軟件建模技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

軟件建模技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展

衛(wèi)紅春

提綱1、軟件模型2、軟件建模技術(shù)3、軟件建模技術(shù)的形成4、UML5、MDA一、軟件模型

1.軟件模型的概念軟件模型(softwaremdel)是指通過(guò)軟件建模語(yǔ)言，對(duì)軟件的功能和性能等外特性，軟件的要素和結(jié)構(gòu)，以及軟件的動(dòng)態(tài)行為特性所給出抽象和規(guī)范化描述。一、軟件模型

2.軟件模型的作用

1）人員交流的媒介

2）軟件的中間形態(tài)

3）驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)的核心內(nèi)容

4）優(yōu)化軟件、保證質(zhì)量

5）軟件升級(jí)和維護(hù)的依據(jù)一、軟件模型

3.軟件模型的內(nèi)容

1）從反映的側(cè)面看軟件模型的內(nèi)容

2）從軟件開(kāi)發(fā)的工作看軟件模型的內(nèi)容一、軟件模型

1）.從軟件模型反映的側(cè)面看功能模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型一、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型交互模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型交互模型狀態(tài)模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型交互模型狀態(tài)模型架構(gòu)模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型交互模型狀態(tài)模型架構(gòu)模型界面模型二、軟件模型的內(nèi)容

1).從軟件模型反映的側(cè)面看：功能模型對(duì)象模型數(shù)據(jù)模型過(guò)程模型交互模型狀態(tài)模型架構(gòu)模型界面模型二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型需求模型分析模型設(shè)計(jì)模型測(cè)試模型二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)過(guò)程模型業(yè)務(wù)對(duì)象模型業(yè)務(wù)愿景模型涉眾模型業(yè)務(wù)規(guī)則模型●●●●核心競(jìng)爭(zhēng)力關(guān)鍵業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)目標(biāo)優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)過(guò)程模型業(yè)務(wù)對(duì)象模型業(yè)務(wù)愿景模型涉眾模型業(yè)務(wù)規(guī)則模型涉眾：與企業(yè)系統(tǒng)有關(guān)的人或事。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)過(guò)程模型業(yè)務(wù)對(duì)象模型業(yè)務(wù)愿景模型涉眾模型業(yè)務(wù)規(guī)則模型業(yè)務(wù)過(guò)程：為了實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)目標(biāo)，企業(yè)實(shí)體的有序活動(dòng)過(guò)程。Eriksson-Penker業(yè)務(wù)建模二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)過(guò)程模型業(yè)務(wù)對(duì)象模型業(yè)務(wù)愿景模型涉眾模型業(yè)務(wù)規(guī)則模型業(yè)務(wù)對(duì)象：業(yè)務(wù)領(lǐng)域中存在的各種事物，它是企業(yè)的基本資源。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：業(yè)務(wù)模型業(yè)務(wù)過(guò)程模型業(yè)務(wù)對(duì)象模型業(yè)務(wù)愿景模型涉眾模型業(yè)務(wù)規(guī)則模型業(yè)務(wù)規(guī)則：保證業(yè)務(wù)過(guò)程正常運(yùn)作的約束條件。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：需求模型功能模型非功能模型1參與者：與系統(tǒng)交互的外部實(shí)體。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：需求模型功能模型非功能模型2需求結(jié)構(gòu)：需求的宏觀構(gòu)成。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：需求模型功能模型非功能模型3用例模型：描述系統(tǒng)功能。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：需求模型功能模型非功能模型非功能模型：約束系統(tǒng)，支持功能實(shí)現(xiàn)的相關(guān)需求，包括軟件的效率、可靠性、安全性、可用性、適應(yīng)性等。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：分析模型分析類(lèi)模型用例分析模型分析類(lèi)模型：描述系統(tǒng)精通邏輯結(jié)構(gòu)和要素及其關(guān)系的一組類(lèi)圖。二、軟件模型的內(nèi)容

2).從軟件開(kāi)發(fā)工作看：分析模型分析類(lèi)模型用例分析模型用例分析模型：描述用例的邏輯實(shí)現(xiàn)。二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型分層架構(gòu)：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型軟件邏輯架構(gòu)：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)類(lèi)模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型接口模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型設(shè)計(jì)模式建模：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型：需要考慮實(shí)現(xiàn)環(huán)境。構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型需求階段的界面模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型分析階段的界面模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型設(shè)計(jì)階段的界面模型：界面結(jié)構(gòu)模型構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型設(shè)計(jì)階段的界面模型：屏幕界面模型構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型設(shè)計(jì)階段的界面模型：偽界面模型構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型設(shè)計(jì)階段的界面模型：偽界面模型構(gòu)件模型部署模型二、軟件模型的內(nèi)容設(shè)計(jì)模型用例設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)模型軟件架構(gòu)模型設(shè)計(jì)類(lèi)及接口模型界面模型部署模型：構(gòu)件模型部署模型二、軟件建模技術(shù)的含義

1.軟件建模技術(shù)的概念軟件建模技術(shù)是軟件工程技術(shù)的重要內(nèi)容，是建立軟件模型的方法、過(guò)程、規(guī)范和工具與環(huán)境的總稱(chēng)。二、軟件建模技術(shù)的含義

