可设置兴趣领域，审阅稿件给出意见，以及罗列录用和（或）拒绝的稿件。

（4）会议委员会是一个特殊的审稿人，可以浏览提交的稿件、给审稿人分配稿件、罗列录用和（或）拒绝的稿件，以及关闭审稿过程。其中关闭审稿过程须包括罗列录用和（或）拒绝的稿件。

系统采用面向对象的方法开发，使用UML进行建模。在建模用例图时，常用的方式是先识别参与者，然后确定参与者如何使用系统来确定用例，每个用例可以构造一个活动图。参与者名称、用例和活动名称分别参见表1、表2和表3。系统的部分用例图和提交稿件的活动图分别如图1和图2所示。

表1 参与者列表

图1 ORS的用例图

图2 提交稿件过程的活动图

【问题1】（4分）

根据【说明】中的描述，使用表1中的英文名称，给出图1中A1~A4所对应的参与者。

【问题2】（3分）

根据【说明】中的描述，使用表2中的英文名称，给出图1中U1~U3所对应的用例。

【问题3】（4分）

根据【说明】中的描述，给出图1中（1）和（2）所对应的关系及其含义。

【问题4】（4分）

根据【说明】中的描述，使用表2和表3中的英文名称，给出图2中Action1~Action4对应的活动。

答案：

【问题1】（4分）

根据【说明】中的描述，使用表1中的英文名称，给出图1中A1~A4所对应的参与者。

！！注意：U2和U3的答案可以互换。！！

根据【说明】中的描述，使用表2中的英文名称，给出图1中U1~U3所对应的用例。

根据【说明】中的描述，给出图1中（1）和（2）所对应的关系及其含义。

（1）<>（1分）：将常规动作放在一个基本Use Case中，将非常规动作放在其扩展Use Case中。（1分）

（2）<>（1分）：两个Use Case，如果其中一个在其事件流中包含了另一个，那么它们间就有包含关系。（1分）

【问题4】（4分）

根据【说明】中的描述，使用表2和表3中的英文名称，给出图2中Action1~Action4对应的活动。

（2）阅读下列说明和图，回答问题1至问题4，将答案填到答题纸的对应栏内。

【说明】

某汽车停车场欲建立一个信息系统，已经调查到的需求如下：

（1）在停车场的入口和出口分别安装一个自动栏杆、一台停车卡打印机／一台读卡器以及一个车辆通过传感器，示意图如图1所示。

图1 自动停车场示意图

（2）当汽车到达入口时，驾驶员按下停车卡打印机的按钮获取停车卡。当驾驶员拿走停车卡后，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过入口后，入口处的传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。

（3）在停车场内分布着若干个付款机器。驾驶员将在入口处获取的停车卡插入付款机器，并缴纳停车费。付清停车费之后，将获得一张出场卡，用于离开停车场。

（4）当汽车到达出口时，驾驶员将出场卡插入出口处的读卡器。如果这张卡是有效的，系统命令栏杆自动抬起；汽车通过出口后，出口处的传感器通知系统发出命令，栏杆自动放下。若这张卡是无效的，系统不发出栏杆抬起命令而发出告警信号。

（5）系统自动记录停车场内空闲的停车位的数量。若停车场当前没有车位，系统将在入口处显示“车位已满”信息。这时，停车卡打印机将不再出卡，只允许场内汽车出场。

根据上述描述，采用面向对象方法对其进行分析与设计，得到了如表1所示的用例/类/状态列表、如图2所示的用例图、如图3所示的初始类图，以及如图4所示的描述入口自动栏杆行为的UML状态图。

图2 用例图

图3 初始类图

图4 入口自动栏杆行为的状态图

【问题1】（3分）

根据【说明】中的描述，使用表1给出的用例名称，给出图2中U1、U2和U3所对应的用例。

根据【说明】中的描述，使用表1给出的类的名称，给出图3中A~D所对应的类。

根据【说明】中的描述，使用表1给出的状态名称，给出图4中S1~S4所对应的状态。

简要解释图2中用例U1和U3之间的extend关系的内涵。

答案：

阅读下列说明和图，回答问题1至问题4，将答案填到答题纸的对应栏内。

参：

【问题1】（3分）

用例之间的扩展关系用于对可选系统行为的用例的一部分建模。通过这种方式，可以把可选行为从必需的行为中分离出来。

（3）阅读下列说明和图，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

已知某唱片播放器不仅可以播放唱片，而且可以连接电脑并把电脑中的歌曲刻录到唱片上（同步歌曲）。连接电脑的过程中还可自动完成充电。

关于唱片，还有以下描述信息：

1．每首歌曲的描述信息包括：歌曲的名字、谱写这首歌曲的艺术家以及演奏这首歌曲的艺术家。只有两首歌曲的这三部分信息完全相同时，才认为它们是同一首歌曲。艺术家可能是一名歌手或一支由2名或2名以上的歌手所组成的乐队。一名歌手可以不属于任何乐队，也可以属于一个或多个乐队。

