统一建模语言uml分析

统一建模语言uml分析（精选8篇）

篇1：统一建模语言uml分析

统一建模语言UML A实验指导书

高天迎

电子与信息工程系计算机应用教研室

2010-11-18

统一建模语言UML A实验指导书

实验一

一、实验目的

1．熟悉用例图的基本功能和使用方法； 2．掌握如何使用建模工具绘制用例图方法。

二、实验要求

1．整理实验结果； 2．小结实验心得体会。

三、实验环境

1．计算机一台

2．Rational Rose工具软件

四、实验内容

根据以下需求设计一个图书馆管理系统的用例图。基本功能要求：

图书管理：新书登记，图书查询，图书注销； 借阅管理：借书，还书，查询今日到期读者；

读者管理：增加读者、删除读者、查询读者、读者类别管理（可以设置不同类的读者，并使不同类读者对应不同类的图书流通参数，如可借册数，可借天数，可续借次数，可续借天数等）；

报表管理：包括图书借阅统计报表，被注销图书统计报表等；报表可以有多种格式可供选择；可以把报表输出到文件中，可以预览报表、打印报表等；

系统管理：系统管理员使用，包括用户权限管理（增加用户，删除用户，密码修改等），数据管理（提供数据修改、备份、恢复等多种数据维护工具），系统运行日志，系统设置等功能。

五、实验步骤

详细分析系统需求，使用Rose工具完成系统用例图。1．分析系统活动者； 2．分析系统活动者的用例；

3．分析活动者之间、用例之间的关系； 4．绘制用例图。

用例图

统一建模语言UML A实验指导书

实验三

一、实验目的

1．理解类的基本概念；

2．掌握如何从需求分析中抽象出类的方法；

类图

3．掌握在Rational Rose中绘制交互图的操作方法。

二、实验要求

1．整理实验结果； 2．小结实验心得体会。

三、实验环境

1．计算机一台

2．Rational Rose工具软件

四、实验内容

根据图书馆管理系统需求分析、用例图、交互图，对系统进行静态建模，寻找和发现类，分析类之间的关系。

五、实验步骤

1．打开前面初步构建的UML模型文件；

2．打开Rose中的逻辑视图（Logical View），选择分析模型（analysis model）目录。并在其下创建一个子目录并命名为：“图书馆业务功能”；

3．用鼠标右击“图书馆业务功能”在弹出来的菜单中选择“New→Class diagram”项，创建类图；

4．双击新建的类图，并点右边控件集中选中的类并用鼠标在图中分别拖出上述类图； 5．设定上述抽象出来各类的属性和操作； 6．分析、设定以上各类之间的关系；

7．请根据教材中示例部分在Rational Rose中绘制类间的关系。

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实验五

一、实验目的

状态图和活动图

1．熟悉状态图、活动图的基本功能和使用方法； 2．掌握如何使用建模工具绘制状态图、活动图方法。

二、实验要求

1．整理实验结果； 2．小结实验心得体会。

三、实验环境

1．计算机一台

2．Rational Rose工具软件

四、实验内容

根据图书馆管理需求分析、用例图、类图等，应针对每个用例进行业务分析，从对象的动态行为的角度去描述系统的业务活动，完成系统的状态图，说明其具体的业务流程，完成系统活动图。

五、实验步骤

1．状态图

1）业务分析：由前面章节对图书馆管理系统中的借书、还书等业务的描述和分析可知，图书类包含多种状态：可用、未借出、已借出、已预订、未预订、不可用等状态。其它类，如用户类也可找出相应的各种状态。

2）绘制状态图：请您根据分析运用UML绘制图书类、用户类的状态图。2．活动图

以“删除读者信息”用例为例，说明绘制活动图的步骤。1）管理员在录入界面，输入待删除的读者名；

2）“业务逻辑”组件在数据库中，查找待删除的读者名；

3）如果不存在，则显示出错信息，返回步骤（1），如果存在则继续； 4）“业务逻辑”组件判断“待删除的读者”是否可以删除；

5）如果不可以，则显示出错信息，返回步骤（8），如果可以则继续； 6）在数据库中，删除相关信息； 7）显示删除成功信息； 8）结束。

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打印报表的需要，系统还应配备一台打印机。因此得出系统中存在2个节点：

1)一台主机，其类型是Processor。2)一台打印机，其类型是Device。

篇2：统一建模语言uml分析

u M L 是编制软件的标准语言, 拥有着强大的功能和良好的定义, 主要特点有统一性、非过程性和面向对象性等。R at io n al or s e 是由美国软件公司R at i on al 所研发出来的, 它目前对面向对象分析, 设计和建模市场有着重要的主导作用, 是重要的可视化软件研发工具。它的主要特点包括支持面向对象建模分析u M L、支持上升螺旋式研发开发过程、支持往返研发工程、支持多种语言设计程序和团队的研发开发。行为用例的划分, 从而产生交互时间及动态的用例顺序图。其次在此基础上, 将系统的类抽象化, 弄清各模块的中间联系, 从而画出适当的类图, 再在分析完后形成构建图,这些步骤都不需要去考虑具体实践的过程, 使用者会用自己的眼光分析和建立起完整的模型, 形成编码时所需的大概框架。

二、统一建模语言U M L 概述

2.1 u M L 的主要内容和建模机制。

u M L 吸取了目前许多的新技术, 是建模语言的可视化标准, 并且在面向对象分析上还吸取和发展了非面向对象分析的优势, 提出了建模机制, 在实际应用中对系统大量的可视化图形进行了阐述进而使开发人员和使用客户全方面准确的认识系统, 防止开发过程中的描述不明确的情况发生11 1 , 从而满足客户的真正的需求。u M L 和具体的过程并没有什么直接的关系,而是一个独立的过程, 因此可以运用在各个开发过程和软件系统中。规范U M L 面向对象分析的设计与开发的过程和方法, 提供面向对象分析中的高级概念的条件支持, 强调软件开发框架和组建的重要性。u M L 主要重视满足客户的需求, 以客户的需求作为开发过程中的核心与关键, 自始至终都保持着系统与客户需求的一致, 准确表达和适用客户所需, 从而提高系统效率, 简化思路和规范方法来指导软件的来发, 用统一的方法分析系统的静动态的各关系中的逻辑关系。它可以被用于U S e Cas e 的驱动开发也可以适用在其它的软件开发中, 建立起系统的模型。2 U M L 的表示法。

通过运用各式各样的模型图来描述系统, 充分表现出u M L 可见化建模语言的特点。一组元素的图形代表着图, 将图画变成顶点和弧的组合连通图, 从不同角度来画图将系统变成可视化的投影。在理论基础上,任何事物和它们的关系都可以组成要素形成一副图, 但在现实中, 只存在一些少量的常见图和组合。

2.3 运用u M L 进行系统软件建模的过程。

在运用u M L进行描述系统软件建设的总体需求的过程中, 搭建起用例模型及静态模型的系统结构体系。依照面向对象的基本原则运用高级试图用例视图, 以功能区分的角度实现系统.三、统一建模语言在面向对象分析与设计中的应用

