集成UML模型的图形转换系统与验证方法详解

本文主要探讨了"UML模型的图形转换系统及验证方法"，针对UML（统一建模语言）这一广泛应用于面向对象软件系统建模的标准图形化语言。UML通过多种图表类型，如类图、用例、类、对象、状态图和协作/序列图，提供对软件工件的不同视角。然而，虽然UML的语法在[12]中有元模型定义，但其语义并未得到完全形式化，依赖于自然语言描述，如类图的定义存在循环性。 为了解决这个问题，作者们提出了一种创新的方法，即构建一个基于UML核心部分的集成语义系统。他们将UML模型转换成一个图形转换系统，该系统由图转换规则和表示系统状态的工作图组成。通过在这个工作图上应用规则，他们试图模拟建模过程，并确保模型的正确性和一致性。这涉及到对OCL（对象约束语言）的增强，OCL允许在文本中指定约束并用图表展示，尽管其定义同样存在半正式性。 文章强调了与UML1.5兼容的集成语义，但指出UML2.0版本包含类似的概念，只是在细节和命名上有所变化。特别是协作图在UML2.0中改称为通信图。为了实现形式化的验证，作者们借鉴了图变换的概念，这是一种数学工具，可以用于自动分析和推导模型的属性，从而确保模型符合预定的规范。 这项工作的关键目标是通过提供一种严谨的、形式化的验证手段，改进CASE（计算机辅助软件工程）工具的能力，使用户能够更准确地创建和验证UML模型，减少误解和错误，提升软件开发的效率和质量。论文引用了相关研究如[13]和[15]，为后续的UML标准发展和工具开发奠定了理论基础。