2.軟件建模技術(shù)在軟件工程學(xué)科中的位置軟件工程學(xué)科軟件工程理論軟件工程技術(shù)軟件服務(wù)工程領(lǐng)域軟件工程軟件建模技術(shù)程序設(shè)計(jì)技術(shù)需求分析技術(shù)軟件設(shè)計(jì)技術(shù)軟件測(cè)試技術(shù)●●●●二、軟件建模技術(shù)的含義

3.軟件建模技術(shù)的內(nèi)涵包括：軟件建模方法軟件建模過(guò)程軟件建模語(yǔ)言軟件建模工具20世紀(jì)40年代中期-60年代末史前期

●程序是軟件的核心內(nèi)容

●強(qiáng)調(diào)程序的藝術(shù)化和個(gè)性化

●軟件開(kāi)發(fā)方法沒(méi)有受到重視

●軟件危機(jī)出現(xiàn)

●沒(méi)有提出軟件建模技術(shù)20世紀(jì)60年代末-80年中期20世紀(jì)80年代末-90年代中期20世紀(jì)90年代中期-現(xiàn)在三、軟件建模技術(shù)的形成20世紀(jì)40年代中期-60年代末史前期

●程序是軟件的核心內(nèi)容

●程序的藝術(shù)化和個(gè)體化

●軟件開(kāi)發(fā)方法沒(méi)有受到重視

●軟件危機(jī)出現(xiàn)

●沒(méi)有提出軟件建模技術(shù)20世紀(jì)60年代末-80年中期20世紀(jì)80年代末-90年代中期20世紀(jì)90年代中期-現(xiàn)在混沌期(軟件建?；煸谲浖_(kāi)發(fā)方法之中)

●軟件工程概念出現(xiàn)

●沒(méi)有形成完整軟件工程學(xué)科體系

●以軟件開(kāi)發(fā)方法研究帶動(dòng)整個(gè)軟件工程的發(fā)展,出現(xiàn)了典型的結(jié)構(gòu)化方法,JSD方法等經(jīng)典軟件開(kāi)發(fā)方法

●在軟件開(kāi)發(fā)方法中產(chǎn)生了大量的諸如：數(shù)據(jù)流圖、軟件結(jié)構(gòu)圖、程序流程圖等軟件建模技法

●軟件建模技術(shù)含混在軟件開(kāi)發(fā)方法之中史前期

●程序是軟件的核心內(nèi)容

●程序的藝術(shù)化和個(gè)體化

●軟件開(kāi)發(fā)方法沒(méi)有受到重視

●軟件危機(jī)出現(xiàn)

●沒(méi)有提出軟件建模技術(shù)20世紀(jì)40年代中期-60年代末20世紀(jì)60年代末-80年中期20世紀(jì)80年代末-90年代中期20世紀(jì)90年代中期-現(xiàn)在混沌期

●軟件工程概念出現(xiàn)

●沒(méi)有形成完整軟件工程學(xué)科體系

●以軟件開(kāi)發(fā)方法研究帶動(dòng)整個(gè)軟件工程的發(fā)展,出現(xiàn)了典型的結(jié)構(gòu)化方法,JSD方法等經(jīng)典軟件開(kāi)發(fā)方法

●在軟件開(kāi)發(fā)方法中產(chǎn)生了大量的諸如：數(shù)據(jù)流圖、軟件結(jié)構(gòu)圖、程序流程圖等軟件建模技法

●軟件建模技術(shù)沒(méi)有得到應(yīng)有重視形成期

●軟件需求旺盛,軟件產(chǎn)業(yè)形成

●微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)出現(xiàn)并飛速發(fā)展

●面向?qū)ο蠓椒ㄩ_(kāi)始受到高度重視

●

UML出現(xiàn)●軟件建模技術(shù)開(kāi)始受到重視史前期

●程序是軟件的核心內(nèi)容

●程序的藝術(shù)化和個(gè)體化

●軟件開(kāi)發(fā)方法沒(méi)有受到重視

●軟件危機(jī)出現(xiàn)

●沒(méi)有提出軟件建模技術(shù)20世紀(jì)40年代中期-60年代末20世紀(jì)60年代末-80年中期20世紀(jì)80年代末-90年代中期20世紀(jì)90年代中期-現(xiàn)在混沌期

●軟件工程概念出現(xiàn)

●沒(méi)有形成完整軟件工程學(xué)科體系

●以軟件開(kāi)發(fā)方法研究帶動(dòng)整個(gè)軟件工程的發(fā)展,出現(xiàn)了典型的結(jié)構(gòu)化方法,JSD方法等經(jīng)典軟件開(kāi)發(fā)方法

