软件工程与UML关系概述
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软件工程中的UML建模和设计模式在软件工程领域中,UML(统一建模语言)建模和设计模式是两个重要的概念。
UML建模是一种用于描述、设计和分析软件系统的标准化语言,而设计模式则是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
UML建模是软件开发过程中必不可少的一环。
它提供了一种通用的语言和符号,使得开发团队能够更好地理解和沟通软件系统的结构和行为。
UML建模包括用例图、类图、时序图等多种图形表示方式,每种图形都有其特定的用途和表达能力。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解用户需求,设计合理的软件架构,并将其转化为可执行的代码。
设计模式是一种被广泛应用的解决软件设计问题的经验总结和最佳实践。
它们是在实际开发中被证明有效的解决方案,可以帮助开发人员避免重复造轮子,提高代码的可维护性和可扩展性。
设计模式包括创建型模式、结构型模式和行为型模式三大类。
创建型模式用于创建对象,结构型模式用于描述对象之间的关系,行为型模式用于描述对象之间的交互和通信方式。
常见的设计模式有单例模式、工厂模式、观察者模式等。
UML建模和设计模式在软件工程中的应用是相辅相成的。
UML建模提供了一种描述和设计软件系统的通用语言,而设计模式则提供了一种解决软件设计问题的方法。
通过使用UML建模,开发团队可以更好地理解和沟通软件系统的结构和行为,而设计模式则可以帮助开发人员遵循一种经过验证的最佳实践,提高代码的质量和可维护性。
举个例子来说,假设我们正在开发一个电子商务网站。
通过使用UML建模,我们可以绘制用例图来描述用户和系统之间的交互,类图来描述系统中的各个类和它们之间的关系,时序图来描述用户操作和系统响应的时序关系。
这些图形可以帮助开发团队更好地理解用户需求,并将其转化为可执行的代码。
在设计阶段,我们可以运用设计模式来解决一些常见的软件设计问题。
比如,我们可以使用单例模式来确保系统中只有一个购物车实例,使用工厂模式来创建不同类型的商品对象,使用观察者模式来实现用户对商品的关注和通知功能。
本栏目责任编辑:谢媛媛软件设计开发Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术第6卷第21期(2010年7月)软件工程与UML 关系概述刘小海(北京航空技术研究中心,北京100076)摘要:随着计算机技术的发展,软件工程技术已经进入了一个新的阶段。
人们开始使用面向对象的技术,同时UML 融合了多种面向对象建模方法以及多种软件工程方法,成为软件系统设计建模的主要工具。
该文从软件工程概述、UML 概述以及UML 在软件工程的应用为基础,对软件工程与UML 管理进行概述。
关键词:软件工程;UML ;建模;关系中图分类号:TP312文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)21-5774-02Overview of Relationship between Software Engineering and UMLLIU Xiao-hai(Beijing University of Aeronautics Technology Research Center,Beijing 100076,China)Abstract:With the development of computer technology,software engineering technology has entered a new stage.People began to use of object-oriented technology,and a variety of fusion UML modeling method of object-oriented software engineering methods and soft -ware system,the main tool design modeling.This overview of software engineering,UML overview and UML in software engineering,based on the application of software engineering and UML management are summarized.Key words:software engineering;UML;modeling;relationship1软件工程的概述软件工程(Software Engineering ,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
