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软件工程中的UML建模技术 【摘要】在软件工程中，UML建模技术的应用十分广泛，具有可视化、定义良好以及功能强大等优点。基于此，笔者从UML建模技术的概念和优势入手，对软件工程中UML建模技术的应用模式和应用流程进行了分析，主要介绍了用例图、类图、序列图和协作图在软件工程中的应用，并将人才招聘系统作为研究对象，阐述了UML建模技术的实践应用，以期为相关研究提供参考。 【关键词】软件工程；UML建模技术；需求分析 前言 在进行软件的开发时，技术人员大都会通过面对对象描述的方法进行建模，该方法是将软件系统的对象看做是构建模块。在进行建模的过程中，UML建模技术可以创建系统的静态结构以及动态行为，可以有效提高建模的效率和准确性。因此，对于软件工程中的UML建模技术研究具有一定的现实意义与理论指导价值。 1.UML建模技术概述 UML是一种规范定义、文档化或者可视化的最标准的建模语言，可以应用于软件工程的各个阶段。UML建模语言拥有统一的符号以及语义，可以将所有项目根植与一种建模语言中，并对这些项目中的所有概念进行明晰的表示与定义，在很大程度上扩大了系统的应用范围，使UML建模技术的应用更为灵活。在UML中，主要包括图、事物以及关系这三个基本构造。具体而言，UML建模技术在软件工程中的应用主要有如下优势：第一，UML建模技术可以在系统模型中实现完全独立，虽然UML建模技术会与其余建模工具进行配合应用，但是并不会与系统的开发过程不产生交集；第二，UML建模技术在软件工程中的应用是面向对象的，打破了传统建模语言的差异性，可以通过统一的模型元素进行方法与图形的表述；第三，UML建模技术可以捕捉软件系统中的静态行为信息与动态行为信息，静态行为信息主要是指软件系统中对象，动态行为信息主要是从时间角度和状态角度对对象通讯的定义；第四，UML建模技术的和具体的实现没有关系，适用于所有语言平台或者工具平台，还能够应用于具有代码生成功能的交互式可视化建模工具，该工具可以为UML建模技术提供多种编程语言代码和程序构筑模型[1]。 2.软件工程中的UML建模技术应用模式 在软件工程中，UML建模技术主要通过视图的应用进行软件开发，UML建模技术一共可以提供八种图，实现软件系统开发的可视化以及模型化，以此获取软件系统的主要资料，从而明确软件系统的架构与体系。本文主要对常用的四种图进行分析：第一，用例图。在UML建模技术中，用例图是最基本的图。在软件工程中，需求分析阶段的重点在于需求获取，需求获取的重点在于系统模型的构建，系统模型构建的最佳方法就是用例图。用例图可以构建的用例模型可以为系统软件的开发奠定良好的基础。第二，类图。在UML建模技术中，类图主要用于表示不同实体（包括人、数据或者事物等）间的相关关系。在软件工程中，类图能够表示软件系统的静态结构，包括逻辑类图和实现类图这两种。其中，逻辑类图是指业务人员所说的事物种类，如保险-住房抵押-信贷-利率等；实现类图是指程序员负责的实体，但是并不会通过相同的属性进行描述，因为实现类图会进行HashMap或者Vec-tor等事物的引用。第三，序列图。在UML建模技术中，序列图能够主要用于具体用例流程的详细定义，主要通过自描述进行用例流程的定义，还能够表示用例流程中不同对象的不同调用关系。在实际的应用过程中，序列图的绘制过程较为简单，在横跨图的上部区域，不同的框代表每个类的对象，每个框中类的对象名称和类的名称使用空格/冒号/空格进行分隔，比如，MyReportGenerator：ReportGenera-tor。如果其中一个类对象向另一个类对象进行消息的发送，需要通过带有指向接收性质的连线来实现，技术人员需要将消息/方法的名称标注于于连线上。如果发送的消息较为重要，技术人员需要绘制带有指向发起性质的虚线，并将返回值标注于虚线上。