UML與需求分析

2005年第1期海南廣播電視大學(xué)學(xué)報2005 No. 1總第18期Journal of Hainan Radio & TV UniversityGeneral Serial No. 18UML與需求分析劉元鼎(海南師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò )中心海南?？?71158 )摘要在計算機軟件開(kāi)發(fā)方面,UML是- -種較好的系統分析和建模語(yǔ)言,它使用戶(hù)和分析人員對問(wèn)題的描述達到一致的理解減少語(yǔ)義差異使分析的正確性得到保障。在使用UML實(shí)現需求分析時(shí)必須強調盡量使用多個(gè)模型，從不同的角度描述待開(kāi)發(fā)的系統。文章介紹了UML語(yǔ)言并闡述如何使用UML實(shí)現需求分析。關(guān)鍵詞面向對象分析統-建模語(yǔ)言軟件工程需求分析;用例中圖分類(lèi)號:TP311文獻標識碼:A .文章編號:1009 - 9743( 2005 )01 - 0096- 03從用戶(hù)角度描述系統的功能,使用用例首先關(guān)心的是用戶(hù)傳統的結構化軟件開(kāi)發(fā)方法主要是在進(jìn)行系統分析的需求,它獨立于實(shí)現。每一個(gè)用例都由角色啟動(dòng)角色有三大類(lèi)系統用戶(hù)、與所建系統交互的其他系統以及時(shí)后根據系統功能把系統劃分成若干個(gè)功能模塊進(jìn)行開(kāi)發(fā)因而亦被稱(chēng)為面向功能的軟件開(kāi)發(fā)方法。隨著(zhù)計算機靜態(tài)圖包括類(lèi)圖(ClassDiagram)對象圖(bjectDia-技術(shù)的迅猛發(fā)展這種面向功能的軟件開(kāi)發(fā)方法在很多實(shí)gram)和包圖(PacketDiagram)類(lèi)圖用于描述系統中類(lèi)的踐當中呈現出某些不適應現代軟件開(kāi)發(fā)的障礙。自20世靜態(tài)結構,它描述的是一種靜態(tài)關(guān)系 在系統的整個(gè)生命紀70年代第-種面向對象的編程語(yǔ)言Smalltak及其環(huán)境期都是有效的。對象圖表示的是類(lèi)的對象實(shí)例,-個(gè)對象出現以來(lái)面向對象技術(shù)被迅速應用于各個(gè)領(lǐng)域,如面向圖是類(lèi)圖的一個(gè)具體實(shí)例。由于對象存在生命周期,因此對象分析(00A)、面向對象設計(00D).面向對象數據庫對象圖表示的只是系統的某-時(shí)間段或情景的具體對象( 00DB )、面向對象的編程語(yǔ)言( 00PL)、面向對象的網(wǎng)絡(luò )實(shí)例以及它們之間的具體關(guān)系。包圖由包或類(lèi)組成主要協(xié)議等面向對象技術(shù)在軟硬件開(kāi)發(fā)中顯示出的巨大優(yōu)越表示包與包、或包與類(lèi)之間的關(guān)系。包圖主要用于描述系性使人們認為其是解決軟件危機最有希望的突破口。于統的分層結構。是在軟件開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,面向對象的建模方法正得到日益廣行為圖,包括狀態(tài)圖(StateDiagm)和活動(dòng)圖(Activity泛應用。1994 年10月G. Booch和J. Rumbaugh首先將他們Diagram)使用它們描述系統的動(dòng)態(tài)模型和組成對象間的各自的面向對象的方法學(xué)Booch1993與OMT-2統一起來(lái)，交互關(guān)系。 其中狀態(tài)圖用于描述-類(lèi)對象的所有可能的1995年秋,0OSE的創(chuàng )始人1. Jacobson加入到這個(gè)力圖統一狀態(tài)以及事件 發(fā)生時(shí)狀態(tài)的轉移條件。