3.1 u M L 及其与面向对象分析的集成。

u M L 是包含多方面的通用标准可视化的面向对象建模语言, 是计算机技术领域中的非常重要的成果, 极其强调结构模型中的系统对象的操作属性和类的关系, 及其行为模型中的交互作用和合作性历史状态的对象12 1。身为一种可视化系统建模语言工具, 是一种独立的开发过程, 可以适用于各个阶段的过程。面向对象的设计与分析中最关键和最基本的活动便是建模,它是面向对象分析与设计的开始和关键。按照不同阶段的要求和行为来选择不同形态的行为模型。2 u M L 面向对象分析过程。

首先, 通过利用u M L 的模型用例图来确定出系统边界和活动功能, 识别出系统的准确需求。然后运用用例模型的分析和描述识别出问题的本质类和对象。再通过U M L 的图揭示它们之间的关系和结构组成。

3.3 在实际系统中的应用。

篇3：统一建模语言uml分析

面向对象方法是软件开发方法的主流, 事实已经证明, 它适合于在各种问题域中建造各种规模和复杂度的系统。“统一建模语言UML”主要讲授面向对象分析与设计的方法和工具, 培养计算机专业人员必备的分析设计系统的能力, 是计算机科学与技术专业学生的必修课程。然而, 目前的教学模式不能很好地满足培养要求, 具体表现在以下几个方面: (1) 传统的填鸭式教学偏重专业知识, 且只有老师一个人在台上表演, 缺少互动和讨论, 更没有学生参与, 难以达到启萌与诱训学生分析解决问题和自学创新能力的效果, 更谈不上交流沟通和团队协作能力的培养。 (2) 实践教学内容的单一使传统知识与实践应用间的链接载体匮乏无力, 缺少可操作的可视度, 自然就缺少那种知识交迭中碰撞出创新灵感火花的导火线, 致使学生不能更好地适应企业环境。 (3) 教学结果过于看重考试成绩, 缺少结合形象思维、构思表达和创造设计这种综合能力的考核和测评。

因此, 急需一种更加合理的教学理念, 以改进当前的教学方法, 构建一种全新的教学模式。2000年10月以来, 由美国麻省理工学院 (MIT) 等四所大学组成的工程教育改革研究组提出全新的CDIO (Conceiving-Designing-Implementing-Operation) 即构思—设计—实现—运行的工程教育理念, 指出对应四种能力培养的CDIO大纲 (四个层次) 和检验CDIO改革程度的12条标准[1]。将工程教育视为一系列的服务性工程产品制造过程, 并以层次化的架构来组织师生的学习活动。MIT的《航空工程和设计导论》课程运用CDIO进行教学改革, 学生小组要自己动手努力完成一项飞行器设计专题, 通过实际项目使理论与实践结合[2]。清华大学顾学雍教授将CDIO运用于“数据结构及算法”和“数据库原理”课程的教学改革, 学生通过运用课程中所学原理创造出具象的产品, 不但渐进式地加强了运用抽象知识创造产品的能力, 也理解了更深层的数据结构和信息处理的理念[3]。CDIO在课程中的成功实践, 证明了其应用于课程教学改革的可行性和广阔前景。

二、基于CDIO理念的教学改革

就课程本身而言, 统一建模语言UML授课内容是枯燥的系统分析设计理论, 授课对象是一群没有系统分析设计应用环境的学生, 他们因为无法直观地认知课程内容与工程技术的连接关系而缺乏学习的兴趣。另外, 课程的教学受到很多环境因素的影响, 如学生、教师、学习风气等。许多学生片面地认为学校所教的各项工程技术和原理是获取学历而不得不去攻克的关卡, 这种学习态度极大地降低了学生在课堂内外的学习主动性和创新动机。学生的真正问题恰恰是缺乏学习动力, 从而影响到对课程的理解与学习。许多学生处于非常被动的状态:他们不知道课程知识点之间的连接关系, 不知道专业知识如何在实践中具体应用, 在安排学习时间的决策上, 经常是被动地受到同学和教师的影响, 教师要求严格, 花的时间就多。这种态度使他们不能有效地达到学习的整体目标。课程的考核是以期末的考试得分为主, 这也错误地将学生的学习重点指向了考试的分数。

以如何培养学生学习兴趣、调动学生积极性、培养学生工程价值观为突破口对课程教学改革作探索, 采用合适的产品来连接抽象理论知识与具象产品, 帮助学生体会到抽象知识的工程价值, 提高学习兴趣;确定评分手段使其尽可能与提升素质的目标保持一致, 并将这些考量纳入具体课程活动中;系统地帮助学生培养个人及群体的学习习惯, 使学生主动地发掘课程知识点之间的关系, 而且找到贯穿全部课程的学习策略。倡导尊崇工程与科学素养的价值观, 让学生对工程师的本质有所认识, 在设计课程教学时必须培养学生的工程价值观。

(一) 课程教学的构思

明确“统一建模语言UML”课程在整个专业培养体系中的作用, 确定课程目标:培养学生面向对象分析设计的能力, 提高个人素质、职业能力;培养学生人际交流能力、在企业和社会环境下构思、设计、实施、运行系统的能力。表1给出了各种CDIO能力在课程中的培养情况。

表注:对于表中第二列所列技能应对照CDIO大纲全文来理解。目标栏内以A, B, C, D来表示对此条能力要求达到的程度, A为最高要求, 无要求则留空。接触指在教、学活动中有所提及但没有训练和测试要求;训练指有明确要求并有测试项目;应用指在教、学中有所应用而不论是否曾给与相关训练或考核。

专业理论是按照知识点的逻辑需要进行分类的, 而工程实践则是综合性的。传统的基于知识的设计不符合学生对工程问题的认知规律进而影响工程能力的发展, 而基于项目的学徒式设计又缺少对知识的关联和深层的理解。将项目设计、能力培养融入课程体系, 知识点之间通过项目相互关联, 培养个人和人际能力, 以及产品、过程和系统构建的能力, 构成一体化的课程教学方法。充分体现“知识+能力+素质”的整体培养思路。

按照一体化的教学思想, 围绕能力培养的课程目标, 确定课程内容。内容设定为三部分:专业理论知识、由个人完成的简单项目、由小组协作完成的综合项目。通过理论知识的学习, 学生可以掌握面向对象分析与设计的基本方法和工具, 提高专业技能;通过简单项目的实施, 学生可以把所学理论知识应用于实践, 将专业技能转变为个人能力和职业能力, 提高个人综合素质;通过综合项目的实施, 学生可以体验在企业环境中构思、设计、实施、运行项目的全过程, 使自身的能力得到提升, 并在此过程中提高交流能力和团队协作能力。

(二) 教学过程设计

理论知识讲授和简单项目实施同时进行, 边学边练, 达到巩固知识、加深理解的效果, 使学生能够尽快做到学以致用。理论知识的讲授要能指导简单项目进行, 启发学生寻找知识点之间的联系。

简单项目以学生作业的形式完成, 设计学生的个人作业, 强调不同作业之间的相关性, 前一次作业是后一次作业的软件基础, 让学生体会到产品开发的连续性, 产品开发的过程与产品同样重要。这种作业的设计手法, 可以通过实践向学生传输可持久化的工程理念。通过项目的完成及得到的产品, 学生可以体认到抽象知识的工程价值, 真正做到将专业理论知识转化为个人的专业技能。

