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 software 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。
2 UML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。
4 UML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
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——用户接口,数据库操作等是采用加入新的类完成的。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:
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