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浅析可视化统一建模语言UML

减小字体 增大字体 作者:佚名  来源:本站整理  发布时间:2015-11-25 21:25:42

浅析可视化统一建模语言UML
UML是一种可视化建模语言,它定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用,它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它是面向对象分析与设计的一种标准表示,主要用于对软件进行描述、可视化处理、构造和建立软件系统的文档,它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程.
1.UML概貌
首先,UML融合了Booch, OMT和DOSE方法中的基本概念,而且这些基本概念与其他面向对象技术中的基本概念大多相向,因而,UML必然成为这些方法以及其他方法的使用者乐于采用的一种简单一致的建模语言;其次,UML不仅仅是上述方法的简单汇合,而是在这些方法的基础上广泛征求意见,集众家之长,几经修改而完成的,UML扩展了现有方法的应用范围;第三,UML是标准的建模语言,而不是标准的开发过程。尽管 UML的应用必然以系统的开发过程为背景,但由于不同的组织和不同的应用领域,需要采取不同的开发过程。   
作为一种建模语言,UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分.
    (1) UML语义描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展定义。
    (2)  UML表示法定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法,为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。
2.UML图形
    标准建模语言UML的重要内容可以由下列五类图(共9种图形)来定义
    (1)第一类是用例图
    从用户角度描述系统功能,并指出各功能的操作者。
    (2)第二类是静态图(Static diagram)
    包括类图、对象周和包图。其中类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类,表示类之间的联系如关联、依赖、聚合等,也包括类的内部结构(类的属性和操作)。类图描述的是一种静态关系,在系统的整个生命周期都是有效的。对象图是类图的实例,少L乎使用与类图完全柑同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例,而不是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。由于对象存在生命周期,因此对象图只能在系统某一时间段存在。包由包或类组成,表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的分层结构。
    (3)第三类是行为图(Behavior diagram)
    描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图描述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。通常,状态图是对类图的补充。在实用上并不需要为所有的类画状态图,仅为那些有多个状态其行为受外界环境的影响并且发生改变的类画状态图。而活动图描述满足用例要求所要进行的活动以及活动间的约束关系,有利于识别并行活动。
    (4)第四类是交互图(Interactive diagram)
    描述对象间的交互关系。其中顺序图显示对象之间的动态合作关系,它强调对象之间消息发送的顺序,同时显示对象之间的交互;合作图描述对象间的协作关系,合作图跟顺序图相似,显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外,合作图还显示对象以及它们之间的关系。如果强调时间和顺序,则使用顺序图;如果强调上下级关系,则选择合作图。这两种图合称为交互图。
    (5)第五类是实现图(Implementation diagram)。
    其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。配置图定义系统中软硬件的物理体系结构。它可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。在节点内部,放置可执行部件和对象以显示节点跟可执行软件单元的对应关系。
3. UML特点
    UML不是一种可视化的程序设计语言,而是一种可视化的建模语言,但我们可以用代码生成器将UML模型转换为多种程序设计语言代码,或使用反向生成器工具将程序源代码转换为UML模型;不是工具或知识库的规格说明,而是一种建模语言规格说明,是一种表示的标准;不是过程,也不是方法,但允许任何一种过程和方法使用它〔zn)。其主要特点可以归结为三点:
    (1) UML不仅统一了Booch, OMT,和OOSE等方法中的基本概念,还吸取了面向对象技术领域中其他流派的长处,其中也包括非00方法的影响。UML符号表示考虑了各种方法的图形表示,删掉了大量易引起混乱的、多余的和极少使用的符号,也添加了一些新符号。因此,在UML中汇入了面向对象领域中很多人的思想。这些思想并不是UML的开发者们发明的,而是开发者们依据最优秀的00方法和丰富的计算机科学实践经验综合提炼而成的。
    (2) UML易于使用、表达能力强,是可视化的建模语言。它与具体的实现无关,可应用于任何语言平台和工具平台;与具体的过程无关,可应用于任何软件开发的过程。UML具有扩展和专有化机制,便于扩展,无需对核心概念进行修改,而且为面向对象的设计和开发中涌现出的高级概念(例如协作、框架、模式和组件)提供支持,强调在软件开发中,对框架、模式和组件的重用。
    (3) UML适用于以面向对象技术来描述的任何类型的系统,而且适用于系统开发的不同阶段,从需求规格描述、分析、设计、编码直至系统完成后的测试和维护。UML具有很宽的应用领域,其中最常用的是建立软件系统的模型,但它同样可以用于描述非软件领域的系统如机械系统、企业机构或业务过程,以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业系统或工业过程等。
 

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