软件工程：类图与静态模型表达

"王立福教授的《软件工程》自考课件，讲解了静态模型表达工具中的类图，强调了软件开发的本质和方法学。" 在软件工程中，类图是一种重要的静态模型表达工具，它能够清晰地展示系统中的类、接口、协作以及它们之间的关系。类图的作用不仅在于可视化地表达系统的静态模型，还为构件图和部署图提供了基础。类图的内容非常丰富，包括但不限于以下几个方面： 1. **类**：类是系统的基本构建块，代表一类具有相似属性、操作和关系的对象。在类图中，类通常包括名称、属性（数据成员）和操作（方法）。 2. **接口**：接口定义了一组操作，但不提供实现。类可以实现一个或多个接口，以确保符合特定的规范或约定。 3. **关系**：关系包括依赖、泛化和关联。依赖表示一个类的实现或行为对另一个类有依赖；泛化（继承）表示类之间的层次结构，子类继承父类的属性和方法；关联则描述了类之间的连接，可以是单向或双向，以及多重性。 4. **注解和约束**：注解提供了对类图中元素的附加信息，而约束则是对模型元素施加的规则，以确保模型的正确性和一致性。 5. **子系统和实例**：子系统代表较大的结构单元，可能由多个类组成，而实例则用于展示类图中的具体对象，帮助理解类的动态行为。 软件开发的本质涉及到问题域到不同抽象层的概念和计算逻辑的映射。例如，数据抽象通过需求分析将问题空间的概念转化为解空间的模型化概念；过程抽象则关注将问题空间的处理逻辑转化为可构造的计算逻辑。这些映射过程是软件开发的关键步骤，不同的方法学如结构化方法、面向对象方法等，提供了实现这些映射的不同途径。 软件开发过程涵盖了软件生命周期的各个阶段，包括需求获取、系统/产品需求规约、设计、实现、测试和维护。软件开发方法学，如结构化方法、面向对象方法，提供了指导开发活动的框架。同时，CMM（软件能力成熟度模型）则关注提升软件开发过程的能力和质量，以确保正确的产品/系统产出。 软件工程不仅是关于编写代码，更重要的是理解软件开发的本质，掌握正确的开发手段，以及有效地组织和管理软件过程。通过类图等建模工具，我们可以更清晰地理解和表达软件系统的结构，从而提高软件的质量和可维护性。