简单项目完成后紧接着实施综合项目, 这样可以由浅入深, 循序渐进。综合项目以小组合作的形式完成, 项目环节的安排要基于工程学习理念, 以创造产品为导向。在小组项目的实施过程中, 主要应用整合与划分——“分而治之, 合而击之”的团队协作思想, 培养学生的人际能力。作为小组中的一员, 平时不仅要做好自己那部分工作, 还要与本组同学沟通, 从而使各自的子系统可以互相兼容, 在学期末的时候把所有的子系统整合在一起, 从而形成一个完整的产品。利用课堂及课外时间积极与其他小组相互讨论进行交流。这种相互关联的学习过程, 也体现了工程师需要培养纵观全局的可持续设计能力的理念。图1为教学模式示意图。

(三) 课程教学实践

首先选择合适的项目, 按照前面的设计我们将项目分为三类, 一类用于理论知识课堂讲授, 该类项目注重专业知识的掌握和启发性, 各知识点尽量应用同一项目进行示例, 这样既可以对简单项目实施做出示范, 也可以启发学生对知识点关联性的思考。教学过程以教师为主导。教师在课前需要按照教学目的, 结合示例项目内容列出相关概念和案例要点, 特别是要准备两类问题。一类是帮助教师了解学生是否掌握面向对象分析设计的基础问题, 另一类是在示例项目中需要重点讨论的问题, 如存在的问题、适应的具体应用环境和改进建议等。教师在课堂上对案例进行详细讲解, 过程中不断对用到的知识点进行提问。这些问题不仅可以帮助教师了解学生的掌握情况, 还可以促使学生在听课的过程中进行思考。

第二类是由个人以作业形式完成简单项目。课程初始由教师给出项目问题域的描述, 描述尽量清晰, 难易程度和课堂示例相当, 主要用于知识点的应用和巩固。作业之间要有相关性, 如第一次作业要求学生完成需求分析, 给出例图;第二次作业要求学生完成系统用例的描述, 学生必须要调用第一次作业的成果, 来完成第二次作业的指定功能, 让学生形成工程持续性的价值观, 体会知识点之间的关联性。

第三类是综合项目, 学生在掌握专业知识的基础上自组团队进行研究、分析和讨论完成的项目, 要比简单项目略微复杂和详细。整个过程以学生为主导, 教师提供项目的详细材料和一些引导性的问题, 学生自主讨论的过程要记录, 阶段成果要在课堂上以分享的形式向其他小组介绍, 介绍完后其他同学可以提问, 给出建议, 展开讨论。

课程考核:学习成果应反映在工程技术而不是分数上, 从以下几个方面来考核学生:基本概念、原理和方法、相关规范、实际工程、本学科前沿知识、分析解决问题能力、自学创新能力、交流沟通能力、团队协作能力。基本概念、原理和方法、学科前沿知识可通过笔试来评定;实际工程能力可通过个人简单项目产品和小组产品来综合评定;各种CDIO能力通过过程记录、汇报、讨论、课堂表现进行评定, 最后给出学生全面的综合评定成绩。

(四) 教学过程评价反馈

内反馈环节是在批改作业后, 通过个人简单项目的进展考察学生对相关知识点的掌握情况, 据此制定单个知识点教学过程的改进措施;外反馈环节是通过分析期末学生考核的结果、后继课程的评价等, 发现整门课程教学实施过程中存在的不足, 据此改进课程的教学过程。图2为教学过程反馈机制示意图。

三、总结

通过探索与实践证明, 采用CDIO工程教育理念进行“统一建模语言UML”课程的改革是可行的。在教学中采用“知识+能力+素质”并重的一体化教学方法可以很好地完成课程的教学目的, 而且可以有效贯彻CDIO的教育理念, 提升学生的四大能力。以产品为导向的渐进式项目可以让学生主动发掘课程各知识点之间的关系, 认识到抽象知识的工程价值, 培养学生正确的学习习惯和工程价值观, 从而纠正为学历而学的错误动机, 提高学习的主动性和创新性。为了保证教学确实达到教学目的, 整个教学的实施过程中不断地加强学习反馈, 通过广泛评估与评价不断对教学过程进行改进。总之, 将CDIO教育理念引入“统一建模语言UML”是可行的, 以渐进式项目为载体, 采用“知识+能力+素质”并重的一体化的教学方法进行课程改革效果是显著的, 对学生工程能力、职业能力的培养起到了重要的作用。

摘要：分析了目前“统一建模语言UML”课程的教学状况, 阐明课程教学改革的必要性以及运用CDIO工程教育理念进行改革的可行性, 提出“知识+能力+素质”并行培养的一体化教学方法, 将项目设计、能力培养融入课程体系, 知识点之间通过项目相互关联, 培养学生的CDIO能力。构建了课程质量控制环, 不仅及时反映课程章节的教学效果, 还能整体地把握课程教学质量。

关键词：CDIO,统一建模语言,一体化,教学改革

参考文献

[1]Edward F.Crawley, etc..Rethinking engineering Education the CDIO Approach[M].2007.

[2]Jens Sparso.TOWARDS CDIO-BASED B.ENG.STUDIES AT THE TECHNICAL UNIVERSITY OF DENMARK[C].Proceedings of the3rd International CDIO Conference, MIT, Cambridge, Massachusetts, June11-14, 2007.

[3]顾学雍.联结理论与实践的CDIO[J].高等工程教育研究, 2009, (1) :11-23.

[4]胡雄心等.CDIO模式下模电授课模式的探讨[J].电气电子教学学报, 2008, 4 (30) :106-108.

篇4：UML标准建模语言与应用实例

关键词：UMI标准建模语言　面向对象　系统分析与设计

中图分类号：TP31　文献标识码：A　文献编号：1674-09-8X(2012)01(c)-0037-01

UML(unified Modeling Language)标准建模语言可以用图形方式表现典型的面向对象方法分析与设计的系统的整个结构。通过其所规定的图，可以实现为不同领域的开发人员提供统一的交流标准，最终统一为大众所接受的世界公认的标准建模语言。

1　标准建模语言UML的内容及应用领域

作为一种建模语言，UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。

(1)UML语义。描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供丁简单、一致、通川的定义性说明，使开发者能在语义上取得一致，消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展定义。

(2)UML表示法。定义UML符号的表示法，为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型，在语义上它是UML元模型的实例。

UML的重要内容由下列五类图(共9种图形)来定义：

第一类是用例图(use-case diagram)，从用户角度描述系统功能，并指出各功能的操作者。

第二类是静态图(Static diagram)，包括类图、对象图和包图。其中类图描述系统中类的静态结构。不仅定义系统中的类，表示类之间的联系等，也包括类的内部结构(类的属性和操作)。类图描述的是一种静态关系，在系统的整个生命周期都是有效的。

对象图是类图的实例，几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。一个对象图是类圈的一个实例。由于对象存在生命周期，因此对象图只能在系统某一时间段存在。

包图山包或类组成，表示包与包之间的关系。包图用于描述系统的分层结构。

第三类是行为图(Bchavior?diagram)，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系。其中状态图捕述类的对象所有可能的状态以及事件发生时状态的转移条件。在实用上并不需要为所有的类画状态图，仅为那些有多个状态且其行为受外界环境的影响会发生改变的类画状态图。而活动图描述为满足用例要求所要进行的活动以及活动问的约束关系，使用活动图可以方便地表示并行活动。