在一般情況下 狀的工作,1996年6月,他們共同發(fā)布了UML0.9 版本,意味態(tài)圖是對類(lèi)圖的補充,這里只需為有多個(gè)狀態(tài)、并且其行著(zhù)面向對象的方法學(xué)進(jìn)入一個(gè)新的里程,1997 年,0MG 采為受角色影響而會(huì )改變的類(lèi)繪制狀態(tài)圖。狀態(tài)圖適合于納了UML,一個(gè)開(kāi)放的00可視化建模語(yǔ)言工業(yè)標準終于描述跨越多個(gè)用例的單個(gè)對象的行為而不適合描述多個(gè)誕生,目前JUML已經(jīng)發(fā)布了最新的2.0版本。對象之間的行為協(xié)作?；顒?dòng)圖描述系統中各種活動(dòng)的執行順序,它通常用來(lái)描述一個(gè) 操作中所要進(jìn)行的各項活動(dòng)二關(guān)于UML.與需求分析的執行流程以及活動(dòng)之間的關(guān)系。使用活動(dòng)圖可以方便(一)關(guān)于UML地表示并行活動(dòng)。UML為人們提供從不同的角度觀(guān)察和描述系統的各交互圖描述對象間的交互關(guān)系，包括順序圖( Sequence種特征的一種標準方法。為了支持從不同角度來(lái)考察系Diagram和合作圖( Collaboration Diagram)順序圖用來(lái)表示統,UML定義了5大類(lèi)、共9種模型圖。在UML中，從每個(gè)對象之間的動(dòng)態(tài)合作關(guān)系。它強調對象之間消息發(fā)送的順角度對系統的抽象都用一個(gè)或多個(gè)模型圖來(lái)描述。序同時(shí)也表示對象之間的交互過(guò)程。而合作圖用來(lái)描述用例圖用例圖用于描述系統需求。使用用例圖( Use對象之間的協(xié)作關(guān)系。簡(jiǎn)言之順序圖強調時(shí)間和順序而CaseDiagram來(lái)展示系統外部的各類(lèi)角色(Actor與系統提合作圖強調涌信關(guān)2供的各種用例Use Case )之間的關(guān)系。用例是對-個(gè)角色中國煤化工圖。構件圖描述代碼部件使用系統的一項功能時(shí)進(jìn)行的交互過(guò)程的一個(gè)描述。它HCN M H C賴(lài)關(guān)系。構件圖可以幫收稿日期2004- 10-23作者簡(jiǎn)介劉元鼎( 1974- ) 男漢族海南儋州人海南師范學(xué)院網(wǎng)絡(luò )中心工程師主要從事計算機軟件、網(wǎng)絡(luò )和數據庫研究。96.助分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖描述系處?統中軟硬件的物理體系結構。當前運行系統(也許是-些手工操作而不是計算機系從應用的角度看,當采用面向對象技術(shù)設計系統時(shí)統)的主要問(wèn)題?首先是描述需求;其次根據需求建立系統的靜態(tài)模型以已定義的用例集是否已包括系統的所有功能?構造系統的結構第三步是描述系統的行為。其中在第一需要注意的是最后兩個(gè)問(wèn)題并不是指沒(méi)有參與者也步與第二步中所建立的模型都是靜態(tài)的包括用例圖、類(lèi)可以有用例,只是獲取用例時(shí)尚不知道參與者是什么。-圖包含包)對象圖、組件圖和配置圖等五個(gè)圖形是標準個(gè)用例必須至少與一個(gè)參與者關(guān)聯(lián)。還需要注意的是不建模語(yǔ)言UML的靜態(tài)建模機制。其中第三步中所建立的同的設計者對用例的利用程度也不同。重要的是:在捕獲模型或者可以執行或者表示執行時(shí)的時(shí)序狀態(tài)或交互關(guān)用例時(shí)心中-直所想的應該是系統要做什么而不是系系。