1-软件工程与UML概述1-软件工程与UML概述1. 软件工程的定义软件工程是一门综合性的学科,旨在研究如何以系统化、规范化的方法开发、维护和管理软件。
软件工程的目标是优化软件开发过程,提高软件产品的质量、效率和可靠性。
2. UML的概述UML(Unified Modeling Language)是一种用于描述、构建和展示面向对象系统的标准语言。
它是一种图形化的语言,提供了丰富的图形符号,用于表示系统的结构、行为和交互。
2.1 UML的历史UML起源于20世纪80年代末和90年代初,最初是由几位软件工程学家共同合作开发的。
1994年,UML的第一个版本被公开发布,此后经过多次修订和更新,至今已经发展成为业界最常用的建模语言之一。
2.2 UML的主要图型UML提供了多种图形符号,用于表示系统的不同方面和角度。
以下是UML的主要图型:2.2.1 类图类图是UML中最常用的图型之一,用于展示系统中的类、接口、关联关系和依赖关系等。
类图可以描述系统的静态结构,帮助开发人员理解和设计系统中的对象和类之间的关系。
2.2.2 时序图时序图主要用于描述系统中各个对象之间的交互和消息传递顺序。
通过时序图,开发人员可以清晰地了解系统的动态行为,包括对象之间的交互方式、消息的传递路径和时间顺序等。
2.2.3 活动图活动图主要用于描述系统中的业务流程和工作流程。
它可以展示系统中各个活动之间的顺序关系、条件分支和并发处理等。
活动图帮助开发人员理解系统的运行过程和业务逻辑。
2.2.4 用例图用例图主要用于展示系统的功能需求和用户与系统的交互。
通过用例图,可以清晰地了解系统的功能和用户的需求,帮助开发人员设计系统的功能模块和接口。
2.3 UML的应用UML作为一种标准语言,已经广泛应用于软件工程领域。
它可以用于需求分析、系统设计、代码、测试和文档编写等各个阶段。
使用UML可以提高软件开发的效率和质量,帮助开发人员理解和沟通系统的需求和设计,减少系统开发过程中的错误和误解。
1-软件工程与UML概述1-软件工程与UML概述软件工程概述软件工程是指应用工程原理和方法,以科学的方式开发、维护和管理软件系统的过程。
软件工程的目标是提高软件开发过程的效率和质量,确保软件系统的正确性、可靠性和可维护性。
软件工程包括以下核心内容:软件开发模型:如瀑布模型、迭代模型、敏捷开发等,用于规划和组织软件开发过程。
软件需求工程:包括需求分析、需求规格说明等活动,确保对软件系统需求的全面理解和准确描述。
软件设计与架构:根据需求分析结果进行软件系统设计和架构设计,确定软件系统的各个模块和组件之间的关系。
软件编码与:通过编写程序代码实现软件系统,并进行以验证系统的正确性和稳定性。
软件项目管理:包括项目计划、进度管理、资源管理、风险管理等,确保项目按时、按质量完成。
UML概述UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)是一种用于软件系统建模和设计的标准化语言。
它提供了一套丰富的图形符号和概念模型,可以描述软件系统的结构、行为和交互,帮助开发人员更好地理解和沟通软件系统的设计和实现。
UML包括多种图形符号,常用的有以下几种:用例图:描述系统的功能和角色,并显示用例之间的依赖关系。
类图:描述系统中的类、接口和它们之间的关系,显示属性、方法等信息。
时序图:描述系统中不同对象之间的交互和消息流动的顺序。
状态图:描述系统中对象的状态和状态之间的转换关系。
活动图:描述系统中不同活动或流程之间的控制和数据流动。
UML通过图形化的方式,可以清晰地表达软件系统的结构和行为,方便开发人员进行系统设计和交流。
它是一种通用的建模语言,被广泛应用于软件工程领域。
课程设计报告课程名称软件工程课题名称高校图书馆管理管理系统专业软件工程技术班级学号姓名指导教师余荣发2011年11 月01 日广东岭南职业技术学院课程设计任务书课程名称软件工程课题高校图书馆管理管理系统专业班级软件工程技术学生姓名学号指导老师余荣发审批任务书下达日期2011 年11 月01日任务完成日期2011年11 月13 日一.设计内容与设计要求1.设计内容:软件工程课程是软件工程技术专业地一门重要地专业课.通过本课程地学习,使学生在已有地计算机软硬件基础知识.程序设计知识.数据库和网络通信知识地基础上系统掌握面向对象系统分析与设计地基本方法和技术,并具有针对特定环境下地应用问题进行信息系统开发(包括系统分析.设计与实现)地能力.通过学习本课程学生可以理解和掌握面向对象系统地分析和设计地方法和分步过程.掌握面向对象系统分析和设计地建模标准UML语言,能够利用Rational Rose(或Microsoft Visio.Start UML)软件以某一信息系统为例进行系统分析和设计.矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。