2．每张唱片由多条音轨构成；一条音轨中只包含一首歌曲或为空，一首歌曲可分布在多条音轨上；同一首歌曲在一张唱片中最多只能出现一次。

3. 每条音轨都有一个开始位置和持续时间。一张唱片上音轨的次序是非常重要的，因此对于任意一条音轨，播放器需要准确地知道，它的下一条音轨和上一条音轨是什么（如果存在的话）。

根据上述描述，采用面向对象方法对其进行分析与设计，得到了如表1-1所示的类列表、如图1-1所示的初始类图以及如图1-2所示的描述播放器行为的UML状态图。

表1-1 类列表

图1-1 初始类图

图1-2 播放器行为UML状态图

【问题1】（6分）

 根据说明中的描述，使用表1-1给出的类的名称，给出图1-1中的A~F所对应的类。

【问题2】（3分）

 根据说明中的描述，给出图1-1中（1）~（6）处的多重度。

【问题3】（4分）

图1-1中缺少了一条关联，请指出这条关联两端所对应的类以及每一端的多重度。

根据图1-2所示的播放器行为UML状态图，给出从“关闭”状态到“播放”状态所经过的最短事件序列（假设电池一开始就是有电的）。

答案：

【问题1】（6分）

根据说明中的描述，使用表1-1给出的类的名称，给出图1-1中的A~F所对应的类。

A: Artist    B:  Song     C:  Band     D:  Musician     E: Track      F: Album

【问题2】（3分）

根据说明中的描述，给出图1-1中（1）~（6）处的多重度。

(1) 0..*

(2) 2..*

(3) 0..1

(4) 1..*

(5) 1..*

(6) 1

【问题3】（4分）

图1-1中缺少了一条关联，请指出这条关联两端所对应的类以及每一端的多重度。

根据图1-2所示的播放器行为UML状态图，给出从“关闭”状态到“播放”状态所经过的最短事件序列（假设电池一开始就是有电的）。

按任意键， 选择歌曲

（4）阅读下列说明和图，回答问题1至问题3，将解答填入答题纸的对应栏内。

【说明】

某城市的各国家公园周边建造了许多供游客租用的小木屋和营地，为此，该城市设置了一个中心售票处和若干个区域售票处。游客若想租用小木屋或营地，必须前往中心售票处进行预定并用现金支付全额费用。所有的预定操作全部由售票处的工作人员手工完成。现欲开发一信息系统，实现小木屋和营地的预定及管理功能，以取代手工操作。该系统的主要功能描述如下：

1．管理预定申请。游客可以前往任何一个售票处提出预定申请。系统对来自各个售票处的预定申请进行统一管理。

2．预定。预定操作包含登记游客预定信息、计算租用费用、付费等步骤。

3．支付费用。游客付费时可以选择现金和信用卡付款两种方式。使用信用卡支付可以享受3%的折扣，现金支付没有折扣。

4．游客取消预定。预定成功之后，游客可以在任何时间取消余地，但需支付赔偿金，剩余部分则退还给游客。赔偿金的计算规则是，在预定如住时间之前的48小时内取消，支付租赁费用10%的赔偿金；在预定如住时间指头取消，则支付租赁费用50%的赔偿金。

5．自动取消预定。如果遇到恶劣天气（如暴雨、山洪等），系统会自动取消所有的预定，发布取消预定消息，全额退款。

6．信息查询。售票处工作人员查询小木屋和营地的预定情况和使用情况，以判断是否能够批准游客的预定申请。

现采用面向对象方法开发上述系统，得到如表1所示的用例列表和表2所示的类列表。对应的用例图和类图分别如图3和图4所示。

表1 用例列表

根据说明中的描述与表1，给出图3中UC1-UC6所处对应的用例名称。

【问题2】（7分）

根据说明中的描述与表2，给出图4中C1-C7处所对应的类名。

【问题3】（2分）

对于某些需求量非常大的小木屋或营地，说明中功能4的赔偿金计算规则，不足以弥补取消预定所带来的损失。如果要根据预定的时段以及所预定场地的需求量，设计不用层次的赔偿金计算规则，需要对图4进行怎样的修改？（请用文字说明）

图3 用例图

图4 类图

答案：

【问题1】（6分）

根据说明中的描述与表1，给出图3中UC1-UC6所处对应的用例名称。

UC1：CheckAvailability（信息查询） ：MakeReservation（预定）

UC3：GetDiscount（计算付款折扣） ：ManageCashPayment（现金支付）

UC5：ManageCrCardPayment（信用卡支付）  UC6：CalculateRefund（计算取消预订的赔偿金）

【注：UC4与UC5可以互换】

【问题2】（7分）

根据说明中的描述与表2，给出图4中C1-C7处所对应的类名。

C1：NationalPark（国家公园） ：Rate（租赁费用）

C3：TicketingOfficer（售票处） ：payment（付款）

C5：Discount（付款折扣） ：CashPayment（现金支付）

C7：CreditCardPayment（信用卡支付）

【注：C6和C7可以互换】

【问题3】（2分）

对于某些需求量非常大的小木屋或营地，说明中功能4的赔偿金计算规则，不足以弥补取消预定所带来的损失。如果要根据预定的时段以及所预定场地的需求量，设计不用层次的赔偿金计算规则，需要对图4进行怎样的修改？（请用文字说明）