它包括狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、順序圖和合作圖等四個(gè)圖形,統應該怎么做否則就會(huì )將劃分用例變成功能分解。是標準建模語(yǔ)言UML的動(dòng)態(tài)建模機制。因此標準建模語(yǔ)(六)建立用例模型言UML的主要內容也可以歸納為靜態(tài)建模機制和動(dòng)態(tài)建用例模型是使用UML進(jìn)行功能需求分析的最終結果，模機制兩大類(lèi)。是以用例圖的方式來(lái)顯示的。用例模型表示了系統與外界(二)需求分析的原則環(huán)境的交互及系統的主要功能。在用例圖中除了標志參無(wú)論采用何種需求分析方法,傳統的或是面向對象與者與用例之間的聯(lián)系外,還要標志用例之間的關(guān)系。用的都應遵循-定的操作原則。Davis4]提出的一組指導原.例之間的關(guān)系可以概括為兩種。則很有代表性:1. 包含關(guān)系(-)在開(kāi)始建立分析模型前要對問(wèn)題域有很好的理包含關(guān)系是一種依賴(lài) 關(guān)系。包含用例中的行為被用解。在基用例中而且只被引用一次。通俗地講，包含用例很(二)利用開(kāi)發(fā)原型使得用戶(hù)對人機交互界面有直觀(guān)像結構化程序設計中的公用子程序而基用例就是調用該的印象。(三)記錄每個(gè)需求的起源及原因。這樣為建立可回子程序的程序。但要注意的是每個(gè)包含用例只能被一- 個(gè)基用例調用一次。在UML中,用一個(gè)從基用例指向包含溯到客戶(hù)的可追蹤性提供了基礎。用例的虛線(xiàn)箭頭來(lái)表示包含關(guān)系。這種表示法形象地說(shuō)(四)使用多個(gè)需求視圖建立數據、功能和行為模型。明了包含用例的引用方向,即基用例引用包含用例。圖1多種視圖的結合使用將減少忽略某些需求的可能性。表示了這種關(guān)系。(五)為需求設定不同的優(yōu)先級,先實(shí)現優(yōu)先級高的需求。如將明確的需求優(yōu)先級設為最高其次為可變需更改圖書(shū)求最后為潛在需求。(六)盡可能減少需求描述的模糊性。這--點(diǎn)對于用▲自然語(yǔ)言描述的需求尤為重要。只要基于以上的原則進(jìn)行需求分析就會(huì )為軟件開(kāi)發(fā)打下-個(gè)堅實(shí)的基礎也就觀(guān)看圖書(shū)查找圖書(shū)有了開(kāi)發(fā)出優(yōu)秀軟件的可能性。(三)關(guān)于參與者( Actor)刀參與者表示與系統交互的角色,可以是人,也可以是刪除圖書(shū)系統或設備。參與者與用例之間即為系統的邊界。邊界在系統中是一-個(gè)很重要的概念,也是以前常常被忽略的。圖1包含 關(guān)系示例圖只有確定了系統的邊界才能從繁雜的材料中理清哪些是真正的系統需求,哪些是系統外部的需求。所以能否恰當地界定系統的邊界,即確定參與者,直接影響到系統設2.擴展關(guān)系計的好壞。擴展關(guān)系也是-種依賴(lài)關(guān)系。擴展用例在基用例的(四)確定參與者一個(gè)實(shí)例中增加新的行為,而基用例則為擴展用例提供了利用UML的技術(shù)進(jìn)行功能需求分析時(shí)第一步要做的可添加擴展的模型框架。擴展用例可以訪(fǎng)問(wèn)并修改基用是確定系統有哪些參與者。獲取用例首先要找出系統的例的行為;但基用例看不到擴展用例也不能訪(fǎng)問(wèn)擴展用參與者這可以通過(guò)用戶(hù)對開(kāi)發(fā)方所提的一些問(wèn)題的答案例的屬性和操作。同包含關(guān)系相反,JML中用一個(gè)從擴展來(lái)確定。以下問(wèn)題可供參考:用例指向基用例的虛線(xiàn)箭頭來(lái)表示擴展關(guān)系。這也正說(shuō)誰(shuí)將要提供、使用或修改信息?