標準建模語言UML及其支持環境(一)

標準建模語言UML及其支持環境(一)  UML模型

關鍵字：軟件工程領域在1995年至1997年取得了前所未有的進展,其成果超過軟件工程領域過去15年來的成就總和。其中最重要的、具有劃時代重大意義的成果之一就是統一建模語言(UML:Unified Modeling Language)的出現。在世界范圍內,至少在近10年內,UML將是面向對象技術領域內占主導地位的標準建模語言。采用UML作為我國統一的建模語言是完全必要的:首先,過去數十種面向對象的建模語言都是相互獨立的,而UML可以消除一些潛在的不必要的差異,以免用戶混淆;其次,通過統一語義和符號表示,能夠穩定我國的面向對象技術市場,使項目根植于一個成熟的標準建模語言,從而可以大大拓寬所研制與開發的軟件系統的適用范圍,并大大提高其靈活程度。為使讀者對UML語言及其支持環境有更深入、細致的了解,我們特邀北京航空航天大學軟件工程研究所的專家撰文介紹,本文共分五個部分:

一、標準建模語言UML的概念 作者 張莉 周伯莊
二、標準建模語言UML的靜態建模機制 作者 葛科楊順祥
三、標準建模語言UML的動態建模機制 作者 王云葛科
四、標準建模語言UML支持環境 作者 周伯生 張莉
五、標準建模語言UML的應用實例 作者楊順祥　王云

我們將以連載的形式分7次對上述內容進行介紹。
一、標準建模語言UML概述

面向對象的分析與設計(OOA&D)方法的發展在80年代末至90年代中出現了一個高潮,UML是這個高潮的產物。它不僅統一了Booch、Rumbaugh和Jacobson的表示方法,而且對其作了進一步的發展,并最終統一為大眾所接受的標準建模語言。

1. 標準建模語言UML的出現
公認的面向對象建模語言出現于70年代中期。從1989年到1994年,其數量從不到十種增加到了五十多種。在眾多的建模語言中,語言的創造者努力推崇自己的產品,并在實踐中不斷完善。但是,OO方法的用戶并不了解不同建模語言的優缺點及相互之間的差異,因而很難根據應用特點選擇合適的建模語言,于是爆發了一場"方法大戰"。90年代中,一批新方法出現了,其中最引人注目的是Booch 1993、OOSE和OMT-2等。

Booch是面向對象方法最早的倡導者之一,他提出了面向對象軟件工程的概念。1991 年,他將以前面向Ada的工作擴展到整個面向對象設計領域。Booch 1993比較適合于系統的設計和構造。Rumbaugh等人提出了面向對象的建模技術(OMT)方法,采用了面向對象的概念,并引入各種獨立于語言的表示符。這種方法用對象模型、動態模型、功能模型和用例模型,共同完成對整個系統的建模,所定義的概念和符號可用于軟件開發的分析、設計和實現的全過程,軟件開發人員不必在開發過程的不同階段進行概念和符號的轉換。OMT-2特別適用于分析和描述以數據為中心的信息系統。Jacobson于1994年提出了OOSE方法,其最大特點是面向用例(Use-Case),并在用例的描述中引入了外部角色的概念。用例的概念是精確描述需求的重要武器,但用例貫穿于整個開發過程,包括對系統的測試和驗證。OOSE比較適合支持商業工程和需求分析。此外,還有Coad/Yourdon方法,即著名的OOA/OOD,它是最早的面向對象的分析和設計方法之一。該方法簡單、易學,適合于面向對象技術的初學者使用,但由于該方法在處理能力方面的局限,目前已很少使用。

概括起來,首先,面對眾多的建模語言,用戶由于沒有能力區別不同語言之間的差別,因此很難找到一種比較適合其應用特點的語言;其次,眾多的建模語言實際上各有千秋;第三,雖然不同的建模語言大多類同,但仍存在某些細微的差別,極大地妨礙了用戶之間的交流。因此在客觀上,極有必要在精心比較不同的建模語言優缺點及總結面向對象技術應用實踐的基礎上,組織聯合設計小組,根據應用需求,取其精華,去其糟粕,求同存異,統一建模語言。

1994年10月,Grady Booch和Jim Rumbaugh開始致力于這一工作。他們首先將Booch9 3和OMT-2 統一起來,并于1995年10月發布了第一個公開版本,稱之為統一方法UM 0.8(Un itied Method)。1995年秋,OOSE 的創始人Ivar Jacobson加盟到這一工作。經過Booch、Rumbaugh和Jacobson三人的共同努力,于1996年6月和10月分別發布了兩個新的版本,即UML 0.9和UML 0.91,并將UM重新命名為UML(Unified Modeling Language)。1996年,一些機構將UML作為其商業策略已日趨明顯。UML的開發者得到了來自公眾的正面反應,并倡議成立了UML成員協會,以完善、加強和促進UML的定義工作。當時的成員有DEC、HP、I-Logix、 Itellicorp、 IBM、ICON Computing、MCI Systemhouse、Micr osoft、Oracle、Rational Software、TI以及Unisys。這一機構對UML 1.0(1997年1月)及UML 1.1(1997年11月17日)的定義和發布起了重要的促進作用。

UML是一種定義良好、易于表達、功能強大且普遍適用的建模語言。它溶入了軟件工程領域的新思想、新方法和新技術。它的作用域不限于支持面向對象的分析與設計,還支持從需求分析開始的軟件開發的全過程。

圖1 UML的發展歷程

面向對象技術和UML的發展過程可用上圖來表示,標準建模語言的出現是其重要成果。在美國,截止1996年10月,UML獲得了工業界、科技界和應用界的廣泛支持,已有700多個公司表示支持采用UML作為建模語言。1996年底,UML已穩占面向對象技術市場的85%,成為可視化建模語言事實上的工業標準。1997年11月17日,OMG采納UML 1.1作為基于面向對象技術的標準建模語言。UML代表了面向對象方法的軟件開發技術的發展方向,具有巨大的市場前景,也具有重大的經濟價值和國防價值。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com