第四，协作图。在UML1.1版本的时候，协作图被称作Collabo-rationDiagram，翻译为中文是协作图；在UML2.0版本的时候，协作图被称作CommunicationDiagram，翻译为中文是通讯图。但不论哪一种翻译方式，协作图都可以看做是序列图的全新表达方式。对于UML建模技术来说，序列图注重前后顺序，通过循环图或者分支结构来表示，而协作图则更为注重协同关系，协作图不能通过图像来表示[2]。 3.软件工程中的UML建模技术应用流程 在软件工程中，RationalRose能够满足现有全部建模环境的需求，在软件开发过程中，支持开发人员、分析人员和系统工程师将需求以及系统的机构转变为代码，从而实现需求以及系统的可视化。一般来说，软件开发过程包括需求分析、方案设计、方案实现、测试与配置等环节。 3.1需求分析环节 在软件工程的需求分析阶段，技术人员主要应用UML建模技术中的用例图，了解系统的所有需求，并对需求进行相应的描述。对于用例图而言，技术人员通过事件的应用实现用户与系统间的交互作用，并在用例图中表明用户能够实现的目标，还能够将功能分析以及需求分析中包含的系统模块，根据角色平均分配到不同用户中，提高系统模型的清晰度。 3.2设计环节 在软件工程的设计阶段，技术人员需要全面考虑所有软件开发技术的局限性，对需求分析阶段的系统模型进行进一步的扩展与细化。设计阶段的目标在于将系统模型转变为代码，对需求分析阶段提取的系统属性与操作进行细化，并添加更多的类处理，比如，用户接口、设备、数据库以及通信等。一般来说，软件工程的设计阶段包括两个部分，其一，结构设计，又被称作高层设计，主要任务是对包（即子系统）进行定义，主要定义的内容为包与包之间的依赖性以及通信机制，进一步实现结构的清晰化与简化，尽量减少各部分的依赖性，避免双向依赖关系的构建；其二，详细设计，这一部分主要是对包的细化，技术人员可以通过详细设计了解所有类的清晰全面描述。设计阶段中UML建模技术的应用包括类图和序列图这两种。首先，类图的应用，在软件工程中，类图属于静态视图，可以通过以下两种方式进行定义：通过问题域的概念进行定义、通过该类实际表示的内涵进行定义，技术人员需要根据系统需求分析以及系统用例进行类图的构建；然后，序列图的应用，在软件工程中，序列图属于动态视图，主要用于描述系统中各个对象的交互以及通讯，技术人员可以根据序列图了解对象实现某种功能时，是如何进行序列消息的发送与接受。 3.3实现环节 在软件工程中，实现环节就是指构造或者实现环节，主要工作内容为类的编程。一般来说，技术人员会将C#语言作为软件系统的开发环境，因为C#语言在逻辑试图转变为代码部件这一映射过程中，有显著的优势。在UML建模技术中，主要有以下几种图用于编码过程：第一，类的规格说明，不同类的规格说明体现了不同的属性与操作；第二，类图，能够显示软件系统中类的静态结构以及类之间的关系；第三，状态图，能够体现软件系统中类的对象现有的状态、需要处理的转移和转移需要触发的操作；第四，动态图，在编程过程中，动态图主要包括顺序图、活动图以及合作图这三种，主要用于体现对象应用该类对象的过程；第五，用例图及其规格说明，能够体现出软件系统的需求以及结果。 3.4测试与配置环节 当软件工程的系统编码全部完成之后，技术人员需要进行系统的全面测试，保障软件工程的质量。具体而言，测试环节分为系统测试、单元测试、验收测试以及集成测试这几种。对于系统测试来说，技术人员可以应用UML建模技术的用例图，测试开发的软件系统是否充分满足了用例图描述的需求；对于单元测试来说，技术人员可以应用UML建模技术的类图以及类的规格，对软件系统中单独的类或者成组的类进行测试；对于集成测试来说，技术人员可以应用UML建模就似乎的组件图以及合作图，测试软件系统中各个组件的合作状况[3]。 4.软件工程中的UML建模技术的应用实例 本文主