明了擴展關(guān)系的不同引用方向,即擴展用例引用基用例。誰(shuí)將用到這些功能?(七)一個(gè)例子誰(shuí)對某些需求感興趣?圖2給出使用UML對圖書(shū)管理系統進(jìn)行系統需求分系統將交付哪個(gè)部門(mén)使用?析的例子其中包含角色和用例:誰(shuí)將負責對系統的支持和維護?哪些是系統的外部資源?要與系統進(jìn)行交互的其它系統有哪些?{useau你extendi)(五)確定用例fextends)保改書(shū)出信D參與者確定后,下一步的工作是捕獲用例。同樣開(kāi)ues 以e外德供國發(fā)方也是通過(guò)提出問(wèn)題的方法來(lái)獲取用例;不同的是這-次的問(wèn)題主要由參與者來(lái)回答。主要的問(wèn)題如下:se5D告詢(xún)外慣化司參與者要求系統提供哪些功能參與者需要做什么)?中國煤化工參與者需要讀、產(chǎn)生、刪除、修改或存儲哪些信息?參與者要通知系統突發(fā)的、外部的事件有哪些?.MYHCNMHG4國系統要通知參與者的的事件有哪些?圖2用例圖示例參與者是否要負責系統的啟動(dòng)和關(guān)閉?還有一些不針對具體參與者的問(wèn)題(即針對整個(gè)系統的問(wèn)題);系統需要何種輸入/輸出?輸入從何處來(lái)?輸出到何97.成”幾個(gè)問(wèn)題描述清楚,UML的功能模型、靜態(tài)模型和動(dòng)態(tài)三結束語(yǔ)模型恰好是從這幾方面描述系統的功能、靜態(tài)結構和動(dòng)態(tài)UML是一種較好的系統分析和建模語(yǔ)言,使用戶(hù)和分行為可以幫助我們更好地理解業(yè)務(wù)流程建立更可靠、更析人員對問(wèn)題的描述達到- -致的理解減少語(yǔ)義差異,使完善的需求模型。這幾種模型是緊密結合、互為補充的，分析的正確性得到保障.需求分析就是要將系統要完成他們描述同--應用的不同方面因此我們強調盡量使用多什么,誰(shuí)來(lái)完成如何完成,什么時(shí)候完成,以什么順序完個(gè)模型，從不同的角度描述待開(kāi)發(fā)的系統。參考文獻:[1]張海藩.軟件工程導論[ M J.北京清華大學(xué)出版社,1990.2] Steve Adolhp ,Paul Bamble.有效的用例模式M ].北京清華大學(xué)出版社2003.[3]劉超張莉.可視化面向對象建模技術(shù)[ M ].北京航空航天大學(xué)出版社1999.4] A Davis1 201 Principles of Software DevelopmenC M] US :Me- Graw- Hill ,1995 .(責任編輯胡晉杰)，[刊中報]桂林的石刻藝術(shù)吳冠玉桂林山水甲天下”人們到桂林大多是為山水而來(lái)的。我到桂林除了游山玩水外更多的注意力則集中到觀(guān)賞石刻藝術(shù)方面。桂林不但山清、水秀、洞奇、石美,還是一座悠久的歷史文化名城。幾乎所有風(fēng)景區的石崖上都留下石刻藝術(shù)。其內容或記名人題詞或記下文人墨客的游蹤;，或抒發(fā)遷客騷人的情懷;或針砭時(shí)弊;或歌功頌德;或記載歷史事件等。石刻可分為碑、碣、墓志摩崖、石闕、造像、浮圖、石經(jīng)等十大類(lèi)三四十種。我國的石刻藝術(shù)歷史悠久源遠流長(cháng)。據有關(guān)專(zhuān)家考證早在商周以前已有了摩崖刻石如貴州紅巖山古字是夏禹的遺跡河北壇山古字，歐陽(yáng)修在《集古錄》中引穆天子傳定為周穆王刻石。開(kāi)刻石記功之先河的當首推秦始皇。他于公元前219年登泰山刻石紀功留下不少趣聞軼事后人就爭先仿效，以致蔚為奇觀(guān)?？上У氖抢钏箷?shū)寫(xiě)的秦始皇泰山、瑯岈等紀功碑有的掉在水中,有的毀于野火,-塊也不見(jiàn)了存留下來(lái)的只是拓片。