目前,大家在学习阶段缺乏工作方面地实践,对很多领域地业务不熟悉.但是熟悉业务是软件开发地基础,没有人生来就什么都熟悉.于是,拟订了如下几个题目,它接近大家地学习和生活环境,以便大家去熟悉其中地业务.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。
希望大家分组完成,选出本组地组长,作好分工与合作.每组一题,各组题目不能相同;同组成员地负责地模块(子系统)不能相同.残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
题目1:高校图书馆管理系统题目2:高校教务管理系统题目3:高校学生信息系统题目4:高校后勤管理系统题目5:高校学生工作管理系统题目6:高校教学管理系统题目7:人事考勤管理系统题目8:高校教材管理系统题目9:高校科研管理系统题目10:高校宿舍管理系统题目11:高校实验室管理系统题目12:学生成绩管理系统2.设计要求:(1)用例建模完成对系统地需求建模,得到用例模型后,应针对每个用例进行业务分析,说明其具体地业务流程,对其中主要功能地用例书写书面用例.对每个用例地进一步描述可以活动图,这一部分在动态建模来完成.酽锕极額閉镇桧猪訣锥。
第16卷 第4期浙江万里学院学报 Vol.16 No.4 现代软件工程与UML关系概述张怡芳,杨秀金(浙江万里学院,宁波 315100)摘要:现代软件工程的核心是建模,它要求软件的复用和逆向工程.文章针对面向对象的统一建模语言UML的特点,阐述UML在软件工程中的地位和应用,建立一种当前的软件工程开发方法与UML的映射关系.关键词:软件工程;UML;建模;面向对象分析与设计;视图中图分类号:TP311.5 文献标识码:A 文章编号:1671-2250(2003)04-0063-05收稿日期:2003-09-09作者简介:张怡芳,浙江万里学院计算机与信息学院讲师;杨秀金,浙江万里学院计算机与信息学院教授.计算机技术发展到今天,软件工程技术已经进入一个成熟的阶段,人们对软件的需求量相当大,因此,软件工程的开发更应该具有现代性,不但要求开发周期短,适用性广,而且要求可复用性并可实现逆向工程.自20世纪80年代末以来,人们开始全面采用面向对象的技术,面向对象的程序设计和开发方法成为当今软件工程设计的主流,而UML(Unified Modeling Language,统一建模语言)融合了多种优秀的面向对象建模方法,以及多种得到认可的软件工程方法,成为当今软件系统设计中建模的主要工具.软件工程进入了UML时代.本文针对当前的软件工程的建模方法,结合UML的特点,建立一种与UML的映射关系. 1 软件工程的诞生 自20世纪40年代中期出现了世界上第一台计算机,就产生了程序的概念,到目前为止,计算机软件经历三个阶段:程序设计阶段,程序系统阶段和软件工程阶段. 早期的计算机程序开发只是为了满足开发者自己的需要,随着人们对计算机使用的日趋广泛和硬件技术的日渐成熟,软件系统的复杂性超出了人们在当时的技术条件下所能驾御的程度.用过去的软件开发方法已经远远不能满足形势的要求,到20世纪60年代末,“软件危机”变得极其严重,人们在大型的软件开发方面陷入了困境,许多重要的大型软件开发项目,如IBM OS/360和世界范围的军事命令和控制系统(WWWMCCS),在耗费了大量的人力和财力后,由于离预定目标相差太远而不得不宣布失败. 在这种情况下,Fritz Bauer首先提出了“软件工程”的概念:大型的、复杂的软件系统的开发是一项工程,必须按工程学的方法组织软件的生产与管理.软件工程指出:具有决定意义的是系统建模,而不是编程;建模是软件开发的核心,模型提供了系统的蓝图,可以把所要设计的结构和系统的行为沟通起来,并对系统的体系结构进行可视化和控制,可简化和复用;建模还可以管理风险.正是软件工程的应用,有效地缓解了软件危机. 2 软件的开发过程与建模软件工程中,软件产品从形成概念开始,经过开发、使用和维护,直到最后退役的全过程称为软件生存周期(Software Life Cycle),它包括三个部分的6个阶段:软件定义(包括制定计划和需求分析)、软件开发(包括软件设计、编码和软件测试)、使用与维护.(见图1)64 浙江万里学院学报 2003年10月图1 在软件开发过程中,软件的范型(Paradigm)的选择影响了整个软件生存期,它支配了设计方法、编码语言、测试和检验技术的选择.