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淺析基于UML的軟件開發(fā)及支持環(huán)境論文
1、引言
隨著現(xiàn)代軟件工程的復雜程度不斷提高，而軟件項目也產(chǎn)生了越來越多的問題，像軟件項目的花費以及維護費用越來越高，以及軟件開發(fā)的周期也越來越長等，而一個優(yōu)秀的模型系統(tǒng)的建立成為必要。UML已經(jīng)成為通用建模語言的工業(yè)標準，而工業(yè)在競爭激烈的市場中生存發(fā)展，則就需要基于UML的適用于需求分析、概要設(shè)計和結(jié)構(gòu)優(yōu)化的軟件開發(fā)支持環(huán)境。而與傳統(tǒng)的軟件開發(fā)環(huán)境不同的是，它能廣泛覆蓋軟件開發(fā)的各方面，同時其支持環(huán)境提供了全面的軟件建模支持以及良好的體系結(jié)構(gòu)，從而為軟件開發(fā)者提供最好的服務(wù)。
2、基于UML的軟件開發(fā)方法
在對基于UML的軟件開發(fā)方法探索時，則傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法必然有其不足之處。其一，很難準確的理解以及表達系統(tǒng)需求。畢竟準確、透徹的理解系統(tǒng)需求是軟件開發(fā)的首要任務(wù)。其二，很難處理系統(tǒng)需求的變化。當前，軟件系統(tǒng)更新較快，這就要求研發(fā)的周期要盡可能的短，同時在開發(fā)過程中要調(diào)整需求。其三，風險大以及軟件復用率低。傳統(tǒng)的開發(fā)方法，開發(fā)中大多是一段程序或者是模塊的復用，軟件復用的利用率和效果都不是很好。其四，軟件的可維護性較差。這是由于傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法中，需求分析、設(shè)計和編碼以及測試之間存在著鴻溝所造成的。
由于傳統(tǒng)的軟件開發(fā)方法存在著諸多的弊端，而無法適應(yīng)當今復雜并具有人性化的軟件系統(tǒng)。則在眾多開發(fā)中基于UML的軟件開發(fā)方法成為首選。UML是一種建模語言，并不是一種面向?qū)ο蟮慕７椒�。當前也有RUP、0PEN以及00SP等較為流行的開發(fā)過程，但通過比較RUP最為完善，與UML形成了最好的結(jié)合，是UML推薦使用的軟件開發(fā)過程。
首先，RUP建模框架模型。從軟件工程過程的角度看，RUP是一個軟件開發(fā)過程，是一個將用戶需求轉(zhuǎn)化成軟件系統(tǒng)的一組有序的步驟。RUP是一種二維結(jié)構(gòu)的軟件開發(fā)過程。在RUP的二維開發(fā)模型中，則包括階段與迭代內(nèi)容。階段是軟件開發(fā)過程隨著時間的動態(tài)組織。RUP把一個開發(fā)周期分成四個連續(xù)的階段，有初始階段、細化階段、構(gòu)造階段和移交階段。而迭代是一個完整的開發(fā)循環(huán)，它的結(jié)果是可執(zhí)行產(chǎn)品的一個版本，是正在開發(fā)的最終產(chǎn)品的一個子集。當然，在上述的內(nèi)容中可見，RUP建模框架模型中也存在這不足。則基于領(lǐng)域分析的RUP改進模型框架出現(xiàn)，它是一種三維模型，包括領(lǐng)域維、生命周期維和階段維。基于領(lǐng)域分析的RUP改進模型動態(tài)建模技術(shù)主要有兩個部分組成，領(lǐng)域建模方法和基于領(lǐng)域分析的RUP改進模型的動態(tài)建模方法。開發(fā)系統(tǒng)的最終目的是建立一個可執(zhí)行的系統(tǒng)，在軟件開發(fā)過程中，RUP為需求、分析、設(shè)計、實現(xiàn)以及測試提供了很好的指導。
3、基于UML的軟件開發(fā)支撐環(huán)境
基于UML的軟件開發(fā)支撐環(huán)境方面，國際上已經(jīng)進行了一些研究和實際開發(fā)工作。特別是Rationa丨公司的RationalRose是目前國際上應(yīng)用最廣泛以及功能最強大的UML支撐環(huán)境。而國內(nèi)對于UML支撐環(huán)境的研制開發(fā)工作尚處于起步階段，而比較典型的有UML_Designer。而其按照功能劃分包括建模和模型管理子系統(tǒng)，模型檢查和代碼生成子系統(tǒng)以及逆向變換和構(gòu)件支持子系統(tǒng)以及工程管理和支持子系統(tǒng)。其中RationalRose提供了UML的所有建模元素的可視化編輯環(huán)境，基于組件的開發(fā)以及對軟件開發(fā)全過程的支持，其中，RationalRose目前在面向?qū)ο蠓治觥⒔Ｒ约霸O(shè)計工具市場上都起著主導作用。
基于UML的軟件開發(fā)支撐環(huán)境主要包括UML建模環(huán)境、UML模擬環(huán)境以及自動代碼生成環(huán)境和逆向變換環(huán)境等。而這些環(huán)境均是基于UML的語法規(guī)則和語義定義。在UML建模環(huán)境中主要實施的是對UML各種圖形的可視化支持，除了完成最基本的圖形編輯功能外，還要能進行語法檢查和一致性檢查，從而保證系統(tǒng)模型的完整性。其結(jié)構(gòu)體系主要包括對象管理系統(tǒng)、圖形支持庫以及結(jié)構(gòu)化圖形編輯器生成工具等。自動代碼生成，就是把為系統(tǒng)建立的各級分析以及設(shè)計模型轉(zhuǎn)換成特定語言的代碼，自動代碼生成是以信息中心庫為基礎(chǔ)的。當用戶對生成的代碼進行修改后，逆向變換機制將用戶的修改轉(zhuǎn)換到模型上，保證模型和代碼的一致性。代碼的生成主要是通過五個步驟后生成，有檢查系統(tǒng)模型，生成組件并將類賦予組件，設(shè)置代碼生成屬性，選擇生成對象，生成代碼。UML模擬環(huán)境支持UML的動態(tài)模型的模擬以及系統(tǒng)功能和用戶界面的模擬和系統(tǒng)性能的模擬。作為一個良好的建模和開發(fā)支持工具，以支持對系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的建模，即在不同系統(tǒng)配置和功能分配的情況下，對系統(tǒng)性能進行模擬。
4、結(jié)語
建模是開發(fā)優(yōu)秀軟件的所有活動中的關(guān)鍵部分，其目的是為了更好的理解、分析以及設(shè)計和實現(xiàn)所構(gòu)造的系統(tǒng)。而統(tǒng)一建模語言UML的出現(xiàn)是軟件工程領(lǐng)域的重大突破，在對基于UML的軟件開發(fā)方法以及軟件支撐環(huán)境的研究中，雖然開發(fā)設(shè)計的探討中，對全局性的框架部分有著理論以及相關(guān)實踐的支持，特別是國內(nèi)開發(fā)的UML_Designer開發(fā)支持環(huán)境，雖然并不是很完善，但也有著更大的發(fā)展前景。諸多不完善的地方主要有以下方面，對于UML的應(yīng)用仍需要更多的實踐對其進行評價，同時基于UML的動態(tài)建模技術(shù)和基于構(gòu)件的開發(fā)技術(shù)還需要進一步結(jié)合等。對于這些方面的不足，有的需要進一步探討研究，有的需要更多的實踐應(yīng)用及反復測試得到更多的數(shù)據(jù)作為依據(jù)。
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