第四类是交互图(Interactive diagram)，描述对象间的交互关系。其中顺序图显示对象之间的动态合作关系，它强调对象之间消息发送的顺序，同时显示对象之间的交互过程；合作图描述对象间的协作关系，合作图跟顺序图相似，显示对象间的动态合作关系。除显示信息交换外，合作图还显示对象以及它们之间的关系。

第五类是实现图(Implementationdiagram)。其中构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系。一个部件可能是一个资源代码部件、一个二进制部件或一个可执行部件。它包含逻辑类或实现类的有关信息。部件图有助于分析和理解部件之间的相互影响程度。

配置图定义系统中软硬件的物理体系结构。它可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系，也可显示连接的类型及部件之间的依赖性。

从应用的角度看，当采用面向对象技术设计系统时，首先是描述需求；其次根据需求建立系统的静态模型，以构造系统的结构；第三步是描述系统的行为。

UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统，具有很宽的应用领域。其中最常用的是建立软件系统的模型，但它同样可以用于描述非软件领域的系统。总之，UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。

2　UML建摸应用实例

下面以车载GPS终端系统为例，用UML的基本思想和过程对车载GPS终端系统分析与设计最典型的部分进行具体分析与建模。

2.1　系统描述

车载GPS终端是置于机动车内的实时定位装置。它的应用对象是需要定位、调度的车队。车辆可以通过终端和GPs卫星进行实时、准确的定位，并通过无线通讯网络上报远程的中心系统。

2.2　需求分析与设计

2.2.1　确定用例和用例图

需求分析首先应定义用例。在UML中，一个用例是用户与计算机之间为达到某个目的的一次交互。是对一个系统提供的功能的一种描述，它描述了用户提出的一些可见需求。

对于车载GPS终端，主要的角色有两种：车载终端用户和监控中心用户。

系统中的用例包括：终端用户可以报警，打车载电话等，而监控中心可以查询车辆位置，发送调度信息。

系统的角色是车载终端用户和监控中心用户，终端用户和监控中心交互完成任务。因此用例图表明角色和处理报警、车载电话、查询车辆位置、控制车辆和调度信息五个用例有关。

2.2.2　确定系统中的类及类图

类图是面向对象系统中应用最广的图。主要描述系统的功能需求一系统给最终用户提供的服务。

根据三个层次的观点(概念层、说叫层和实现层)，类图分为三个层次。概念层的概念模型与实现它的软件无关；说明层考察的是软件的接口部分；实现层才真正有严格意義上的类的概念，揭示出软件实现体的构成情况。

2.2.3　确定系统的活动图

在规格说明阶段进行系统的业务描述。即规范系统完成一定功能的主要流程。

2.3　系统的详细设计

此阶段的工作是将概要设计阶段的模型进一步扩展和细化，分析阶段定义的类也将被进一步细化，通常是产生更多的被细化的新的类图、活动图等，它们的定义将更详细、将涉及更多的技术细节。然而这并不意味着用UML在为一个系统建模时需要使用其所有的图形和符号。

UML的使用准则：不要试图使用所有的图形和符号。应根据项目的特点选用最适用的图形和符号，通常应优先选用最简单的图形和符号；不要为每一个事物都画一个模型。只有抓住事物本质建模才能保证模型符合目标；应该分层次地画模型图。

3　结语

篇5：统一建模语言uml分析

随着计算机技术的快速发展,信息技术已经逐渐应用在物流管理之中,实现了优势资源的整合,大大降低了物流成本,提高了供应链管理和物流效率。传统的开发方法结构化开发软件都是面向过程的,存在稳定性、可修改性和重构性都比较差的缺陷,无法满足用户的需求变化;而基于UML面向对象的开发方法具有较强的可维护性、重用性和扩展性,能及时满足用户的需求变化。本文拟以长沙市实泰物流公司为研究对象,利用面向对象的开发方法进行分析和设计,建立一个小型物流管理系统。

2UML建模语言

统一建模语言(Unified Modeling Language,简称UML)是一种可视化的建模语言,它能够让系统构造者用标准的、易于理解的方式建立起能够表达设计思想的系统蓝图,并且提供一种机制,以便于不同的人之间可以有效地共享和交流设计成果。基于UML的建模工具也很多,Rational Rose是应用最广泛的一种,拟采用Rational Rose2003作为建模工具进行物流管理系统的设计和开发。

3建模过程

物流管理系统可实现货运托运管理、信息查询、报表管理、系统管理等功能。实现网上实时信息查询、委托,客户可以凭有效身份透明的查询货物状态,了解整个物流配送过程、时间进度、方便客户在货物流转的过程中,更合理的安排生产销售计划。

该系统主要包括以下几个模块:①基本信息设置:对部门资料、公司资料和客户资料进行管理。②货物托运管理:进行车辆调度安排、托运申请单管理和验收单管理等业务操作。③信息查询:货物申请单查询、车辆调度信息查询、货物托运信息查询和验收查询和车辆在途跟踪查询等业务操作。④报表管理:实现条码的预览和条码的打印功能。⑤系统管理:主要是数据恢复和备份。

基于UML的建模过程包括分析与设计两个建模阶段,如图1所示。其中分析阶段需要创建的模型有:用例图、活动图、分析类图及顺序图,设计阶段需要创建的模型有:状态图、设计类图、协作图、组件图及配置图。通过对这九种基本的模型图的综合运用来全面刻画整个系统的全貌。系统设计的静态模型通过用例图、类图(包含包)、对象图、构件图和配置图来表示,动态模型通过协作图、状态图、活动图和顺序图来表示。基于UML建模过程是一个以增量方式迭代的过程,由于迭代过程与UML一体化建模有机结合,使得分析与设计之间可以获得有效的无缝过渡与进化,不断完善系统的分析与设计。

3.1 需求分析

首先对系统进行需求分析,确定角色和用例,建立系统的用例图。物流管理系统的需求分析描述如下:系统管理员管理系统的用户及权限;系统操作员维护基础数据库如客户、货物等信息,同时维护配送业务中的车辆调度、货物托运和报表;财务人员维护费用及结算信息等;企业管理者进行业务的受理;一般员工查询各类信息。系统的角色可分为:系统管理员、系统操作员、企业管理者、财务人员和一般员工,如图2所示。

3.2 系统分析

一个系统可以看成是一些不同类型的对象组成的,对象类之间的各种关系反映了系统内部各种成分之间的静态结构。系统分析阶段主要考虑系统所要实现的功能,用UML的类图对系统的特征进行描述,主要描述系统中各种类之间的静态结构和所有类之间的联系以及类的属性和行为。客户根据自己的需求订购货物,调度员根据客户订购的货物、数量、体积、重量安排车辆运输,进行货物配载,图3所示是物流管理系统中相关的类图。

3.3 系统设计

在设计阶段通过顺序图和合作图来表达系统的动态特征,即需建立系统的行为模型。顺序图从时间的角度描述对象之间的交互。合作图描述对象之间的交互,其中不同的是合作图侧重点是事件,这意味着合作图侧重于对象之间的交互而不太顾及时间因素。图4是系统登录的时序图。系统管理员可以分配用户,确定其操作权限。系统运行时,根据用户的权限屏蔽该用户没有权限操作的模块。一般用户只能修改自己的用户名和密码,不能改变自己的权限。

