第９卷第８期 ２０１０年８月 软件导刊 Ｓｏｆｔｗａｒｅ Ｇｕｉｄｅ Ｖ０１．９ ＮＯ．８ Ａｕｇ．２０１０ 软件工程中ＵＭＬ建模的技术与分析 宋国顺 （同济大学软件学院，上海３１００１８） 摘 要：分析了ＵＭＬ的概念以及ＵＭＬ的组成，深入地对ＵＭＬ图进行了说明，并给出了流程图和用例图的应用实 例，对该工具的应用可以起到一定的借鉴作用。 关键词：ＵＭＬ；统一建模语言；软件工程；用例图；流程图 中图分类号：ＴＰ３１１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—７８ｏ０（２０１０）０８一Ｏ０３５一Ｏ２ 取系统的重要资料，这样就能清楚地理解问题起因，还能更容 ０ 引言 在软件开发过程中，特别是数据库软件工程通常需要一套 标准来辅助软件开发工作。ＵＭＬ就是其中的一种标准（注意并 不是唯一标准，只是ＵＭＬ是比较推崇的一种标准）。ＵＭＬ可以 易地开发解决方案的体系结构，以及清晰识别与构造实现方 式。此外，ＵＭＬ还为基本构建块中复杂的系统关系提供了表达 方式。 表１ ＵＭＬ图的种类表 类别 …… … 实现大型复杂系统各种成分描述的可视化，说明并构造系统模 型，以及建立各种所需的文档，它是一种定义良好、易于表达、 功能强大且普遍适用的建模语言。 说明 描述对系统的精确要求 显示系统中一组类和接口间的静态关系。一些普通的关系 类型都有继承性、聚集性和相关性 提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图 系统或对象此外在对接口的行为建模时也很有用 ．用例图显示用例、参与者以及它们之间关系。该图根据用户的角度 ’’ １ ＵＭＬ的概念 现代的软件开发采用面向对象的观点进行建模。按照这种 方法，所有软件系统都用对象或类作为其主要构造块。对象通 常是从问题空间或解空间的词汇中抽取出来的东西：类是对具 有共同性质的一组对象（从建模者的视角）的描述。而ＵＭＬ正 式这种面向对象统一建模的方法。ＵＭＬ合并了许多面向对象 方法中被普遍接受的概念，对每一种概念它都给出了清晰的定 义、表示法和有关术语。使用ＵＭＬ可以对已有的用各种方法建 对象图 ．． 适用于保存系统的动态行为。尤其适用于事件驱动，交互式 允许根据各自动作或交互对系统行为建模 包括序列图与协作图两种．用来对系统的动态行为建模 ”一 活动图 交互图 用例图显示用例、参与者以及它们之间关系。该图根据用户的角度 描述对系统的精确要求 一 显示系统中一组类和接口间的静态关系。一些普通的关系 类型都有继承性、聚集性和相关性 提供指定时刻位于类实例间关系的快照视图 系统或对象．此外在对接口的行为建模时也很有用 对象图 ． …立的模型进行描述，并比原来的方法描述得更好。ＵＭＬ由图和 元模型组成。在这里图是语法，元模型是语义。ＵＭＬ主要包括 适用于保存系统的动态行为。尤其适用于事件驱动，交互式 允许根据各自动作或交互对系统行为建模 活动图 了３个基本构造块：事物（Ｔｈｉｎｇｓ）、关系（Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ）和图 （Ｄｉａｇｒａｍｓ）。 交互图 包括序列图与协作图两种。用来对系统的动态行为建模 代表部分系统的物理表示，例如文件、可执行文件等，说明各 组件图组件间的关系和相关性 ２ ＵＭＬ的组成 ＵＭＬ提供的图有８种，如表１所示。ＵＭＬ（统一建模语言） 是一种图形语言，用于软件系统建模与开发工作。在软件开发 的每个步骤中，从需求的分析到技术规范，再到结构设计及配 置要求，ＵＭＬ都提供了模型化和可视化的支持。利用ＵＭＬ获 害Ｂ署图根据节点、处理器及其关系来显示系统的体系结构。一个或 多个组件通常映射为一个部署节点 （１）用例图。最基础的是用例图。需求获取是需求工程的主 体，主要工作是建立系统的模型，用例就是用于建立这种模型 的良好方法。用例定义了执行者（在系统外部和系统交互的人） 和被考虑的系统之间的交互来实现的一个业务目标，这个用例 作者简介：宋国顺（１９７８－），男，浙江杭州人，同济大学软件学院硕士研究生，研究方向为软件工程。 ・３６・ 软件导刊 ２０１０正 模型奠定了整个系统软件开发的基础。 启动一次招聘活动；②启动招聘活动后，招聘信息填写页面以 Ｗｅｂ形式发布于Ｉｎｔｅｒｎｅｔ上；③应聘者通过招聘信息填写页面 （２）类图表示不同的实体（人、事物和数据）如何彼此相关； 换句话说，它显示了系统的静态结构。类图可用于表示逻辑类． 来填写应聘信息，提交至人力资源管理系统；④招聘管理员通 过招聘信息管理界面来查看应聘者的详细信息，根据条件决定 是否通知应聘者面试。决定通知应聘者面试后，系统将自动通 知Ｅｍａｉｌ发送至应聘者邮箱。