一般情况下,软件范型可分过程性范型、面向进程的范型、面向对象范型以及混合范型.虽然,过程性范型是最成熟、历史最长的软件范型,但自80年代后期90年代初期以来,迅速发展、成熟的软件开发技术是面向对象分析与设计方法(OOA&D).在软件的计划阶段,主要是对软件的可行性研究,包括经济可行性、技术可行性和法律可行性,以及方案的选择,随后,就应该建立软件的需求分析和设计模型,根据不同的范型,可采用相应的建模方法. 2.1 面向数据流的分析与设计 面向数据流的分析具有明显的结构化的特征,是传统的结构化分析方法中的一员,其基础为数据流图和数据词典.这种设计方法是将数据流图转换为软件结构,从上到下逐层细化.这种设计方法属于过程性范型,它对那些顺序处理信息且不含层次结构的系统最为有效,如过程控制、复杂的数值分析过程等应用.图2为某系统的顶级数据流图. 2.2 面向数据的分析与设计 面向数据的分析与设计方法是面向数据结构的系统开发方法(DSSD)和Jackson系统开发方法(JSD)等的统称,以数据结构为软件设计的基础,其目标是产生软件的过程性描述,模块只是设计过程的副产品.它主要吸收了某些面向数据流的技术,特点是以信息对象及其操作为核心进行需求分析(与面向对象分析相似);认为复合信息对象具有层次结构,并且可按顺序、选择、重复三种结构分解为成员信息对象;将层次信息结构映射为程序结构,此程序结构类似于“树”结构.这种方法适用于具有明显的层次结构,如企事业的信息管理系统、系统软件、CAD应用软件等.图3为某系统的Jackson结构图. 2.3 面向对象的分析与设计 由于软件工程原则是:抽象、信息隐藏、模块化、局部化、确定性、一致性、完备性、可验证性等,现代软件工程中非常重视模块化和软件重用.而面向对象的软件设计提供了对象、方法和消息等一整套概念,使从问题空间到解空间的变换非常直观、合理,这与人们认识事物的过程完全吻合.面向对象分析与设计方法提供了抽象类型机制,将数据与数据的操作封装在一起,共同完成信息和处理的双重模块化,它的封装和继承,都完美地体现了现代软件工程这些特点.这也就是当前软件工程中,面向对象软件范型一枝独秀的原因.目前,大多数软件开发组织已经从分析、设计到编程、测试阶段全面采用面向对象方法,使面向对象成为当前软件领域的主流技术. 但是,在80年代末至90年代初,过多的面向对象建模的流派,却使用户很难选择合适的建模方法,妨碍了用户的使用和交流.90年代中期,统一建模语言UML的出现,使多种方法可以相互借鉴、相互融合、走向标准化,很好地实现了可视化、详述、构造和文档化的面向对象的分析与设计.许多软件开发组织用它进行系统建模,学习和使用UML成为一种潮流. 第4期 张怡芳、杨秀金:现代软件工程与UML 关系概述 65图4 Rose2000可视化集成环境 3 UML 的特点 UML是一种用于软件密集型系统进行建模语言,主要用于分析与设计系统的建模.早在1995年,Grady Booch和James Rumbaugh将他们的面向对象建模方法统一为Unified Method V0.8.一年后Ivar Jacobson加入其中,共同将该方法统一为二义性较少的UML 0.9.同时,这三位杰出的方法学家被称为“三友(Three Amigos)”. UML融合了多种优秀的面向对象建模和软件工程的方法,通过统一的表示法,消除了因方法林立且相互独立带来的种种不便,使它的概念和表示法在规模上超过了以往任何一种方法,并且提供了允许用户对语言做进一步扩展的机制,可以使不同知识背景的领域专家、系统分析和开发人员以及用户方便地交流.借助UML工具建模,可以产生不同语言的程序代码,如C++、Java、Ada、VB等.当前比较有影响力的基于UML的集成可视化环境有:美国Rational公司的Rational Rose Family,以及建立于1987年的I-Logix公司Rhapsody Developer等.下面以Rose2000为例,介绍UML的主要特点.Rose2000的可视化集成环境见图4. 在Rose中,用UML工具建模时,主要利用该环境中的四种视图(View)之下的九种框图(Diagram).每个视图针对不同的对象,有不同的用途,分别用于描述系统的动态和静态关系.用Rose的四种视图,既可以描述系统的不同阶段,又可以从不同的角度进行系统建模.(UML中各视图与软件开发过程之间关系见图5) 3.1 用案视图(Use Case View) 用案视图关注的是系统功能高层次的形状,而不关注系统的具体实现方法.它着重从用户的角度描述系统功能,适用于系统的需求分析阶段,是系统的核心,驱动着其他模型的开发.一个用案(Use Case)就是用户由于某种外部事件而与计算机之间进行的一次交互作用.在用案视图下可以建立用案图、活动图等. (1)用案图 在建立系统需求模型时,可以用用案图来描述系统的功能.