软件工程中的UML建模方法详解

"这是王立福教授2011版的软件工程自学考试课件，主要聚焦于UML的总结。UML（统一建模语言）作为一种强大的建模工具，能够帮助‘自顶向下’的建模人员跨越问题空间到运行平台的鸿沟，提供丰富的建模元素。它支持在不同的抽象层次上进行概念建模和软件建模，用共同的术语定义各个层次，反映软件设计的不同原理。此外，课件还涵盖了软件工程的基础、软件过程、需求及系统规约、开发方法学以及能力成熟度模型CMM，旨在全面解答软件开发的本质、手段、活动组织、需求规格以及过程能力保障等问题。" 本文将详细阐述UML的作用和软件工程的基本概念，以及它们如何相互关联。UML作为建模语言，其核心价值在于为建模人员提供了丰富的元素，用于描绘问题域和运行平台之间的关系。它允许建模者根据特定的术语进行抽象，从概念层面到具体软件实现层面，构建清晰的模型。这种抽象过程包括数据抽象和过程抽象，是软件开发中的关键步骤。 数据抽象是指将问题空间中的概念转化为模型化概念，如在示例1中，将人物张山抽象为对象。这一过程中，需求分析起着关键作用，而面向对象方法则是实现这一转换的主要工具，通过数据抽象，我们可以构建计算的客体。 过程抽象则关注问题空间的处理逻辑如何转化为解空间的计算逻辑，如示例2所示，将计算学生成绩的逻辑进行规约。结构化方法在此类抽象中大有裨益，通过过程抽象，我们能够构建出可执行的计算逻辑。 此外，UML还包括交互图，如示例3中的交互图1，它在需求分析和设计阶段用于描述对象间的交互，这在面向对象方法中尤其重要。 除了UML，软件工程还包括了软件生存周期过程、软件需求和系统规约的定义，这些都是软件开发的基石。软件开发过程从需求捕获开始，经过分析、设计、实现、测试直至维护，每个阶段都有其特定的活动和工作产品。软件开发方法学如结构化方法、面向对象方法等，则为实际开发提供了路径。CMM模型则关注过程能力的提升，确保软件开发过程的质量和效率。 软件开发的本质是将问题域的概念和逻辑映射到运行平台的计算逻辑，这涉及到一系列抽象、建模和实现的过程。软件工程的基本知识结构包括了对这些问题的理解，以及如何运用各种方法和技术来支持这些过程。通过深入理解和实践这些概念，开发者可以更好地进行软件开发，确保软件产品的质量和满足用户需求。