3.4.2可视化建模与统一建模语言

    1．统一建模语言

    1)统一建模语言的概念

    统一建模语言（Unified Modeling Language，UMI。）是一个通用的可视化建模语言，

它是面向对象分析和设计的一种标准化表示，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。它记录了对所构造的系统的抉定和理解，可用于对系统的理解、

设计、浏览、配置、维护和信息控制。UML适用于各种软件开发方法、软件生命周

期的各个阶段、各种应用领域以及各种开发工具，是一种总结了以往建模技术的经验

并吸收当今优秀成果的标准建模方法。UML标准包括相关概念的语义，表示法和说明，

提供了静态、动态、系统环境及组织结构的模型。它可被可视化建模工具所支持，这

些工具提供了代码生成器和报表生成器等。UML标准并没有定义一种标准的开发过

程，但它比较适用于迭代式的开发过程，是为支持大部分现存的面向对象开发过程而

设计的。

    UML描述了系统的静态结构和动态行为，它将系统描述为一些独立的相互作用的

对象，构成为外界提供一定功能的模型结构，静态结构定义了系统中重要对象的属性和

服务，以及这些对象之间的相互关系，动态行为定义了对象的时间特性和对象为完成目

标而相互进行通信的机制。

    2)统一建模语言的特征

    UML具有如下的语言特征。

    (1)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。

    (2)是一种建模语言规范说明，是面向对象分析与设计的一种标准表示。

    (3)不是过程，也不是方法，但允许任何一种过程和方法使用它。

    (4)简单并且可扩展，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。

    (5)为面向对象的设计与开发中涌现出的高级概念（如协作、框架、模式和组件）

提供支持，强调在软件开发中，对架构、框架、模式和组件的重用。

    (6)与最好的软件工程实践经验集成。

    3) UML的发展历史

    面向对象技术和UML的发展过程经历了长期的过程。在美国，截止1996年10月，

UML获得了工业界、科技界和应用界的广泛支持，已有700多个公司表示支持采用UML

作为建模语言。1996年底，UML已稳占面向对象技术市场的85%，成为可视化建模语

言事实上的工业标准。1997年1 1月17日．OMG采纳UML l.1作为基于面向对象技术

的标准建模语言。至今，UML已发展至2.X版本。UML代表了面向对象方法的软件开

发技术的发展方向，具有巨大的市场前景，也具有重大的经济价值和国防价值。

    2．UML的设计目标

    首先，晟重要的目标是使UML成为一个通用的建模语言，可供所有建模者使用。

它并非某人专有，而是建立在计算机界普遍认同的基础上，即它包括了各种圭要的方法

并可作为它们的建模语言。其次，UML应能够很好地支持设计工作，像封装、划分等记

录模型构造思路。此外，UML应该能够准确表达当前软件开发中的热点问题，比如软

件规模、分布、并发、方式和团队开发等。

    UML并不试图成为一个完整的开发方法，它不包括一步一步的开发过程。UML和

使用UML的软件开发过程是两回事。UML可以支持很多的，至少是目前现有的大部分

软件开发过程。UML包含了完整的概念，这些概念对于支持基于一个健壮的架构来解决

用例驱动的选代式开发过程是必要的。

    UML的最终目标是在尽可能简单的同时能够对应用系统的各个方面建模。UML需

要有足够的表达能力以便可以处理现代软件系统中出现的所有概念，如并发和分布，以

及软件工程中使用的技巧，如封装和组件。它必须是一个通用语言，像任何一种通用

程序设计语言一样，这就意味着UML必将十分庞大，它比先前的建模语言更复杂、更

全面。

  3．UML视图

  UML中的各种组件和概念之间没有明显的划分界限，但为方便起见，用视图来划

分这些概念和组件。视图只是表达系统某一方面特征的UML,建模组件的子集。在每一

类视图中使用一种或多种特定的图来可视化地表示视图中的各种概念。

    在晟上一层，视图被划分成三个视图域：结构、动态行为和模型管理。

    结构描述了系统中的结构成员及其相互关系。模型元素包括类、用例、构件和节点。

模型元素为研究系统动态行为奠定了基础。结构视图包括静态视图、用例视图和实现

视图。

    动态行为描述了系统随时间变化的行为。行为用从静态视图中抽取的瞬间值的变化

来描述。动态行为视图包括状态机视图、活动视图和交互视图。

    模型管理说明了模型的分层组织结构。包是模型的基本组织单元，特殊的包还包括

模型和子系统。模型管理视图跨越了其他视图并根据系统开发和配置组织这些视图。

    UML还包括多种具有扩展能力的组件，这些扩展能力有限但很有用。这些组件包

括约束、构造型和标记值，它们适用于所有的视图元素。

    在UML中，使用各种不同的符号元素，根据需求调研的结果，苒由符号画成图形

以表示待建系统的结构和行为。

    UML提供了如下9种主要的图来对待建系统进行建模。

    ·用例图(Use Case Diagram)．

    ·类图(Class Diagram)

    ·对象图(Object Diagram)

    ·构件图(Component Diagram)

    ·部署图( Deployment Diagram)

    ·状态图(State Diagram)

    ·序列图(Sequence Diagram)

    ·协作图(Collaboration Diagram)

    ·活动图(ActMty Diagram)

    表3-1列出了UML的视图和视图所包括的图以及与每种图有关的主要概念。