余洋

(云南陽(yáng)光基業(yè)能源管控技術(shù)股份有限公司,云南昆明 650000)

基于軟件工程的UML建模探討

余洋

(云南陽(yáng)光基業(yè)能源管控技術(shù)股份有限公司,云南昆明 650000)

建模屬于系統(tǒng)開發(fā)當(dāng)中最為核心的工作。建模過(guò)程中能夠可視化控制系統(tǒng),以便能夠?qū)λ鶚?gòu)造的系統(tǒng)進(jìn)行更好的理解與分析。目前,UML已廣泛應(yīng)用到信息管理系統(tǒng)開發(fā)當(dāng)中,這基于其是一種有著容易表達(dá)以及強(qiáng)大功能的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言。本文就從UML的概念出發(fā),對(duì)UML建模技術(shù)做一些詳細(xì)分析。

軟件工程 UML 系統(tǒng)建模

UML(Unified Modeling Language)又稱為標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言抑或統(tǒng)一建模語(yǔ)言,是一種對(duì)模型化以及軟件系統(tǒng)開發(fā)進(jìn)行支持的圖形化語(yǔ)言,能夠提供給軟件開發(fā)每一個(gè)階段(需求分析、規(guī)格、構(gòu)造配置)模型化以及可視化的支持。UML既把Booch、Jacobson以及Rumba ugh等三種軟件方法統(tǒng)一起來(lái),又對(duì)其作了發(fā)展,最終進(jìn)展為現(xiàn)如今的標(biāo)準(zhǔn)建模語(yǔ)言。UML建模語(yǔ)言本身較為簡(jiǎn)單,但是其通用以及可拓展性非常廣泛,因此它能在許多系統(tǒng)建模中適用。

1 UML概念

UML是一種可對(duì)軟件系統(tǒng)以及模型化進(jìn)行支持的圖形化語(yǔ)言,可提供給軟件開發(fā)中每一個(gè)階段模型化以及可視化支持,正是基于這種特點(diǎn),UML可在系統(tǒng)開發(fā)中的每一個(gè)階段暢行。其語(yǔ)義以及符號(hào)表示均統(tǒng)一,可在標(biāo)準(zhǔn)化建模語(yǔ)言中植根所有項(xiàng)目,以此大大拓寬軟件系統(tǒng)的使用范圍,并使UML使用靈活度得到提高。UML在所有應(yīng)用領(lǐng)域建模中適用,主要包括大型系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)、分布式系統(tǒng)以及嵌入式系統(tǒng);可在不同編程實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言的以及平臺(tái)的開發(fā)上應(yīng)用運(yùn)行,主要有組織文檔、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言以及數(shù)據(jù)庫(kù)等,另外,作為建模型語(yǔ)言,UML不是描述開發(fā)過(guò)程細(xì)節(jié)的工具,就如通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言能夠在多種風(fēng)格下的程序設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用一樣,UML主要在多數(shù)現(xiàn)有的抑或最新出現(xiàn)的開放過(guò)程中適用,特別在迭代式增量開發(fā)中適用。

2 UML組成和具備的優(yōu)勢(shì)

UML的組成為圖與元模型,兩者分別為語(yǔ)法與語(yǔ)義。UML主要涵蓋了Things(事物)、Relationships(關(guān)系)與Diagrams(圖)等三個(gè)基本構(gòu)造塊。在分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)模式當(dāng)中,UML的良好優(yōu)勢(shì)主要從以下幾個(gè)方面體現(xiàn)出來(lái)：(1)在過(guò)程中完全獨(dú)立。UML為系統(tǒng)建模語(yǔ)言,它在開發(fā)過(guò)程中完全獨(dú)立。(2)面向?qū)ο?。UML支持面向?qū)ο蠹夹g(shù),并且擁有許多表示模型元素的方式,可把面向?qū)ο蟮母鞣N概念簡(jiǎn)潔表達(dá)出來(lái)。(3)容易掌握。UML所囊括的圖形有著清晰的結(jié)構(gòu),建模非常簡(jiǎn)便,掌握起來(lái)也比較容易。(4)可視化。UML圖形圖能夠把系統(tǒng)邏輯模型清楚地表示出來(lái),此特征與復(fù)雜系統(tǒng)建模非常適合。

3 UML建模技術(shù)分析

3.1 主要圖

在事物集合中,圖是主要分類,UML當(dāng)中包含了部署圖、順序圖、活動(dòng)圖、組件圖、類圖、包圖、狀態(tài)圖、對(duì)象圖和用例圖等10種圖。部署圖主要對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中軟件與硬件物理體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行定義;順序圖則把對(duì)象間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系表示出來(lái);活動(dòng)圖則對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中每一個(gè)活動(dòng)執(zhí)行順序進(jìn)行描述;組件圖對(duì)物理結(jié)構(gòu)(代碼部件)和所有部件的依賴關(guān)系進(jìn)行描述;類圖則對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中含有的類、類之間的關(guān)系和其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述;包圖是對(duì)包和包之間進(jìn)行表明的依賴類圖;狀態(tài)圖主要對(duì)一類對(duì)象的狀態(tài)和事件發(fā)生狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件進(jìn)行描述;協(xié)作圖是對(duì)對(duì)象間協(xié)作關(guān)系進(jìn)行描述;對(duì)象圖屬于類圖的具體實(shí)例;用例圖是根據(jù)用戶角度對(duì)系統(tǒng)功能、系統(tǒng)需求進(jìn)行描述,并把系統(tǒng)外部所有角色和系統(tǒng)內(nèi)部所有用例間的關(guān)系進(jìn)行展示。事實(shí)上,UML的分析過(guò)程就是具體應(yīng)用這些圖。