考虑人才招聘在时间和地域上的 逻辑类通常就是业务人员所谈及的事物种类——摇滚乐队、 ＣＤ、广播剧；或者贷款、住房抵押、汽车信贷以及利率。类图还 可用于表示实现类，实现类就是程序员处理的实体。实现类图 或许会与逻辑类图显示一些相同的类。然而，实现类图不会使 用相同的属性来描述，因为它很可能具有对诸如Ｖｅｃｔｏｒ和 ＨａｓｈＭａｐ这种事物的引用。 特殊性，招聘信息管理也以Ｗｅｂ页面方式进行，做到相关信息 和数据随时随地更新；⑤招聘管理员可将应聘者信息数据导人 人事档案基本信息，或者以其它格式导出，以便进行高级处理 （３）序列图显示具体用例（或者是用例的一部分）的详细流 或与其它应用系统共享数据；⑥招聘活动结束后。招聘管理员 程。它几乎是自描述的，并且显示了流程中不同对象之间的调 用关系，同时还可以很详细地显示对不同对象的不同调用。序 列图的绘制非常简单。横跨图的顶部，每个框表示每个类的实 例（对象）。在框中，类实例名称和类名称之间用空格／冒号／空 格来分隔，例如，ｍｖＲｅｐｏｎＧｅｎｅｒａｔ０ｒ：ＲｅｐｏｒｔＧｅｎｅｒａｔｏｒ。如果某个 类实例向另一个类实例发送一条消息。则绘制一条具有指向接 收类实例的开箭头的连线，并把消息／方法的名称放在连线上 面。对于某些特别重要的消息，您可以绘制一条具有指向发起 类实例的开箭头的虚线，将返回值标注在虚线上。 （４）协作图。ＵＭＬ１．１时．协作图英文名字叫：Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ，ＵＭＬ２．０时，英文名字变为：Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ。 Ｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ的中文翻译为协作图．Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｄｉａｇｒａｍ的中文翻译为通讯图．这里我们将统一称之为协作图。 如果理解了序列图，协作图其实很容易理解，协作图是序列图 的另外一种表示方式。序列图更强调先后顺序，协作图则更强 调相互之间的关系。序列图可以画循环、分支结构，而协作图则 不能画。 在实际工作中往往用序列图更多，可根据实际需要决定用 序列图还是协作图。 ３应用实例分析 ３．１某系统流程图 鑫 甲 ［ 图１某系统用户登陆数据流程 该模块是用来处理用户登陆的。ｃｕｓｔｏｍＬｏｇｉｎＵＩ。处理用户 登陆信息的输入界面和参数的传递功能。用户输入完用户信息 之后．点击页面上的确认按钮，系统调用ｓｅｎｄＭｅｓｓａｇｅ（）方法， 通过ＨＴ］＇ＰＣｏｍｍｕｎｉｅａｔｉｏｎ向服务器发送参数请求，经过 ｌｏｇｉｎＵｔｉｌ业务处理是合法用户以后，返回值１表明登陆成功， 可以对系统进行下一步操作。 ３．２人才招聘的用例图 在线人才招聘及招聘信息管理的基本流程是：①招聘管理 员启用招聘管理功能，设置好应聘职位、任职条件等基本信息， 可结束此次招聘活动。 每 一 一蔓 一一≥ 哆 图２人才招聘和管理ＵｓｅＣａｓｅ图 图２中，“管理员”角色为抽象角色，完成对系统的管理，在 图中用“ｆｒｏｍ Ｕｓｅ Ｃａｓｅ Ｖｉｅｗ”标注。“招聘管理员”角色派生自 “管理员”，完成对在线人才招聘的管理维护，具体包括招聘设 置、启动招聘活动、填写招聘活动、停止招聘活动、招聘信息查 阅与管理、通知面试、导入人事档案、导出招聘信息等。在线人 才招聘与管理活动中，还有“应聘者”角色的参与，该角色主要 参与填写应聘信息活动。 ４ ＵＭＬ的特点 ①统一标准ＵＭＬ融合了当前一些流行的开发方法的主要 概念与技术。成为一种面向对象的标准化的统一建模语言，提 供了标准的面向对象的模型元素定义和表示法，以及对模型的 表示法的规定．使得对系统的建模有章可循，有标准的语言工 具可用，有利于保质保量地建立起软件系统模型；②面向对象 ＵＭＬ支持面向对象技术的主要概念。ＵＭＬ提供了一批基本的 模型元素的表示图形和方法，能简洁明了地表达面向对象的各 种概念和模型元素：③可视化、表达能力强大。ＵＭＬ是一种图 形化语言。系统的逻辑模型或实现模型都能用ＵＭＬ的模型图 形清晰地表示。ＵＭＬ不只是一堆图形符号，在每一个ＵＭＬ的 图形表示符号背后．都有良好定义的语义。ＵＭＬ的强大表示能 力使它可以用于各种复杂类型的软件体系的建模；④独立于过 程的ＵＭＬ是系统建模语言，独立于开发过程；⑤容易掌握使 用。ＵＭＬ概念明确，建模表示法简洁明了，图形结构清晰，容易 掌握使用。 参考文献： ［１］ 张龙祥．ＵＭＬ与系统分析设计［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，２００３． ［２］周伯生，冯学民，樊东平．统一软件开发过程［Ｍ］．北京：机械工业 出版社．２００２． （责任编辑：杜能钢）