用案分两种类型,一种是从用户目标来分析,另一种是从系统交互功能来分析.用案图又分为业务用案和系统用案,两者的侧重点有所不同,系统用案是与软件的交互,侧重于系统内部,是针对于“计算机应用系统”而言的用案;而业务用案讨论的是一种业务如何响应客户或事件,是针对需开发、使用系统的机构.用案之间存在三种关系:角色(Actors)与用案之间的连接,用案之间的使用(Uses)和扩展(Extends)关系. (2)活动图 活动图是用于描述工作流程和包含并行处理的行为模型,用于实现对用案功能的分析,用来描述一个用例的处理流程或是某种交互流程.它直观地表示了对象及用案中的活动序列,列出了客观世界中最基本、符合客观规律的顺序,而根本不考虑在机器世界中如何实现的问题.这也是活动图与程序流程图最关键的区别. 在软件设计的初始阶段,常常用用案图设计系统的功能模型,用活动图来分析用案,并对每个用案进行需求说明,以便更详细地描述该用案与角色的交互.用案视图映射于软件工程的系统需求模型的建立,以可视化的方式描述系统需求,避免了文字描述的模糊性,为建立正确的系统提供了保证.(见图5中需求分析模型部分,下面各部分的介绍参见图5中的相应部分) 3.2 逻辑视图(Logical View) 在系统分析设计阶段,主要通过逻辑视图进行建模,包括对象结构模型和动态模型,其中对象结构模型66 浙江万里学院学报2003年10月通过类图或对象图来表达,体现了系统中对象间的静态关系(一般化、聚集和关联),而对象的动态模型则通过顺序图、协作图、状态图和活动图来表达. (1)类图、对象图 类图分三个层次:概念层、说明层和实现层.类图主要关注的是系统的层次和结构,包括对象、接口、属性和关系,显示系统中类与类之间的交互关系,属于系统的静态模型结构.对象图是类图的一种变形,是对类图的一种实例化.类图技术是面向对象的核心技术,通过类图或对象图将用例的实现具体到每个类中,完成设计细化的过程. (2)状态图 状态图是对类图的一种补充描述,客观地展现此类对象所有可能的状态,以及某些时间发生时其状态的转移情况. (3)顺序图、协作图 由顺序图和协作图组成的交互图,用于描述对象之间的动态合作关系以及合作过程中的行为次序.其中,顺序图着重体现对象间消息传递的时间顺序,而协作图着重于哪些对象间有消息传递,表达了对象之间的静态连接关系. 应该提到的是包结构.包是一种分组机制,可以用来组织任何模型元素,可以利用包将大系统分解成若干子系统,也可以用包将许多类组织起来,集合到一个更高层次的“包”单元中.在UML中,包图是用来显示类的包以及这些包之间的依赖关系. 3.3 构件视图(Component View) 在Rose中,构件视图下可以建立构件图(Component Diagram). 建立了对象的静态模型和动态模型后,对于系统的具体实现,可以用构件来表示其模型.构件是系统中一个物理的、可替换的、并提供一组接口实现的部分.一个构件代表一个系统中的一块物理实现,包括软件代码(源代码、二进制代码或可执行代码)或脚本(Script)、命令文件等.在构件视图中设计构件,将类图中的类分配到相应的构件中,说明软件的物理组成模块、进程、动态连接库、执行代码等是由哪些类构成的,并建立构件图,确定构件之间的关系.构件图显示的是组件之间的依赖关系和组织结构. 3.4 部署视图(Deployment View) 部署视图下的部署图(Deployment Diagram)虽然是在详细设计的最后进行,但实际开发中,系统的硬件拓扑结构以及与软件的关系,在系统设计开始时是就应该建立.部署图的作用是进一步说明处理器与构件图中定义的进程的关系,它显示的是组件和类的实例在各个计算结点上的分布. 总之,Rose中的前七种框图主要用于软件建模的分析与设计,而构件图和部署图是在对系统软硬件的配置关系和依赖关系宏观的、物理的描述,在系统分析完成时,也就随之形成了. 4 UML在现代软件工程中的重要作用 使用UML进行建模过程是:首先从功能需求出发建立用案模型,得到系统的功能;其次对用案模型和功能需求进行分析得到系统的整个结构,即建立静态模型;然后将整个系统要完成的功能在类之间进行分配,得到个各个对象的责任,即类的操作;再建立系统的动态模型,描述各个对象是如何完成这些功能的;最后是检查模型之间的一致性.实际上,UML作用域不只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,从需求分析到系统完成之后的测试,都可以有相应的具体方案与之对应.由于UML建模过程具有正向功能和反向功能的特性,可以实现模型与代码之间的相互转化;当完成一次原型系统的开发后,如果对原型系统不满意,可以通过程序代码返回分析设计阶段,进行修改和调整,快速实现模型的再应用,有利于软件的复用与逆向工程. 