依题意，若需要根据预定的时段以及预定场地的需求量，设计不同层次的赔偿金计算规则，则在图中可以增加一个与此相对应的新类，且使该新类与类ReservationItem（预定申请内容）之间存在关联关系；或者是修改类Rate（租赁费用），使其具有计算赔偿金的功能。

（5）阅读下列说明和程序代码，将应填入（n）处的字句填写完整。（问题1和问题2任选一题完成）

策略模式是一种对象行为型模式，它定义一系列的算法，把它们一个个封装起来，并且使它们可相互替换。该模式使得算法可于使用它的客户而变化。其结构如图4所示：

图4 策略模式类图

某软件公司现欲开发一款飞机飞行模拟系统，该系统主要模拟不同种类飞机的飞行特征与起飞特征。需要模拟的飞机种类及其特征见表3。

表3 需模拟的飞机种类及其特征

图5 飞机飞行模拟系统类图

在图5中，AirCraft为抽象类，描述了抽象的飞机，而类Helicopter、AirPlane、Fighter和Harrier分别描述具体的飞机种类，fly（）和takeoff（）分别表示不同飞机都具有飞行特征和起飞特征；类FlyBehavior与TakeOffBehavior为抽象类，分别用于表示抽象的飞行行为与起飞行为；类SubSonicfly与SuperSonicFly分别描述亚音速飞行和超音速飞行的行为；类VerticalTakeOff和LongDistanceTakeOff分别描述垂直起飞与长距离起飞的行为。

【问题1】（7分）Java代码

interface FlyBehavior {

    public void fly();

};

class SubSonicFly implements FlyBehavior{

    public void fly() { System.out.println("亚音速飞行！"); }

};

class SuperSonicFly implements FlyBehavior{

    public void fly() { System.out.println("超音速飞行"); }

};

interface TakeOffBehavior {

    public void takeOff();

};

class VerticalTakeOff implements TakeOffBehavior{

    public void takeOff() { System.out.println("垂直起飞！"); }

};

class LongDistanceTakeOff implements TakeOffBehavior{

    public void takeOff() { System.out.println("长距离起飞！"); }

};

abstract class AirCraft{

    protected     （1）        ;

    protected     （2）        ; //(1)、(2)可互换

    public void fly() {    （3）        ;}

    public void takeOff() {     （4）        ;}

};

class Helicopter     （5）      Aircraft{

    public Helicopter() {

        flyBehavior= new      （6）      ;

        takeOffBehavior=new     （7）     ;

    }

}

//其他代码省略

【问题2】（7分）C++代码

#include 

using namespace std;

class FlyBehavior {

    public: virtual void fly()=0;

};

class SubsonicFly: public FlyBehavior {

    public: void fly() { cout << "亚音速飞行！" << endl; }

}；

class SuperFly: public FlyBehavior {

    public: void fly() { cout << "超音速飞行！" << endl; }

}；

class TakeOffBehavior {

    public: virtual void TakeOff()=0;

};

class VerticalTakeOff: TakeOffBehavior {

    public: void TakeOff() { cout << "垂直起飞！" << endl; }

};

class LongDistanceTakeOff {

    public: void TakeOff() { cout << "长距离起飞！" << endl; }

};

class AirCraft {

    protected:

             (1)         ;

             (2)         ;//(1)、(2)可互换

    public:

        void fly() {    (3)         ;}

        void TakeOff() {   (4)         ;}

};

class Helicopter: public Aircraft {

    public:

        Helicopter() {

            flyBehavior = new    (5)         ;

            takeOffBehavior = new     (6)       ;

        }

           (7)          {

            if (!flyBehavior) delete flyBehavior;

            if (!takeOffBehavior) delete takeOffBehavior;

        }

};

//其他代码省略   

答案

【问题1】（7分）Java代码

(1)FlyBehavior flybehavior

(2)TakeOffBehavior takeOffBehavior

(3)flyBehavior.fly()

(4)takeOffBehavior.takeOff()

(5)extends

(6)SubsonicFly()

(7)V（1、2可互换）

【问题2】（7分）C++代码

(1)FlyBehavior *flyBehavior

(2)TakeOffBehavior *takeOffBehavior

(3)flyBehavior->fly()

(4)takeOffBehavior->takeOff()

(5)SubSonicFly()

(6)VerticalTakeOff()

(7)~、2可互换)