古代石刻作品保存下來(lái)年代最久遠的,當 算東周時(shí)期秦國的石鼓,它一直被金石學(xué)家奉為石刻的始祖。 到了漢代,石刻非常盛行，于是產(chǎn)生了我國第-部官定石刻經(jīng)本一 熹平石經(jīng)。 公元.175年也就是東漢靈帝熹平四年，議郎蔡邕、張訓等上書(shū)要求正訂六經(jīng)文字?；实叟鷾屎蟛嚏?、張訓等將《周易》《尚書(shū)》 《詩(shī)經(jīng)》《禮記》《春秋》《公羊傳》、《論語(yǔ)》等七種經(jīng)典選定正本、訂正文字。由當時(shí)大書(shū)法家蔡 邕.用隸書(shū)書(shū)寫(xiě) 工匠依文鐫刻。 此石經(jīng)全部碑文共20萬(wàn)字共刻石碑46座歷經(jīng)九年才完成。 這項由最高統治者欽定規?？涨暗奈幕こ淘诋敃r(shí)引起極強的轟動(dòng)。這部石經(jīng)因刻于熹平年間，又只有隸書(shū)一種字體 ,故稱(chēng)漢石經(jīng)”熹平石經(jīng)”或一字石經(jīng)"。熹平石經(jīng)拉開(kāi)了歷史上多部經(jīng)典文獻為內容的大規?？淌男蚰?。自此以后陸續出現了《三體石經(jīng)》《唐開(kāi)成石經(jīng)》《蜀石經(jīng)》等。中國的石刻藝術(shù),自秦代以后無(wú)論是品種還是形式都有了極為豐富的發(fā)展。東周時(shí)的石鼓文及秦始皇東巡紀功碑從書(shū)體上說(shuō)都是篆書(shū)。而后隨著(zhù)時(shí)代的前進(jìn)、文字書(shū)體的演變,石刻的書(shū)體也由篆書(shū)發(fā)展到隸、楷、行、草諸體。桂林是中原通往嶺南的要沖之一春秋時(shí)期起就受到中原文化的影響。桂林的石刻藝術(shù)始于東晉興盛于唐宋繁榮于明清。其形式主要是摩崖石刻其書(shū)體大多為楷、行兩體。隋唐時(shí)封建統治者為了鞏固南疆重視建設桂林使城市規模日益擴大經(jīng)濟得到發(fā)展，文化逐漸繁榮。到了唐代桂林涌現了一批文人才子,中州不少名仕朝官或遷謫或游于桂林。于是桂林就成為名仕朝官薈萃之地,如褚遂良、柳宗元、李德裕、宋之問(wèn)、張九齡、 李商隱 等名流均來(lái)到桂林 興文講學(xué)吟詩(shī)揮毫留下了許多傳世的詩(shī)文和珍 貴的墨寶。這些珍 貴的石刻藝術(shù)其數量之多在我國長(cháng)江以南一帶首屈-指,至今已多達二千余件,成為全國六大石刻基地之一。其中桂海碑林”、西山摩崖"石刻最為著(zhù)名。由于時(shí)間倉促在桂林期間我只游覽桂海碑林”。有行家評介說(shuō)北有西安碑林南有桂海碑林漢碑看山第東唐碑看西安宋碑看桂林。桂海碑林博物館位于月牙山南麓,由龍隱洞和龍隱巖兩處的220余件摩崖石刻和新建碑閣中數十件石刻組成 還收藏了市內外拓本上千件。這些石刻經(jīng)由唐代至清代歷經(jīng)一千多年而逐步形成。 在眾多石刻中 宋刻占了不少其中最著(zhù)名的是《元祐黨籍碑》。宋代崇寧四年(公元1105年) ,宰相蔡京將司馬光、蘇軾、秦觀(guān)等309人列入為元奸黨,由宋徽宗下令全國刻石立碑,次年又下詔盡毀。龍隱巖的這一塊是被列為元黨人之 -的梁燾的曾孫梁律在時(shí)隔93年后重刻 是全國僅存最完整的一 塊。碑的右 側是康有為的《觀(guān)元黨人碑記》?！对v黨籍碑》記錄了發(fā)生在北宋時(shí)期的一場(chǎng)震驚朝野的黨派斗爭，對研究宋代的歷史和政治有著(zhù)重要價(jià)值?！肮鸷１帧敝杏泻芏嗍枪糯鷷?shū)法家的妙品篆隸楷行草匯中國煤化工逍遙樓"宋代米芾的行書(shū)清代王靜的草書(shū)佛"等無(wú)不墨筆精妙。綜觀(guān)桂海碑權E嘆為觀(guān)止。桂林的石刻藝術(shù),以其深刻的文化內涵屹立在秀麗的桂MHC N M H G覽其自然景觀(guān)的同時(shí)還可得到美的藝術(shù)享受。(責任編輯林宏平))8 ..