第4期 张怡芳、杨秀金:现代软件工程与UML关系概述67归纳地说,UML的建模过程为:初始阶段→细化阶段→构造阶段→移交阶段,它与软件工程的生存期可以有如图5的映射关系. 综上所述,UML是一种建模语言,它本身并不包括对过程的描述,因此必须通过某种语言转换为可执行的程序代码,但无论采用何种过程,都可以用UML来记录最终的分析和结果.应用实践表明,UML是一种优秀的建模语言,它适用于大型的、复杂而需求不明确的应用系统,借助UML开发工具,根据软件工程设计原则,对系统进行快速准确的分析和设计,并扩展到测试与维护阶段,解决了长久以来困扰软件工程师进行系统性地开发软件的问题. 但是,由于UML在形成规范的过程中不得不照顾多种方法流派的观点和多家公司的利益,因而在语言体系结构、语义等方面仍存在理论缺陷,并且由于它过于庞大和复杂,用户很难全面、熟练地掌握它.因此,我们应该客观地认识到UML存在的问题并设法解决,如把不常用的内容放到定义良好的外围或扩展机制中,提供一个更精炼的核心,使之更简洁、更完善. 参考文献 [1]齐治昌,谭庆平,宁洪. 软件工程[M]. 北京:高等教育出版社, 2000. [2]Grady Booch, James Rumbaugh, Ivar Jacobson. The Unified Modeling Language User Guide (UML用户指南)[M].邵维忠等译. 北京:机械工业出版社, 2001. [3]徐家福译. UML精粹第2版[M]. 北京:清华大学出版社, 2000. [4][OL] Http:// www.rational.com/products/rose/index.jsp. [5][OL]Http:// www.omg.org/technology/uml/index.htm. On the Relationship Between Modern Software Engineering and UMLZHANG Yi-fang, YANG Xiu-jin(Faculty of Computer Science and Information Technology, Zhejiang Wanli University, Ningbo 315100)Abstract: Modeling is the kernel issue of the modern software engineering, which requests reusability and reverse engineering. UML plays an important role in modern software designing. A mapping relationship is established between UML and modern software engineering based on discussion of the features of UML.Key words: software engineering; UML; modeling; OOA&D; view。
1-软件工程与UML概述
软件工程是指通过系统化、规范化和量化的方法,对软件的开发、运行、维护和管理进行全过程的设计、实施和维护的过程。
它
涵盖了软件开发的各个阶段,包括需求分析、设计、编码、测试等。
软件工程的目标是提高软件开发的效率和质量,确保软件能够满足
用户的需求和要求。
UML(统一建模语言)是一种用于软件系统设计和开发的图形化
建模语言。
它提供了一套标准的图形符号和语法规则,用于描述软
件系统的结构、行为和交互关系。
UML包括了一系列的图表,例如
类图、用例图、活动图等,通过这些图表可以清晰地展示软件系统
的各个方面。
软件工程和UML密切相关,UML可以作为软件工程的工具和方
法之一,帮助开发者更好地理解和设计软件系统。
通过使用UML,
开发者可以将软件系统的需求、结构和行为以图形化的方式展示出来,并通过这些图形化的表示来指导软件开发的各个阶段。
UML还
提供了一种标准的语言和符号,使得不同开发者之间的沟通和交流更加简单和便捷。
总体来说,软件工程和UML是相辅相成的。
软件工程提供了一套规范和方法论,帮助开发者理解和遵循软件开发的最佳实践。
而UML作为软件工程的一种具体实现方式,提供了一种直观、通用的图形化语言,帮助开发者更好地进行软件系统的建模和设计。
UML在软件工程中扮演着重要的角色。
它是一种建模语言,能够以图形方式描述软件系统的结构和行为。
UML的目的是统一软件开发过程,让开发团队能够更有效地进行沟通和协作。
UML可以提供以下几种功能:
1. 帮助开发团队更好地理解和管理复杂系统:UML使用一组图形符号来表示软件系统的各个部分,这些图形符号易于理解和解释,使得开发团队可以更清晰地理解系统的结构和行为。