(1)用例圖。此圖是最基礎(chǔ)的用圖。在需求工程中,需求獲取是主體,主要是對(duì)系統(tǒng)模型進(jìn)行建立,而用例圖就是創(chuàng)建此模型的最好方式。它是通過(guò)執(zhí)行者與被考慮系統(tǒng)間的交互來(lái)把這一業(yè)務(wù)目標(biāo)實(shí)現(xiàn),在整個(gè)系統(tǒng)軟件開發(fā)中,此用例模型奠定了基礎(chǔ)。(2)類圖。此圖是表示人、事物以及數(shù)據(jù)彼此相關(guān)的方式;簡(jiǎn)而言之就是把系統(tǒng)靜態(tài)結(jié)構(gòu)顯示出來(lái)。類圖可對(duì)邏輯類進(jìn)行表示,所謂邏輯類就是搖滾樂(lè)隊(duì)、廣播劇抑或住房抵押、貸款和利率等業(yè)務(wù)人員所涉及到的事物種類。另外,此圖還可以在表示實(shí)現(xiàn)類中使用,所謂實(shí)現(xiàn)類就是程序員所處理的實(shí)體。相比邏輯類圖,實(shí)現(xiàn)類圖或顯示出與之相同的類。但是,實(shí)現(xiàn)類圖難以用同樣的屬性進(jìn)行描述,這是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)類圖可能會(huì)引用Hash Map以及Vector這種事物。(3)序列圖。此圖主要是把具體用例詳細(xì)流程給顯示出來(lái)。序列圖屬于自描述的,并且會(huì)把流程當(dāng)中各種對(duì)象間的調(diào)用關(guān)系顯示出來(lái),與此同時(shí),還能夠把不同對(duì)象之間的不同調(diào)用詳細(xì)顯示出來(lái)。序列圖有著較為簡(jiǎn)單的繪制方式。橫跨圖頂部,每個(gè)框把每個(gè)類對(duì)象表示出來(lái)。類實(shí)例的名稱以及類名稱間在框中的分隔通過(guò)空格/冒號(hào)/空格進(jìn)行,比如,my Report Generator：Report Gen Era tor。若一個(gè)類實(shí)例發(fā)送一條消息到另一類實(shí)例中,則會(huì)把有著指向接受類實(shí)例的開箭頭連線繪制出來(lái),并在連線當(dāng)中放上消息/方法的名稱。如果某些信息非常重要,可繪制有著指向發(fā)起類實(shí)例的箭頭虛線,并在虛線上標(biāo)注返回值。(4)協(xié)作圖。Collaboration Diagram為UML1．1時(shí)協(xié)作圖的英文名字,而Communication Diagram是UML2．0時(shí)的英文名字。前者中文名字為協(xié)作圖,后者中文名字為通訊圖,兩者共稱之為協(xié)作圖。若對(duì)序列圖進(jìn)行了理解,則很容易理解協(xié)作圖,在序列圖中,協(xié)作圖是其另一種表示方式。序列圖比較注重先后順序,而協(xié)作圖則注重相互間關(guān)系。序列圖能夠把循環(huán)結(jié)構(gòu)以及分支結(jié)構(gòu)畫出來(lái),而協(xié)作圖則很難畫出來(lái)。在實(shí)際工作當(dāng)中要從實(shí)際需求出發(fā)來(lái)選擇序列圖與協(xié)作圖。

3.2 建模工具

自UML正式發(fā)布以來(lái),不斷涌現(xiàn)出許多商用UML建模CASE工具。所提供的選擇方式更多,同時(shí)也要求要使用正確與科學(xué)的UML建模工具來(lái)與軟件應(yīng)用程序開發(fā)需求相適應(yīng),如Rose和EA等,兩者的功能相似,并且都能夠?qū)ML九種圖的八種提供支持。而在用戶友好型的靈活性上,EA要好一些,特別是在序列圖上。Rose在雙向工程當(dāng)中比EA所支持的語(yǔ)言多。而EA更適合在項(xiàng)目生命周期支持上適用。

4 結(jié)語(yǔ)

UML可提供給系統(tǒng)整個(gè)開發(fā)過(guò)程靈活性以及易讀性的表達(dá),既對(duì)軟件開發(fā)的整個(gè)過(guò)程起著指導(dǎo)作用,又形成了面向?qū)ο蟮慕７绞?。此方式的廣泛應(yīng)用,把以往面向?qū)ο笕婚g開發(fā)方式的核心問(wèn)題進(jìn)行了解決,使軟件身后國(guó)產(chǎn)率以及重用性得到提高。

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