统一建模语言UML

摘要：UML是基于面向对象的可视化建模语言,本文首先对UML的产生的相关背景以及UML的相关概述进行了简单介绍；其次通过对UML的建模过程的阐述结合实例进一步描述了UML的建模方式；最后介绍了有关UML的建模技术在相关软件的开发过程中的应用效果进而肯定了UML对当今软件开发业的贡献。
关键词：建模 建模语言UML
1008-925X(2012)O8-0136-02
通过软件分析或软件设计，发现其需要建立模型，因此建立模型是软件工程中被人们认为是最常使用的技术之一。从传统的软件工程到OO软件工程，出现了各种用于建模的工具，并且其中大多数是图形工具。UML就是OO软件工程使用的统一建模语音，它是一种图形化了的语言，主要用图形的方式来表示。

1、UML产生的背景

由于面向对象的分析与设计( OOA / OOD) 方法的重要性日益突出。人们对它的研究、开发和应用的热情也在不断升高。于是随着对象技术的流行，出现一批面向对象的分析与设计方法并同时也出现了众多的建模语音。虽然这些建模语言大多雷同，但仍存在某些细微的差别，因而妨碍了用户之间的交流。为此，在比较不同的建模语言的基础上，统一建模语言取精去糟，求同存异，自然地成为工业界和许多学者的共识。1994年10月，Grady Booch 和Jim Rumbaugh 首先将Booch 93和OMT-2统一起来，并于1995年10月发布了UM0.8。1995年秋，OOSE的创始人Ivar Jacobson加盟到这一工作，也就是说通过3人的共同努力，最后又发布了UML0.9和UML0.91再加上当时由于公众的积极响应，最终在1997年11月17日，UML1.1被OMG接纳为基于面向对象的标准建模语言。由于UML是一种通用的建模语言所以可以利用这个优势对任何系统进行分析进而建立相应的模型, 根据其丰富的描述能力进而可以精确地对系统的静态结构和动态行为来进行描述, 并且扩展机制也被引入到UML中, 因此开发人员可利用其扩展机制在开发中得到满意的效果。

2、UML相关概述

2.1 UML的概念

Unified Modeling Language统一建模语言,简称UML。UML是一种基于面向对象的可视化建模语言，它提供了丰富模型元素，并且这些模型元素是用图形符号来表示的， UML的语法被隐含在这些标准的图形符号中，并且由这些图形符号组成了各种模型并同时UML的语义也隐含其中。UML是一种最常用的建模语言并且它具有广泛的通用性和可扩展性，因此它适合多种多样的系统建模。

2.2 UML的组成

谈到UML的组成，首先UML定义了两类模型元素：一类模型元素用于表示模型中的某个概念；另一类用于表示模型元素之间相互连接的关系。另外按照UML的语义，UML模型可定义为4个抽象层次，从低到高分别为元元模型、元模型、模型和用户模型，下层是上层的基础，上层是下层的实例。UML是用来描述模型的，它用模型来描述系统的结构或静态特征以及行为或动态特征。它从不同的视角为系统建模，形成不同的视图，每个视图代表完整系统描述中的一个抽象，显示这个系统中的一个特定的方面；每个视图由一组图构成，图中包含了强调系统中某一方面的信息。UML中包括两类图和5种视图。图是系统构架在某个侧面的表示，UML提供了两类——静态图和动态图，共计9中不同的图。即顺序图、用例图、协作图、对象图、类图、状态图、活动图、部署图和构件图。

2.3 UML的特点

作为一种标准的图形化建模语言，UML有如下几个方面的特点：
（1）UML结合了Booch方法、OMT方法和OOSE方法的概念，统一了面向对象方法的基本概念，是一个单一的通用建模语言；
（2）UML的建模能力比其他面向对象方法更强，不仅适合于一般系统的开发，更擅长于并行、分布式系统的建模；
（3）UML是一种标准的建模语言，而不是一个标准的开发过程，他完全独立于开发过程；
（4）UML提出了许多新的概念，如构造型、职责、扩展机制、模式等等。所以，UML的出现意味着开发方法统一化、标准化的新发展，标志着软件自动化进程又迈进了一步。