2. 提高沟通效率:UML提供了一种通用的表示方法,开发团队可以使用UML图来表达项目需求、设计和实现方案。
这样可以让团队成员更快速地了解项目的整体情况,提高沟通效率。
3. 明确系统需求:通过绘制用例图和活动图等,项目团队可以在项目早期明确梳理系统需求和业务流程,为开发人员提前确定目标和工作范围,避免后期需求变更带来的成本和风险。
4. 指导软件开发过程:UML图可以用来描述软件系统的设计和实现,为开发人员提供指导和建议。
这有助于确保软件开发过程的顺利进行,提高软件的质量和可靠性。
5. 便于维护和升级:UML图可以清晰地表示软件系统的结构和行为,这使得维护和升级变得更加容易。
开发人员可以通过分析UML 图来理解系统的各个部分如何相互作用,从而更容易地进行修改和维护。
总之,UML在软件工程中发挥着重要的作用,它提供了一种标准化的建模语言,帮助开发团队更好地理解和管理复杂系统,提高沟通效率,明确系统需求,指导软件开发过程,以及便于维护和升级。
本栏目责任编辑:谢媛媛软件设计开发Computer Knowledge and Technology 电脑知识
与技术第6卷第21期(2010年7月)软件工程与UML 关系概述
刘小海
(北京航空技术研究中心,北京100076)
摘要:随着计算机技术的发展,软件工程技术已经进入了一个新的阶段。
人们开始使用面向对象的技术,同时UML 融合了多种面向对象建模方法以及多种软件工程方法,成为软件系统设计建模的主要工具。
该文从软件工程概述、UML 概述以及UML 在软件工程的应用为基础,对软件工程与UML 管理进行概述。
关键词:软件工程;UML ;建模;关系
中图分类号:TP312文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2010)21-5774-02
Overview of Relationship between Software Engineering and UML
LIU Xiao-hai
(Beijing University of Aeronautics Technology Research Center,Beijing 100076,China)
Abstract:With the development of computer technology,software engineering technology has entered a new stage.People began to use of object-oriented technology,and a variety of fusion UML modeling method of object-oriented software engineering methods and soft -ware system,the main tool design modeling.This overview of software engineering,UML overview and UML in software engineering,based on the application of software engineering and UML management are summarized.
Key words:software engineering;UML;modeling;relationship
1软件工程的概述
软件工程(Software Engineering ,简称为SE)是一门研究用工程化方法构建和维护有效的、实用的和高质量的软件的学科。
软件工程开发和维护软件是通过工程的概念、原理、技术和方法进行的,经过实践而得到的管理技术与当前较好的技术相结合,发开出高质量的软件,并对其进行维护。
而传统方法学和面向对象方法学是目前使用较广泛的软件工程方法学。
软件工程的基本原理:1)用分阶段的生命周期计划严格管理;2)坚持进行阶段评审;3)实行严格的产品控制;4)采用现代程序设计技术;5)结果应能清楚的审查;6)开发小组的人员应该少而精;7)承认不断改进软件工程实践的必要性。
2UML 的概述
面向对象的系统分析与设计出现在较晚时期,即20世纪80年代。
这是一段试验时期。
20世纪90年代早期,在各种方法和建模应运而生并已开始应用的同时,讨论的主要中心是比较方法。
在1997年,在行业联盟对象管理组织(OMG )发起人号召之下,工作组发布了一套用于描述和建模面向对象系统的标准,这就是统一建模语言(UML )。
UML 是一种建模语言而不是一种方法,UML 本身是独立于过程的。
标准建模语言UML 的主要特点可以归结为五点:
