建模技术在软件开发中的应用

刘旭

摘 要

随着计算机技术及其应用的不断普及，越来越多的工作开始使用计算机进行控制，对此就需要专门的软件和系统对工作人员的操作进行辅助，这在一定程度上促成了软件开发的热潮。为了提升软件开发的效率及质量，在软件开发中引入建模技术无疑是良好的选择。对此，本文以UML技术在软件开发中的应用为研究主题，在对UML建模基本情况介绍的基础上，对其在软件开发各个阶段中的作用进行了探讨。希望本文能够为相关部门提供参考和借鉴。

【关键词】软件开发 建模技术 UML技术

1 UML建模简介

我们首先来看UML建模的概念。一般来说UML（Unified Modeling Language）即统一建模语言，指的是凭借事物、关系和图而实现表达软件工程内容的建模形式。UML常常使用多视图的方式来表现建模的多个角度，在这其中，每一类型的图会通过几种特定的图来形象地表现出视图所表达的概念。从这个角度来说，图就是UML建模的关键所在，这种方法的优点在于将事物抽象的内容以具象化的方式得以呈现。

UML建模图可以分为下面的三种类型，即静态图、动态图、物理图，下面我们分别述之：

1.1 静态图

静态图用以表现逻辑上的结构，这主要包括一些不存在变化的软件元素。简单来说，动态图所表达的是“类别”、“对象”和“数据结构”，并将这三点之间的联系进行阐述。

1.2 动态图

动态图用以表现软件在工作期间其实体出现的变化。动态图包含了软件在工作时的工作步骤，及其实体状态改变时的状况。

1.3 物理图

物理图用以表现物理结构，与动态图相似的是，物理图所展现的同样也是软件实体。

对于三类图中常用的UML图和其适用的软件开发阶段，参见表1。

2 UML建模的主要特点

在软件开发时进行建模，其目的在于可以实现从多个角度审视软件所具有的功能和工作范围，从这个层面来说，UML的基本优点可以从下面三个方面进行考虑：

（1）UML是目前主流软件开发时常用的基本手段，涵盖了大部分技术，是面向用户的一套规范化、整体性的建模语言，对以往建模所用语言不统一的情况进行了改进。

（2）UML具有系统当中静态行为和动态行为的数据记录。静态行为包括系统中关键的对象，并且对这些对象之间的联系也有收纳。而动态行为包括了这些对象在时间上和状态上的联系。从而实现了软件开发者从多角度对系统的了解。

（3）UML是一套严密的系统建模语言，其和软件的开发过程是互相独立的。尽管UML建模经常和其他建模手段同用，但是UML也可以在其它涉及对象的开发过程中应用。

3 UML在软件开发中的建模

在软件开发中使用UML建模可以有效地促进软件的开发，这表现在以下三点：

（1）大大缩短软件开发的周期，并且节省人力；

（2）更好地使软件满足客户的各方面的需求；

（3）让软件的功能更为全面，并且灵活。

一般的软件开发步骤包括：分析、设计、测试、使用等过程，而这些过程基本涵盖了目前软件的开发方式。

3.1 需求分析阶段建模

凭借UML建模系统静态图中的用例图及状态图，能够在软件开发的需求时期以最快速度发现用户的所有需求。用例图中的事件代表了客户和软件系统之间的交互关系，并且说明了用户希望实现的目标。

使用用例图，能够实现按用户类别将软件的需求和功能进行分配，这样做的目的在于得以让系统的模型结构更为直观明了。而UML建模系统中的状态图主要是对描述事件在周期内的各种状态进行记录，并对何种行为能够引起事物状态变化进行分析。

3.2 设计阶段建模

在设计阶段建模，能够对目前所能见到的技术限制进行全盘考虑，这样可以使得软件的模型得以扩展和具体化。进行设计，能够让工作计划能够转化为可以操作的代码，并且能够使得分析工作更加具体化。

3.3 实现阶段建模

建模的实现阶段又称为构造阶段，是分类编程的步骤，其工作的环境为语言C#，这是因为在C#的语言环境中实现映射从逻辑向代码的转化。此外，在该阶段中，操作人员还可以使用下列图进行辅助操作，具体如下：

3.3.1 对类的规格介绍

该图对每一类的规格和用法进行了全面的介绍。

3.3.2 类图

表明了类的静态结构和类之间的关系。

3.3.3 状态图

显示类的对象基本的状态。

3.4 测试与配置阶段建模

当软件的编码工作完成后，要进行软件系统的功能测试。在测试中，可以凭借类图和类的基本情况对软件的状况进行检测。而在集成检测中，UML的用例图可以帮助我们实现对所开发软件是否满足用户的需求情况进行检测。

4 结语

通过上文的论述，我们对UML建模在软件开发中的应用做了较为详细的了解。总之，进行建模时要根据软件开发的不同阶段进行选取。这其中，UML建模的使用可以为用户提供充足的发挥空间，允许用户在基本软件开发的环境中凭借自身的需求而增加或者删除软件的功能。我们相信，随着UML建模在软件开发中的广泛应用，软件开发的趋势必将会越来越简单、方便。

参考文献

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