类图：软件工程静态模型的核心工具

在2011年的软件工程自考教材中，王立福教授强调了静态模型表达工具——类图的重要性。类图是一种可视化工具，用于系统的设计阶段，帮助理解并表达软件系统的静态结构。它由一系列关键元素组成： 1. **类与接口**：类图的核心是类和接口，它们代表系统中的实体和行为，分别描述了系统的功能和行为特征。 2. **关系**：类图中的关系主要包括依赖、泛化和关联。依赖关系表示一个类依赖于另一个类的功能；泛化关系体现了继承或者超类-子类的关系，表明子类具有父类的特性；关联关系则描述类之间的交互，如一对一、一对多或多对多的关系。 3. **注解和约束**：这些额外的信息有助于解释类或关系的特性和限制条件，比如类的属性、方法的实现细节或数据的约束规则。 4. **子系统和实例**：为了更好地展示系统结构，类图可能包含子系统，即系统的组成部分，以及具体实例，帮助理解实际系统中这些组件的运作情况。 5. **软件工程过程中的应用**：类图作为软件工程基础的一部分，贯穿软件生命周期。它与软件过程、需求分析、开发方法学如结构化方法、面向对象方法等紧密相连，帮助定义和实施软件生存周期模型，确保开发过程的规范和有效性。 6. **CMM模型**：CMM（能力成熟度模型）提供了衡量软件开发过程能力的框架，通过不同级别来指导组织提升软件质量。 7. **开发方法学多样性**：类图是多种软件开发方法如结构化方法、面向对象方法等的具体应用工具，每种方法都有其独特的抽象过程和原则，如数据抽象和过程抽象。 8. **抽象过程的示例**：书中提供了三个例子来说明抽象过程，包括数据抽象（如将问题域概念映射到模型化概念）、过程抽象（处理逻辑的抽象），以及交互图在需求分析和设计中的应用。 理解类图对于软件工程师来说至关重要，它不仅是设计和沟通的关键工具，还是评估和改进软件开发能力的桥梁。掌握类图及其背后的理论，能有效地进行软件开发和测试，确保软件产品的质量和稳定性。