操作员进入登录界面之后,可以根据用户的订购货物、货物数量、体积、重量进行货物配送,选择合适的运输工具和运输路线进行配送服务,配送过程合作图如图5所示。

3.4 实现

系统实现的代码可以按照模块化的思想用组件分别组织起来,从而明确系统各部分的功能职责和软件结构。软件的实现主要通过构件图和配置图来表示。其中,构件图描述代码部件的物理结构及各部件之间的依赖关系,而配置图描述系统在网络上的物理部署。组件图由组件、接口和组件之间的联系构成。组件图用于建立系统的实现模型,也可以用于建立业务模型,还可以用于建立开发期间的软件产物的依赖关系,用于系统的开发管理。

配置图描述系统硬件的物理拓扑结构以及在此结构上执行的软件,它既可以显示实际的计算机和设备(用节点表示)以及它们之间的连接关系,也可显示连接的类型及部件之间的依赖性,还可以显示网络之间的通信路径。和拓扑图相比,配置图显示的视图缺少了对底层网络或节点的物理结构的描述,无法精确地表现出物理的连接方式的拓扑结构。物流管理系统采用浏览器/服务器构架,节点之间采用的通信协议都是TCP/IP协议。图6所示是物流管理系统的配置图。

3.5 测试

软件测试是软件开发生命周期中非常重要的环节。在软件系统的开发过程中,面对着极其错综复杂的问题,人的主观认识不可能完全符合客观现实,与工程密切相关的各类人员的通信和配合也不可能完美无缺的。因此,在软件生命的每个阶段都不可避免的会产生差错,必须在每个阶段结束之前进行测试,尽可能早地发现并纠正差错。系统测试是按照实际的场景进行部署后对系统进行的一系列严格有效的测试,主要包括功能测试和性能测试。在分析阶段和设计阶段创建的实施图都可以作为测试的基础来使用。

4结论

UML是一种表达能力较强的建模语言,它通过直观、详尽地描述系统的静态模型和动态模型,能够方便用户、设计人员、开发人员以及领域专家之间的相互交流,便于系统的设计开发、后期维护和更新。实践证明,将基于UML的面向对象建模技术应用到物流信息管理系统的需求分析、系统分析、设计的过程,不仅极大地促进系统的实用性、先进性及可复用性,还有利于系统开发的规范和顺利进行,具有良好的经济效益和推广价值。

参考文献

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[5]姚策.基于UML的管理信息系统实训[D].北京:北京理工大学出版社,2007.

篇6：统一建模语言uml分析

关键词：UML；图示管理系统；建模

中图分类号：TP311.52

随着图书馆规模的壮大，各种图书信息量成倍增大，传统的人工管理方式必然会导致图书馆管理杂乱无章，从而影响图书馆的正常运作。因此为了保证整个图书馆正常运行和管理，这时就需要一套新的有效、合理、实用和规范的系统，来满足管理需求。然而在进行管理系统开发之前，我们必须先做好需求分析，分析越是详细越是节约系统开发所需的时间。

1 UML简介

1.1 UML的概念

UML即统一建模语言，是一种面向对象技术领域内的标准建模语言。它采用统一的图形和符号来代表模型元素，可避免一些不太必要的差异存在，这就是图书管理系统开发所需的成熟性的建模语言。

1.2 UML建模机制

UML主要包括静态建模机制与动态建模机制两种形式。

（1）静态建模机制主要有力图、对象图、类图、组件、包等。

（2）动态建模之地主要有消息、协作图、顺序图、活动图等。

2 图书管理系统需求与功能分析

2.1 图书管理系统的需求

图书管理系统是用来为学生提供方便的，他们对系统的需求：（1）能依照譬如书名、作者、编号等多种方式来查询图书馆的藏书，以便更好的借阅、续借、预借和归还；（2）能及时的查询和更新图书借阅情况、浏览动态信息和自己的基本资料等。

图书管理人员对系统的需求：（1）能便于查询图书和图书借阅情况，对借书还书进行处理，以及浏览图书动态信息；（2）能随时更新一些学生借阅图书超期通知、及图书借阅情况、藏书情况，方便学生能及时获取一些借书信息。

图书系统管理对系统的需求：（1）能提供录入、修改、登记、注销图书等功能；（2）能轻松进行新生信息登记和已毕业学生信息的注销等信息。

2.2 图书管理系统的功能

系统开发前首先必须对系统进行需求分析和功能分析，通过需求分析，我们主要把管理系统的使用成员分为三类：借阅者、工作人员及系统管理员。其中借阅者所需的功能主要是查询图书信息与个人借阅信息等；工作人员所需的功能主要是查询图书信息、借阅者借阅信息与借阅者还书信息等；系统管理员所需的功能主要有管理借阅者信息、图书信息和图书馆工作人员信息等。下面主要从三大模块来讲述所需功能：

（1）图书系统维护模块：对系统用户的身份进行录入、修改、分类和删除；对图书数据进行录入、校审、修改和删除；对借阅者数据进行录入、修改和删除，以及发布、删除和修改图书动态信息等。

（2）图书工作人员模块：主要是查询图书信息；借阅、预借、续借和返还图书；修改和删除图书的借阅信息；查询借阅者信息等。

（3）图书借阅者模块：譬如查询图书数目；查询个人借阅图书情况；修改部分限定的借阅者个人信息等。

2.3 系统例图分析

系统分析阶段最关键的就是建立例图来分析，用例图的形式来表现用户所期望的功能，它能被所有想成为参与者的外部用户看到。利用用户视图，使用者能清楚的看到系统后续每个阶段所需完成的任务，整个系统的建设过程都是环绕所建的用例图来进行的。譬如在建设图书管理系统用例图的时候，要考虑到系统中书目消息和信息是不受任何条件限制的，任何用户都可以随意浏览。

3 图书管理系统的设计

采用UML进行图书管理系统的建模，分析系统必须采用面向对象的方法，然后建立可视化的模型用图形直观地表现信息，从而架设面向对象的系统模型。

3.1 静态系统模型

系统设计中最主要就是类图，使用者想要一步步的完善整个系统，就首先必须了解系统基本的类以及它们之间的关系。使用类图来描绘系统中那些类的静态结构，不但对系统中的类以及各组类间的关系等进行了定义，而且确定了类的属性和操作。因此它在定义信息结构的同时更阐述了系统的行为，与数据模型大不一样。

3.1.1 参与者类

参与者类主要有Borrower、librarian、Administrator三大类，Borrower类是表示借阅者类，它所包含的属性比较多，例如账户姓名、ID、地址等等，但是借阅和还书是最主要的操作；librarian类是表示工作人员类，包含的属性有账户、姓名、地址等；Administrator类是表示系统的管理员类。

3.1.2 其他类

除了上面的三种类别外，系统还包括譬如Item、Load、Title、Reservation等类别，其中Item类是表示固定某本图书的类，它包括书的编号等属性，一般用来进行预订、查询等操作；Load类是表示具体某本书的借阅情况类，它包括所借图书的借书时间、ISBN等属性；Title类是表示书目信息记录的类，它基本包括图书名称、ISBN、作者、图书总量等属性，用来进行查询、借出、撤销、创建、归还等操作；Reservation类是表示预借信息类，它包括预借书的ISBN、预借时间等属性。