1)统一的标准。
UML 已被OMG 接受为标准的建模语言,赿来越多的开发人员开始使用UML 进行开发,越来越多开发厂商开始支持UML 。
2)面向对象。
UML 是支持面向对象软件开发的建模语言。
3)可视化、表达能力强大。
4)独立于过程。
UML 不依赖于特定的软件开发过程,这也是UML 能被众多软件开发人员接受的一个原因。
5)概念明确,建模表示法简洁,图形结构清晰,容易掌握和使用。
3软件开发过程与建模
在软件工程中,软件生命周期由软件定义、软件开发和运行维护三个时期组成,每个时期又进一步划分若干个阶段,分别为:问题定义、可行性研究、需求分析、总体设计、详细设计、编码和单元测试、综合测试以及软件维护。
在软件开发过程中,整个软件生命周期受软件范型影响。
所谓软件范型(Software paradigms )就是软件开发过程模型,毋庸置疑,选择一个良好的开发范型对于一个软件产品(项目)的开发至关重要。
一般情况下,软件范型可分为四种,分别为:过程性范型、面向对象范型、面向进程范型以及混合范型。
在建立软件的需求分析和设计模型时,建模的方法要根据不同的范型选择。
收稿日期:2010-05-26
作者名称:刘小海(1966-),男,河北人,高级工程师。
ISSN 1009-3044Computer Knowledge and Technology 电脑知识与技术Vol.6,No.21,July 2010,pp.5774-5775E-mail:xsjl@ Tel:+86-551-569096356909645774
第6卷第21期(2010年7月)
Computer Knowledge and Technology电脑知识与技术4UML在软件工程中的作用
UML支持其他面向对象开发和传统的软件开发过程,从需求分析到系统测试,都可以具有相应的具体方案与之对应。
UML是一个完整的建模语言,支持软件开发的不同阶段,以下是UML在软件开发中的各个阶段应用进行分析:
1)需求分析
UML的用例试图可以表示客户的需求。
对外部的角色以及它们所需要的系统功能建模是通过用例建模来完成的。
它们之间的关系建模被用于角色和用例。
每个用例都指定了客户的需求。
需求分析不仅要对软件系统进行而且对商业过程也要进行。
2)分析
考虑要解决的问题是分析阶段要做的工作,其描述可用UML的逻辑视图和动态视图来进行。
系统的静态结构由类图进行描述,系统的动态特征由协作图、状态图、序列图、活动图和状态图进行描述。
在分析阶段,不定义软件系统的解决方案的细节,只为问题领域的类建模。
3)设计
—用户接口,数据库操作等是采用加入把分析阶段的结果扩展成技术解决方案是设计阶段主要的工作。
提供技术基础结构——
新的类完成的。
在这个技术基础结构中,分析阶段的领域问题类被嵌入在其中。
构造阶段的详细的规格说明是设计阶段的结果。
4)构造
把设计阶段的类转换成某种面向对象程序设计语言的代码,这是构造阶段的工作。
在对UML表述的分析和设计模型进行转换时,最好不要直接把模型转化成代码。
在早期阶段,模型是理解系统并对系统进行结构化的手段。
5)测试
单元测试、集成测试、系统测试和接受测试为系统测试的几个不同级别。
不同的测试采用不同的UML图作为工作的基础。
使用类图和类的规格说明是单元测试,典型地使用组件图和协作图的是集成测试,而系统测试实现用例图来确认系统的行为符合这些图中的定义。
在系统测试阶段,UML模型还可以作为测试阶段的依据。
如单元测试使用类图和类规格说明;集成测试使用组件图和协作图;系统测试用例图来验证系统的行为;验收测试由用户进行,以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段确定的需求。
软件工程是从结构化程序设计到面向对象程序设计转变的一个过渡。
UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。
软件工程领域的新思想、新方法和新技术融入到UML里。
参考文献:
[1]Robert V.Stumpf,Lavette C.Teague.Object-Oriented Systems Analysis and Design with UML[M].entice Hall,2004,(7).
[2]张海藩.软件工程导论[M].4版.清华大学出版社,2003,(12).
[3]潘家志.基于UML的面向对象开发模型UBDM的研究[D].西南农业大学,2002.
[4]郭咏梅.面向对象软件工程的UML方法[J].晋东南师范专科学校学报,2004,(5).
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本栏目责任编辑:谢媛媛
软件设计开发。