基于软件工程的UML建模探讨

余洋

(云南阳光基业能源管控技术股份有限公司,云南昆明 650000)

基于软件工程的UML建模探讨

余洋

(云南阳光基业能源管控技术股份有限公司,云南昆明 650000)

建模属于系统开发当中最为核心的工作。建模过程中能够可视化控制系统,以便能够对所构造的系统进行更好的理解与分析。目前,UML已广泛应用到信息管理系统开发当中,这基于其是一种有着容易表达以及强大功能的标准建模语言。本文就从UML的概念出发,对UML建模技术做一些详细分析。

软件工程 UML 系统建模

UML(Unified Modeling Language)又称为标准建模语言抑或统一建模语言,是一种对模型化以及软件系统开发进行支持的图形化语言,能够提供给软件开发每一个阶段(需求分析、规格、构造配置)模型化以及可视化的支持。UML既把Booch、Jacobson以及Rumba ugh等三种软件方法统一起来,又对其作了发展,最终进展为现如今的标准建模语言。UML建模语言本身较为简单,但是其通用以及可拓展性非常广泛,因此它能在许多系统建模中适用。

1 UML概念

UML是一种可对软件系统以及模型化进行支持的图形化语言,可提供给软件开发中每一个阶段模型化以及可视化支持,正是基于这种特点,UML可在系统开发中的每一个阶段畅行。其语义以及符号表示均统一,可在标准化建模语言中植根所有项目,以此大大拓宽软件系统的使用范围,并使UML使用灵活度得到提高。UML在所有应用领域建模中适用,主要包括大型系统、复杂系统、实时系统、分布式系统以及嵌入式系统;可在不同编程实现语言的以及平台的开发上应用运行,主要有组织文档、程序设计语言以及数据库等,另外,作为建模型语言,UML不是描述开发过程细节的工具,就如通用程序设计语言能够在多种风格下的程序设计进行应用一样,UML主要在多数现有的抑或最新出现的开放过程中适用,特别在迭代式增量开发中适用。

2 UML组成和具备的优势

UML的组成为图与元模型,两者分别为语法与语义。UML主要涵盖了Things(事物)、Relationships(关系)与Diagrams(图)等三个基本构造块。在分析和设计系统模式当中,UML的良好优势主要从以下几个方面体现出来：(1)在过程中完全独立。UML为系统建模语言,它在开发过程中完全独立。(2)面向对象。UML支持面向对象技术,并且拥有许多表示模型元素的方式,可把面向对象的各种概念简洁表达出来。(3)容易掌握。UML所囊括的图形有着清晰的结构,建模非常简便,掌握起来也比较容易。(4)可视化。UML图形图能够把系统逻辑模型清楚地表示出来,此特征与复杂系统建模非常适合。

3 UML建模技术分析

3.1 主要图

在事物集合中,图是主要分类,UML当中包含了部署图、顺序图、活动图、组件图、类图、包图、状态图、对象图和用例图等10种图。部署图主要对系统当中软件与硬件物理体系结构进行定义;顺序图则把对象间的动态合作关系表示出来;活动图则对系统当中每一个活动执行顺序进行描述;组件图对物理结构(代码部件)和所有部件的依赖关系进行描述;类图则对系统当中含有的类、类之间的关系和其内部结构进行描述;包图是对包和包之间进行表明的依赖类图;状态图主要对一类对象的状态和事件发生状态的转移条件进行描述;协作图是对对象间协作关系进行描述;对象图属于类图的具体实例;用例图是根据用户角度对系统功能、系统需求进行描述,并把系统外部所有角色和系统内部所有用例间的关系进行展示。事实上,UML的分析过程就是具体应用这些图。

(1)用例图。此图是最基础的用图。在需求工程中,需求获取是主体,主要是对系统模型进行建立,而用例图就是创建此模型的最好方式。它是通过执行者与被考虑系统间的交互来把这一业务目标实现,在整个系统软件开发中,此用例模型奠定了基础。(2)类图。此图是表示人、事物以及数据彼此相关的方式;简而言之就是把系统静态结构显示出来。类图可对逻辑类进行表示,所谓逻辑类就是摇滚乐队、广播剧抑或住房抵押、贷款和利率等业务人员所涉及到的事物种类。另外,此图还可以在表示实现类中使用,所谓实现类就是程序员所处理的实体。相比逻辑类图,实现类图或显示出与之相同的类。但是,实现类图难以用同样的属性进行描述,这是因为实现类图可能会引用Hash Map以及Vector这种事物。(3)序列图。此图主要是把具体用例详细流程给显示出来。序列图属于自描述的,并且会把流程当中各种对象间的调用关系显示出来,与此同时,还能够把不同对象之间的不同调用详细显示出来。序列图有着较为简单的绘制方式。横跨图顶部,每个框把每个类对象表示出来。类实例的名称以及类名称间在框中的分隔通过空格/冒号/空格进行,比如,my Report Generator：Report Gen Era tor。若一个类实例发送一条消息到另一类实例中,则会把有着指向接受类实例的开箭头连线绘制出来,并在连线当中放上消息/方法的名称。如果某些信息非常重要,可绘制有着指向发起类实例的箭头虚线,并在虚线上标注返回值。(4)协作图。Collaboration Diagram为UML1．1时协作图的英文名字,而Communication Diagram是UML2．0时的英文名字。前者中文名字为协作图,后者中文名字为通讯图,两者共称之为协作图。若对序列图进行了理解,则很容易理解协作图,在序列图中,协作图是其另一种表示方式。序列图比较注重先后顺序,而协作图则注重相互间关系。序列图能够把循环结构以及分支结构画出来,而协作图则很难画出来。在实际工作当中要从实际需求出发来选择序列图与协作图。

3.2 建模工具

自UML正式发布以来,不断涌现出许多商用UML建模CASE工具。所提供的选择方式更多,同时也要求要使用正确与科学的UML建模工具来与软件应用程序开发需求相适应,如Rose和EA等,两者的功能相似,并且都能够对UML九种图的八种提供支持。而在用户友好型的灵活性上,EA要好一些,特别是在序列图上。Rose在双向工程当中比EA所支持的语言多。而EA更适合在项目生命周期支持上适用。

4 结语

UML可提供给系统整个开发过程灵活性以及易读性的表达,既对软件开发的整个过程起着指导作用,又形成了面向对象的建模方式。此方式的广泛应用,把以往面向对象然间开发方式的核心问题进行了解决,使软件身后国产率以及重用性得到提高。

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[2]张妍,尹晓叶.UML建模在E-Learning系统中的应用研究[J].太原大学学报,2013(04).

[3]王子刚.基于软件工程的UML建模技术分析[J].科技创新导报,2011(04).

[4]纪兆辉,汪前进,董剑利.基于UML的软件建模概述[J].科教文汇(上旬刊),2011(08).