3.2 动态系统模型

一般由消息、协作图、顺序图、状态图以及活动图构成系统的动态行为，这些图形一般被用在系统的主要的用例和对象上，方便更准确的分析系统的动态行为和特征。图书管理系统里包括的每个服务操作，都是由各个对象相互合作提供的。下面主要是介绍如何绘制协作图、顺序图和活动图，以及它们如何从动态层面上来描述系统内部的行为过程和协助关系。

3.2.1 顺序图

顺序图主要是各对象间的动态交互关系的描述，主要是表现对象间消息传送的时间顺序。顺序图包括水平轴和垂直轴，水平轴用来表示各个对象，垂直抽用来表示时间。顺序图中用一个个垂直虚线矩形框来表示对象，并在上面标明类名和对象名。

图书管理系统中需要绘制的顺序图非常多，主要包括借阅者还书顺序图、借阅者借书顺序图、工作人员处理还书顺序图、工作人员处理借书顺序图、借阅者查询书顺序图以及系统管理员增加图书顺序图等等。

3.2.2 协助图

协作图主要是各个对象间的链接关系和交互合作关系的描述。尽管它和顺序图一样都是用来描绘对象间的交互合作关系，但是它们所注重的地方有差异。顺序图侧重于表现各个对象交互关系的时间顺序，而协作图则是侧重于表现各个交互对象之间的静态链接关系。

3.2.3 活动图

活动图主要是各操作行为的描述，或是对象和用例内部工作过程的描述。活动图虽然是由状态图变化而成的，可是他们却有不同的利用价值。活动图是利用对象的状态变化来获知动作以及动作的结果。活动图中的活动不间断，在一个活动结束后立马进入另外一个活动。

图书管理系统中标明有确切的活动的类别主要有借阅者、图书管理人员和系统管理员，这三个类别都包括很多的活动。

4 总结

只有选择了最适合的图书管理系统的UML分析和设计工具，才能最大程度地减轻工作量，让用户更准确地理解模型，从而进行良好的沟通。本文主要介绍如何利用建模语言UML来创建图书管理系统。图书管理系统的建设中通过利用了UML可视化建模工具的各种图形，从而实现整个系统面对对象分析、设计和开发，大大的节省了开发的时间。

参考文献：

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[4]花昀峤.基于面向对象技术的图书管理系统研究[D].吉林大学，2009.

篇7：统一建模语言uml分析

一份精心策划的教案应该包括静态与动态两方面的内容。静态内容就是各种用来进行教学的材料以及这些材料之间的结构层次,这些材料一般是以教材为蓝本来进行搜集和组织。而动态内容则是在课堂教学中按照怎样的顺序和方式将静态内容逐步展示给学生,以及何时、针对哪些静态内容需要引发学生的交互。传统的教案设计方式主要借助于层次化的语言文字来设计和描述教学方案,这种方式在设计大容量教案时表现出如下几个弊端:一是不能够简单直观地对庞杂的静态材料进行分类并表示出其相互关系。二是无法直观地对教案复杂的动态内容进行设计和描述。因此,传统的教案设计方式在设计大容量教案时所凸现出来的弊端直接制约着大容量教案的设计和最终的课堂实施过程。

基于UML的教案设计方法正是针对传统教案设计方法的弊端而提出的。UML是“统一建模语言”的英文简称,是一种功能强大的、国际统一的、标准的图形化建模语言,主要用于软件可视化设计与建模。基于UML的教案设计方法将UML引入到教案设计中,其基本思想是将教案看作是课堂教学的模型,设计教案的过程就是为课堂教学建模的过程。这样就可以应用UML静态建模和动态建模的方法来设计和组织教案的静态内容和动态内容。

1 UML建模语言

UML(统一建模语言,Unified Modeling Language)是一种通用的标准建模语言,UML的目标是以图形化的方式来描述任何类型的系统,具有很宽的应用领域,可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。其中最常用的是建立软件系统的模型,但它同样可以用于描述非软件领域的系统,如机械系统、企业机构或业务过程等。

UML是用来描述模型的,它用模型来描述系统的结构以及静态和动态特征。UML可以从静态、动态等不同的视角为系统的架构建模,形成系统的不同视图。每种视图都是由表达特定语义的模型元素以及描述这些模型元素之间关系的图形符号所组成。如图1所示,标准建模语言UML的主要内容可以由五类视图来定义。

在教案的UML建模过程中,根据教案设计的特点,主要使用UML的用例图,静态图中的类图,行为图中的活动图以及交互图中的顺序图。

下面就结合“计算机操作系统”这门计算机专业课程中“进程死锁”这一节的内容来探讨一下UML在教案建模中的应用方法。

2 基于UML的教案建模方法

基于UML的教案建模方法从总体上分为总体设计和详细设计两个过程。在总体设计过程中,教师要对一个章节的课题和子课题的内容、特点、属性和结构从整体上进行概括,借助于UML用例图建立教案的课题模型。

在详细设计过程中,教师要紧紧围绕总体设计中得出的教案课题模型来搜集授课材料和策划授课过程,并借助于UML的类图来组织授课材料,理清授课材料之间的相互关系,同时用UML的顺序图、活动图来设计和描述授课过程,最终建立教案的静态模型和动态模型。教案模型的视图关系如图2所示。

2.1 教案课题建模

教案课题模型是其他教案模型的基础和纲领,这种模型从最高的抽象层次上对一个章节的课题、子课题的内容和属性进行总体描述。

建立教案课题模型需要教师收集的信息如表1所示。

然后将这个课题属性信息表映射成UML的用例图,如图3所示。

这一节的总课题用一个大的矩形方框表示课题名称“进程死锁”写在矩形方框的上端,而包含在这一总课题下面的子课题用包含在矩形方框中的椭圆形图标表示。椭圆形图标区域的上方标注子课题的名称,下方在大括号里面标注该子课题的教学要求和分配的讲授时间等子课题属性。重点子课题用★标注,难点子课题用▲标注。

课堂的参与者用小人形的图标表示,一般就是教师和学生。参与者分为主动参与者和被动参与者,如果该课题是需要以教师分析讲解为主,学生按照教师的思路来听课,则教师就是该课题的主动参与者;如果该课题是需要以学生之间的讨论交流为主,教师只是讨论话题的引导者,那么这时学生就是主动参与者。在用例图中,用一条实线连接子课题图标和该子课题的主动参与者图标。

在如图3所示的“进程死锁”总课题模型图中,“死锁的概念”和“检测与解除死锁”这两个子课题的主动参与者是学生。比如对于“死锁的概念”这个子课题,可以在课前要求学生搜集日常生活场景中发生的死锁现象,并且将该死锁现象用动画的方式描述出来,在上课讲到该子课题时,由学生走上讲台来演示和讲解,由教师作出相关评价。这样可以充分调动学生参与课堂的主动性,培养他们自己发现问题,解决问题的能力。

对于每一个子课题还可以再进行建模,比如可以用带有《包含》标签的空心箭头指向在该子课题中必须教授的内容,这些内容一般是教学大纲中规定的基本内容。除此之外,还可以用带有《扩展》标签的空心箭头指向教学大纲规定之外的扩展内容,这部分内容一般来自于与该子课题相关的前沿领域的最新研究情况或实际的工程科研项目。

2.2 教案静态建模

教案静态建模是在教案总体设计中得出的教案课题模型的基础上,围绕教案课题所囊括的主要内容搜集整理相关授课材料,并用类图来分门别类地组织和描述这些静态材料及其之间的相互关系。

