一，模型与建模

  • 系统的模型即对系统的描述。建模即确立模型的过程和活动。
  • 系统建模的目的，是为了理解系统需求，给出系统合理可行的设计。即得到对系统的各种描述。
  • 软件建模目的是为了理解软件所在的上下文，明确软件需求，展示和交流软件设计方案，记录对需求和设计的重要决策。
  • 软件建模是软件工程的核心。

二，软件模型的种类及转化

  • 一个系统总是存在多种模型。不同的模型都是对系统的反映。

  • 描述软件的语言，可以是自然语言(英语，汉语)，可以是数学语言(集合、代数)，也可以是图形语言(UML,SDL)，还可以是编程语言(C, Java)。

  • 软件开发过程由需求、分析、设计、实现、测试等活动构成。每项活动无非是为了给出软件某一方面的、某种形式的描述，即得到软件的不同模型。

  • 对软件需求的描述，称为需求模型。

  • 分析活动是为了解析系统，确保系统经过确认的需求是一致的、符合逻辑的、可以实现的，所得到的制品给出了系统分解方案和子系统（模块）实现逻辑，为软件的分析模型；

  • 设计活动是为了给出一种可行的、符合约束条件和非功能要求的软件架构和设计方案，所得到的制品为软件的设计模型；

  • 软件的源代码也是软件的模型，称为实现模型；

  • 测试用例和测试结果，构成了对软件运行情况的描述，也是一种软件模型，称为测试模型

  • 系统构建活动和模型的对应关系为：

    系统构建活动和模型的对应关系

  • 分析模型以需求模型为输入，设计模型以分析模型为基础，实现模型以设计模型为基础，测试模型基于实现模型。因此，模型之间是相互转化的。

  • 软件构建的过程，就是建模和模型转化的过程。

  • 不同的开发方法得到的软件制品可能采用不同的模型名称。

三，UML的产生背景

  • UML主要图形有用例图、类图、包图、活动图、顺序图、通信图、状态图、部署图、组件图等。
    • 用例图：描述系统功能构成和边界，也说明了参与者与用例的关系。
    • 类图：表示对象的抽象(类)之间的关系。用来表述系统的静态结构(构成)。领域类图是类图的一个具体应用。系统架构、详细设计都需要用类图表示。
    • 包图：表示系统逻辑组成，或者物理组成。包是比类颗粒度更大的组合器，一个包中可以包含很多个类，包也包含较小的多个包。包图的作用表示了系统大粒度、宏观的构成
    • 活动图：表示系统的业务处理流程，或者类的操作过程。类似流程图，也能表示数据流。
    • 顺序图：描述在一个处理活动中，对象之间的交互(协作)关系，消息传递的先后顺序，以及消息本身。强调时间的先后。
    • 通信图：与顺序图功能类似。画法不同。
    • 状态图：描述了一个状态机。由状态、转移、事件和活动组成。展现了对象的动态视图。
    • 部署图：表示系统安装部署到工作场地时，软件组件与硬件节点的匹配关系。
    • 组件图：表示系统中含有接口、可插拔、可重用的软件单元(即：组件)之间的关系。一个组件可以只含有一个类，也可以含有多个类。组件图与类图作用相似，语法相似。

重点！！

  • 模型是对系统的一种描述。采用不同方法，从不同角度，描述系统，可以得到多种模型。
  • 软件模型也是对软件系统的描述。可以用自然语言、图形、数学语言、程序设计语言描述软件模型。软件建模就是建立软件模型的过程。
  • 软件开发过程中得到各种制品都是对软件的描述，因此软件开发过程，就是软件建模过程。
  • 需求过程得到需求模型；分析过程得到分析模型；设计过程得到设计模型；实现过程得到实现模型；测试过程得到测试模型。
  • 各种模型之间是可以互相转换和跟踪的。
  • 实践中软件建模十分依赖图形语言。目前最流行的图形语言是UML。
  • UML中包含用例图，类图，包图，活动图，顺序图，通信图，状态图，部署图，组件图等。