3、基于UML的面向对象设计

3.1 UML的建模过程

UML是一种建模语言，不是一种方法，它是独立于过程。用UML建模时，可遵循任何类型的建模过程，即RUP(Rational Unified Process)。RUP是以用例为驱动、以系统架构为中心的迭代与增量过程。RUP包括初始、细化、构造和移交4个阶段，每个阶段又分为若干次迭代，每次迭代都有一个核心工作流，如图所示：
同时，UML建模过程是一个迭代递增的开发过程。使用此方法不是在项目结束时一次性提交软件，而是分块逐次开发和提交。构造阶段由多次迭代组成，每一次迭代都包含编码、测试和集成，所得产品应满足项目需求的某一子集，或提交给用户，或纯粹是内部提交。每次迭代都包含了软件生命周期的所有阶段。同时，每次迭代都要增加一些新的功能，解决一些新的问题。以类图为例，在需求分析阶段，类图是研究领域的概念，是概念层描述；在设计阶段，类图描述类与类之间的接口，是说明层描述；而在实现阶段，类图描述软件系统中类的实现，是实现层描述。实现层描述更接近于软件实现中具体的描述，但概念层和说明层描述更易于不同领域专家之间的理解和交流。

3.2 基于UML的Rational ROSE面向对象设计过程。

Rational Rose是Rational公司生产的一种建模工具，它是基于面向对象的并且还是可视化的统一建模语言。它的用途主要用于公司级水平软件应用的组件构造和可视化建模。Rational Rose 是一个完全的，并且具有能满足所有建模环境（数据建模，Web开发，C++和Visual Studio）需求能力同时提供了一套灵活性的解决方案。Rose 允许开发人员，系统工程师，项目经理和分析人员在软件开发周期内，可以对系统的体系架构和需求转换成代码，进而来消除不必要的消耗，对系统的体系架构和需求进而可进行可视化、理解和精练。在软件开发周期内通过使用同一种建模工具来创建满足客户需求应用系统，在这个过程中可以为客户提供更快更好的可扩展的、灵活的并且可靠的系统。在这里我以某商场大件产品销售工作为例；其流程描述为顾客的定货请求需要被订货中心接受，进而形成定单并且再告知顾客定单的相关， 这样顾客可以用或信用卡来进行选择进而支付货款。管理部门根据顾客要求的货物及客户地址选择发货仓库, 仓库人员根据定单进行发货并, 并把定单返回定货中心。期间顾客可以向管理部门查询定货处理情况；收到定货后如有质量问题可提出退货请求, 由管理部门进行退货怎么写作[3]。具体描述

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所图所示。

4、UML的应用效果及贡献

4.1 UML的应用效果

通过前面UML的相关概述，UML是基于面向对象并且可以对任何类型的系统都可以用其语言来进行描述，同时还可以用在不同阶段的系统开发中，从描述需求规格到系统完成后的测试和维护。但需要注意的是，UML是一种建模语言而不是方法，这是因为UML中没有过程的概念，而过程正是方法的一个重要组成部分。UML本身独立于过程，这意味着用户在使用UML进行建模时，可以选用任何适合的过程[4]。然而，使用UML建模仍然有着大致统一的过程框架，该框架包含了UML建模过程中的共同要素，同时又为用户选用与其所开发的工程相适合的建模技术提供了很大的自由度。例如：汽车销售管理系统，可以专为具有一定规模和经济条件的大型汽车厂设计。从进货管理、车辆采购、车辆入库、销售管理到车辆销售、收益统计等，为每个环节明确分工，并通过可视化的软件支持，有效减小了
人为差错的概率，代之以高效、便捷、准确的数字化怎么写作系统，使汽车销售管理更加规范化。

4.2 UML贡献

在人们面临着多种面向对象建模方法流派并存并且相互竞争时,

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UML统一建模语言树起了统一的旗帜， 进而使不同厂商在进行系统模型开发时能够基于共同的概念， 并且可以使用相同的表示法, 进而出现彼此一致的模型风格。而且UML统一建模语言又从其它多种方法中吸收了大量有用的建模方法最终使其优胜以往任何一种方法。UML 立足于实用, 尽管目前还只能由资深的高级程序员、分析员、研究者使用, 但它对软件开发技术发展的巨大贡献, 是毫无疑问的。
UML作为一种建模语言，应用于各种系统的设计与分析，改变了传统的软件设计思想，降低了系统设计的盲目性，也更有利于系统的扩展与测试。但是由于他自身发展的程度决定了目前他还不能取代现有的各种面向对象的分析与设计方法。但是，随着UML进一步发展，必将有助于实现软件自动化。
参考文献：
张敬，宋广军等.软件工程教程[M].北京航空航天大学出版社，2008.
史济民，顾春华等.软件工程教程[M].高等教育出版社，2002.
[3]李文杰.基于UML的面向对象设计[J].中国新技术新产品，2011.
[4]许波，陈晓龙.UML结合软件工程教学改革探讨[J].计算机教育，2011.