在类图中,一个类图标用一个矩形方框表示,矩形方框区域由横线进行分割,类的名称写在横线上方,类的相关属性标注在横线下方。类与类之间的关系用连接类图标的空心箭头表示,关系名称写在箭头的上方。

然而,如何对庞杂的教学材料进行分类是一件比较困难的工作,这与课程类型、教师个人的授课风格与习惯都有关系。教学经验的积累在为教案创建类图的过程中会起到重要的作用。图4给出了一个关于“进程死锁”部分子课题的类图。

2.3 教案动态建模

借助UML的顺序图和活动图可以直观地对动态教学活动进行建模。教案的动态模型也要围绕课题模型来展开,并将静态模型中的授课材料按照一定的时间顺序逐步展示给学生,以教案静态模型中的授课材料为基础设计与学生动态交互的过程。

如图5所示是一个用活动图描述的教学活动模型,实心圆图标是教学活动的起点,公牛眼形图标是教学活动的终点。活动以圆角矩形图标表示,教师负责的活动列在教师泳道内,学生负责的活动列在学生泳道内,活动之间的转换用单箭头表示。

顺序图可以对教师与学生之间的交互建模,如图6所示是一个用顺序图描述的师生之间的交互片断。教师和学生对象图标向下垂直延伸的虚线是“生命线”,表示时间的流逝,生命线上的矩形长条是“激活”,用来表示教师或学生对象的某种活动,其具体活动内容及时间标注在旁边的注释图标里。教师和学生之间可以相互发送消息,教师发出的引导设问用实心箭头表示,而学生返回的反馈信息则用虚线箭头表示。

用顺序图可以捕捉教师和学生之间的交互信息及由这些信息所引发的相关活动,特别是当在授课中采用启发引导式教学方法的时候,用顺序图给教学交互活动建模效果最佳。

3 教案模型的测试与应用

3.1 教案模型的测试

教案的课题模型、静态模型和动态模型从多个不同的角度对教案模型进行了描述,但这三种模型的内容之间又有着密切的关联,因此在建模完成后要注意检查一下三种模型视图语义的一致性。比如,最常见的错误就是在顺序图的激活或活动图的活动中使用了静态类图中没有包含的授课材料,或者是用例图中某课题的被动参与者在活动图中却执行了该课题的主要活动。这项测试工作可以借助于UML建模工具来完成。

最后,在所有教案建模工作都完成之后,还要以课题模型为测试模型,来核查教案静态模型和动态模型的内容是否能够完整准确地体现出课题模型中的各项要求。

3.2 教案模型的应用

形象直观的教案模型图给教案的最终实施带来了很大的方便。首先,可以把教案的静态模型和动态模型映射成多媒体教学课件。用多媒体集成工具将静态模型中包含的各种多媒体授课材料按照它们之间的关系,再结合动态模型中的展示顺序集成在一起,就可以做出内容丰富,逻辑严密,条理清晰的多媒体课件。

其次,对于新开课的教师或年轻教师,第一轮上新课难免会对课堂教学过程的组织心中没底,这时形象直观的动态模型图就是最好的课堂助手。上课时可以把动态模型图放在看得见的地方,这样可以随时提醒自己后续的活动步骤,使得课堂组织更为流畅。

最后,当一次课上完之后,教案模型又可以作为评价和改进教学的重要依据。教师可以根据课堂实际授课效果对本次课的教案模型进行评价与改进。在学期末,教师之间可以用课程的完整教案模型作为相互之间交流学习的媒介和工具。而一些质量高,教学效果好的教案模型还可以集中起来形成教案模板库,供其它教师在备课时以此为基础进行二次开发设计,这样不仅可以充分提高备课效率,也使得课堂教学的质量能够稳步提高。

4 结束语

基于UML的教案建模方法将UML引入了教案设计中,将教案看作是课堂教学的模型,则教案设计过程就成为给课堂教学建模的过程。教案的课题模型、静态模型和动态模型在备课阶段生成,在课堂授课阶段实施,在课后又可以作为改进与交流的工具,经过在教学实践中的应用,取得了良好的教学效果。

摘要：针对传统教案设计过程中的弊端,提出了一种以统一建模语言(UML)为基础的教案设计建模方法,并结合“计算机操作系统”这门课程的教学实践,探讨了这种教案建模方法在教学实际中的具体应用与实施过程。这种方法将UML建模方法引入到教案设计中,按照自顶向下、逐步细化的方式分别建立起教案的课题模型,静态模型和动态模型,在教学实践中取得了较好的应用效果。

关键词：教案建模,UML方法,教案静态模型,教案动态模型

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篇8：统一建模语言uml分析

关键词：UML；分析建模；雷达信号分选；图

中图分类号：TP872文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)12-21609-03

UML and it's Application to the Analysis Modeling of Radar Signal Sorting System

YONG Yuan-hong1,LI Li-ping1,LIU Nai-qi2

(1.School of E.E, UESTC, Chengdu 610054,China;2.School of C.S.E, UESTC, Chengdu 610054,China)

Abstract:UML (unified modeling language) is widely supported by software industry nowadays as a kind of standard modeling language in field of software engineering. It becomes more and more popular in systems analysis. Modeling is that people use diagrams to technically express functions of all aspects of system. Real-time UML represents one of development trends of radar software design. This paper briefly introduces UML and makes use of using case diagrams and activity diagrams of UML to process analysis modeling of software design of radar signal sorting system and to establish using case model, static model and dynamic model of software design of radar signal sorting system.

Key words:UML;analysis modeling;radar signal sorting system;diagram

1 引言

在现代战争中，雷达的大量使用形成了复杂的电磁环境。电子侦察的电磁环境的复杂、密集使雷达信号分选所遇到的挑战越来越大，雷达信号分选的实时性和识别的正确性是雷达信号分选遇到的最大挑战。这使信号分选软件设计的复杂程度也随之不断增加，而研发周期却在缩短。如何及时地开发出优质、高效、满足要求的系统性的软件是每个软件设计人员都面临的难题。此外，随着系统复杂性急剧增加，C语言对应的传统结构化设计方法已不能满足软件设计和开发的需要，能不能把面向对象开发与C语言的优点结合起来？对这个问题，已经有人提出过一些方法。主要集中在用C语言来实现C++的语法，如用结构来模拟类，用函数指针来表示成员函数。这些方法使得本来语法就已经很复杂的C语言更加麻烦，同时没有了C语言快速、高效的优点。这里提出一种新的方法，用面向对象方法进行分析和设计，最后直接用C语言进行编码。正是基于这一点，本文从软件工程学的角度将UML(Unified Modeling Language)应用到信号分选系统软件分析设计中来提高我们的开发效率，缩短研发周期。

2 UML概述

UML 通过事物、关系和图来描述建模内容。UML中有３种基本构造块。分别是事物、关系和图。事物分结构事物（包括类、接口、协作、用况、主动类、构件和节点)、行为事物（包括交互和状态机）、分组事物和注释事物。UML中有四种关系，分别是：依赖（表明对象之间的依赖性）、关联（表明对象与对象之间有联系）、泛化（一般元素和特殊元素之间的分类关系）和实现关系（规格说明与实现之间的关系）。通过事物和关系来描述客观事物的抽象。图是UML的核心；图是软件系统在不同角度上的投影；图是包含事物及其关系的组合。 UML采用多视图表示模型的不同侧面，表示各种元素和概念之间的划分，而每一类视图使用一种或两种特定图来可视化地表示视图中的概念。在UML中共定义五类、九种模型图。静态结构图（其中包括类图和对象图和用例图）、顺序图、协作图、状态图、活动图、实现图（其中包括构件图和配置图）。在开发过程中，可根据不同阶段的具体要求，选择不同的图形来描述系统的静态结构模型或者动态行为模型。