●在軟件開(kāi)發(fā)方法中產(chǎn)生了大量的諸如：數(shù)據(jù)流圖、軟件結(jié)構(gòu)圖、程序流程圖等軟件建模技法

●軟件建模技術(shù)沒(méi)有得到應(yīng)有重視形成期

●軟件需求旺盛,軟件產(chǎn)業(yè)形成

●微機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)出現(xiàn)并飛速發(fā)展

●面向?qū)ο蠓椒ㄩ_(kāi)始受到高度重視

●

UML出現(xiàn)●軟件建模技術(shù)開(kāi)始受到重視發(fā)展期

●UML版本更新發(fā)展

●出現(xiàn)了RUP●出現(xiàn)了眾多軟件建模工具與環(huán)境●軟件建模技術(shù)在工程中得到普遍重視和應(yīng)用

●提出了MDA

●以軟件建模方法、過(guò)程、語(yǔ)言、工具相互聯(lián)系和補(bǔ)充的軟件建模技術(shù)成為驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)的核心四、UML

1.UML發(fā)展歷史

Rumbaugh

BoochJacobson

OMT方法Booch方法OOSE方法UML四、UML

1.UML發(fā)展歷史

四、UML

2.UML的構(gòu)成四、UML

3.UML的根基：元模型

1)元模型的概念元模型：指用來(lái)規(guī)范、定義模型的模型。元模型分為四個(gè)層次：用戶(hù)對(duì)象，模型，元模型，元元模型四、UML四、UML

(1)用戶(hù)對(duì)象：領(lǐng)域中的事物和概念旅游賓館預(yù)訂的客觀事物四、UML

(2)模型：在軟件空間建立描述領(lǐng)域事物的模型旅游賓館預(yù)訂的類(lèi)模型四、UML

(3)元模型：模型的模型根圖：四、UML

(3)元模型：模型的模型類(lèi)的元模型：四、UML

(3)元模型：模型的模型用例的元模型：

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

1)

圖從9種增加到13種

新增加了交互概覽圖，組合結(jié)構(gòu)圖，時(shí)序圖，包圖四、UML

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

2)增強(qiáng)了對(duì)構(gòu)件的模型支持

●提出制品概念，構(gòu)件作為邏輯部件而非物理部件

●構(gòu)件采用新的表示形式

●增加了組合結(jié)構(gòu)圖來(lái)描述構(gòu)件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

●明確了構(gòu)件之間的關(guān)系，以及構(gòu)件連接器●提出了構(gòu)件端口的概念四、UML

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

3)對(duì)交互圖做了重大修改

●交互圖包括了順序圖、通信圖、交互概覽圖，時(shí)序圖

●協(xié)作圖更名為通信圖

●增加的交互概覽圖描述交互結(jié)構(gòu)和交互細(xì)節(jié)

●增加時(shí)序圖對(duì)實(shí)時(shí)時(shí)序邏輯建模的支持●增加了交互片斷，支持選擇、循環(huán)、并發(fā)、引用等建模

●對(duì)生命線進(jìn)行了重新定義，可以表示一個(gè)或一組對(duì)象的生命過(guò)程四、UML

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

4)對(duì)活動(dòng)圖的修改

●明確了活動(dòng)和動(dòng)作的概念

●明確了對(duì)控制流和對(duì)象流的雙重模型支持

●增加活動(dòng)參數(shù)結(jié)點(diǎn)、動(dòng)作參數(shù)結(jié)點(diǎn)

●增加了對(duì)異常處理的支持●增加了對(duì)可中斷的活動(dòng)建模支持

四、UML

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

5)對(duì)狀態(tài)圖的修改

●把狀態(tài)圖更名為狀態(tài)機(jī)圖

●增加了狀態(tài)機(jī)的邊界和入口、出口

●增加子狀態(tài)機(jī)，使得狀態(tài)機(jī)圖可以復(fù)用

●在行為狀態(tài)機(jī)基礎(chǔ)上增加了協(xié)議狀態(tài)機(jī)，提供了類(lèi)操作約束的建模四、UML

4.UML2.0對(duì)UML1.x補(bǔ)充

6)對(duì)部署圖的修改

●提出了制品的概念，通過(guò)制品承載類(lèi)，構(gòu)件等邏輯部件

●明確了部署的概念，

●豐富了結(jié)點(diǎn)的構(gòu)造型，并把執(zhí)行環(huán)境作為結(jié)點(diǎn)的一種類(lèi)型

四、UML

5.UML的簡(jiǎn)要評(píng)價(jià)

1)

圖從9種增加到13種

新增加了交互概覽圖，組合結(jié)構(gòu)圖，時(shí)序圖，包圖四、UML

1.MDA的概念

MDA(Model

DrvenArchitecture)模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)，是OMG2001年頒布的以軟件模型為核心，驅(qū)動(dòng)軟件開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)體系和方法論。五、MDA

2MDA框架

MDA的框架可以通過(guò)下圖表現(xiàn)出來(lái)。五、MDA

3.MDA核心

MDA最內(nèi)層是它的核心，包括：

1）UML(UnifiedModelingLanguage)：統(tǒng)一軟件建模語(yǔ)言，在整個(gè)模型驅(qū)動(dòng)架構(gòu)中，作為描述軟件模型的通用語(yǔ)言。五、MDA

3.MDA核心

MDA最內(nèi)層是它的核心，包括：

2）MOF(MetaObjectFacility):元對(duì)象設(shè)施，是元