3 UML在分析建模中的优势

在工程分析与设计过程中，建模是促进开发人员对需求更好的理解、更清晰的设计、更容易维护的系统的最佳途径。它是从复杂信息中提取本质抽象的过程。而这种抽象指引着项目的方向、决定项目的成功。基于UML的分析建模，可以帮助设计和分析人员对问题的描述，以达到相同的理解，使分析的正确性得到保障。统一建模语言UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言，主要适用于分析与设计阶段的系统建模。UML总结了以往建模技术的经验并吸收当今优秀成果的标准建模方法。UML能够描述系统的静态结构和动态行为，是一个绘制软件概念图的图形化记法。人们可以用它绘制图形，来表示一个计划进行的软件设计的问题域，或者用这些图来表示一个已经完成的软件实现。目前， UML作为可视化、详述和构造、文档化的通用建模语言得到了界的广泛支持，并日渐成为系统分析中的一种标准建模语言。UML在建模中的優势主要表现在：

(1)UML 适用于各种软件开发方法、软件生命周期的各个阶段、各种应用领域的建模包括大型的、复杂的、实时的、分布式的、集中式数据或计算的、嵌入式的系统；

(2)在实现编程语言和开发平台方面。 UML可应用于运行各种不同的编程实现语言和开发平台的系统。其中包括程序设计语言、数据库、4GL、组织文档及固件等。在各种情况下，前部分工作应当相同或相似，后部分工作因各种开发媒介的不同而有某种程度上的不同。

(3)UML溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计，还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。UML最主要的特点是表达能力丰富，便于人员之间的交流，利于理清系统软件各部分之间的关系，减少语义差异。

4 UML在选系统软件设计中分析建模的应用

信号分选软件是系统性的软件，所以有必要将系统分解成多个容易被理解的块，以便能够理解和控制系统的复杂性，能从整体的角度把握一个完整的信号分选系统。我们使用UML对信号分选软件系统进行分析建模，分析建模必须清楚系统需求，这是建立软件设计的基础。因此在进行分析建模之前，给出系统的硬件结构图（如图1）以便更好地理解软件系统的设计。在信号分选系统软件设计中，实时性、并发性、健壮性和可靠性是雷达分选系统软件的特点和要求。UML2。0已经吸收了各种流行工具的优点，考虑到了实时性的要求。在分析阶段用UML对其进行建模分析能对我们更好理解分选系统软件的功能，确保软件的质量。

图1 信号分选系统EVM硬件总体框架

对软件需求的完全理解对软件开发工作的成功是至关重要的，系统需求就是明确待开发软件系统的目标和功能，雷达信号分选系统的目标和功能就是从侦察系统截获的大量交叠的脉冲流中分离出各个雷达脉冲列。在了解了分选系统的硬件框架和明确分选系统的功能和目标之后，即可进行分析建模。图2是本系统分析建模的分析过程流程图。在系统的静态和动态模型以及功能模型中，功能（用例）模型是系统的核心。它驱动着其他两个模型的开发。因此，可以采用如下建模过程：首先从系统功能需求建立用例模型，确定系统的功能；随后，利用用例模型和功能需求进行分析建立系统的静态模型，并且将系统的功能需求分解。然后，建立系统的动态模型，描述各个对象如何完成指定的功能；最后，需要对前面建立的三个模型进行一致性检验，确保系统模型的一致性。按照需求分析的过程，建模首先描述系统需求，对系统的功能进行建模，得到系统的用例模型;然后根据需求对系统静态建模，以构造系统静态结构模型;最后描述系统的行为，对系统动态建模，实现系统的行为模型。本文对在分析建模中应用的主要图形:用例图、类图和活动图，并结合信号分选系统软件的开发阐述UML在分析建模中的实践。

图2 基于的需求分析过程

4.1 建立信号分选系统软件的功能模型

在功能分析阶段，要明确雷达信号分选系统的功能，主要用UML的用例图，用例图是对一个角色使用系统的一项功能时进行的交互过程的一个描述，它形象，直观，便于交流。所有用例的集合表示了系统完整的功能。但它是一种黑盒子方法，只能看到外部的功能特征，看不到内部的实现细节。系统的功能模型用例图如图3。

4.2 建立信号分选系统软件的静态模型

创建静态模型时，主要完成数据的建模。静态模型是在功能建模的基础上从软件的体系结构角度描述系统各用例内部和之间数据的关系，由于信号分选系统软件不同与一般的商业软件，针对雷达分选系统的特点，面向对象的一些高级特性不能使用，动态创建对象、派生和多态这样的特性会大大降低系统速度并增大代码空间和数据空间。本系统采用结构化的数据模型，主要的数据类型有：就是利用到达时间（TOA）、到达方向（DOA）、脉冲宽度（PW）、脉冲重复周期（PRI）、载频（RF）、脉冲调制方式（PM）等参数形成每一部待分选雷达的脉冲描述字（PDW），控制类，显示类，环境设置类。同时建立雷达系统的已知数据库和未知数据库以及对已知数据库的更新，主要应用的是类图。UML 的标准扩展把类归为三种：边界类、控制类、实体类。这三种构造型化的类从本质上来说是三层体系结构思想的体现。配置性能参数，用静态类图建立系统的静态模型。静态类图如图4。

图3 信号分选系统的用例图

定义 4 个类及类中的方法和操作：

用户类：SystemManager

边界类：ConfigUI、

控制类：ConfigWorkflow

实体类：ConfigPerformanceParaDisposal

类中衍生的表 Config Table&performanceConfigTable

图4 系统的静态类图

4.3 建立信号分选系统软件的动态模型

系统的行为模型可在系统功能和整体结构模型基本确定之后即可建立。在UML中，用来表示动态模型的图形有状态转换图、顺序图、协作图、活动图等。本文选择用活动图建立动态模型，活动图描述系统中的各种活动，实质上是一种流程图，只不过表现的是从一个活动到另一个活动的控制流。活动图描述活动的序列，并且支持并发行为和条件行为。图5给出了用活动图表达的系统动态模型。

5 结论

UML作为软件工程学的一个重要的应用工具，其分析模型的可视化和直观性得到了广泛的认同，使分析的正确性得到保障。在商业性软件的开发方面得到了广泛的应用。但在一些特定的行业的应用还不是很多，使得分选系统的软件需求，系统不同模块的功能以及系统各模块的数据关系有了一个清晰的认识。在保证软件的正确性和健壮性起到了很大的作用。由于雷达信号分选软件的特殊性和复杂性，为了成功地开发出满足要求的软件，必须有好的建模工具帮助我们对对系统功能及其数据关系有清晰，完整的认识。以UML代表的软件建模技术代表着当今软件开发的发展趋势，它势必对提高雷达软件设计的质量，推动雷达软件的開发产生重要的作用。

图5 信号分选系统的活动图

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