基于UML的软件开发过程——标准开发过程研究

基于UML的软件开发过程——标准开发过程研究

胡颖[1]2007年在《软件项目风险管理信息系统开发研究》文中研究说明软件开发历来普遍存在着项目延期、费用超支甚至软件难以交付的严重问题,这些问题被业内人士统称为“软件危机”。针对这一问题,软件工程领域在软件设计、工具及开发方法的等方面均进行了改良以试图降低开发中的项目风险,然而收效甚微。随着软件工程研究的进展,上世纪80年代Boehm将风险管理的概念首次引入了软件界,并引起了广泛的关注。研究者们开始意识到软件项目与其他项目一样需要进行风险管理,而导致软件危机的根源正是由于软件项目和产品没有对风险实施有效的管理——软件项目风险管理的研究自此展开。软件工程领域对于风险管理的研究主要集中在其过程、工具和方法上。实现风险管理理论设计上的过程和方法需要一定的管理工具的支持,然而目前大多数软件项目风险管理工具的应用面相对都比较狭窄,如各种类型的风险分析工具和仅供风险咨询的交流平台,即使是功能完善的风险管理软件也存在着无法实现风险交流的缺陷,相对来说,对于全面的风险管理系统的研究比较少。而软件项目风险管理活动的实际情况是:存在着大量需要存储和处理的不同类型的风险数据,这些不同类型的风险数据之间又存在着许多的逻辑关系,不可能仅靠一张风险列表就可以完成所有的管理操作;与此同时,软件项目风险管理过程也是一个有组织的过程,需要软件开发组织内部进行有序的风险交流;另外,软件企业也需要对风险管理经验进行积累以实现风险学习活动,从而提高风险管理能力。因此,有必要建立基于风险数据库并在WEB上分布的软件项目风险管理信息系统以实现软件项目开发中全面有效的风险管理。基于此,本文将在以往研究成果和实际调查研究的基础上,设计出一套完善的风险管理过程机制并配以合适的软件项目风险管理方法和工具,在此基础上将其软件化,设计出一个集风险识别、分析、计划和控制等软件项目风险管理基本功能为一体的,同时可以实现风险交流和风险学习的基于网络的软件项目风险管理信息系统,并在软件项目风险管理活动流程和系统功能分析的基础上利用统一建模语言(UML)对该系统进行建模。

徐效宁[2]2008年在《基于UML的CTCS-2级列控车载设备的建模及实现》文中指出随着我国经济的快速发展,对铁路行车的安全和效率提出了更高的要求,而列车运行控制系统在提高运输效率、保证行车安全等方面具有重要的作用。其中的列车超速防护系统(Automatic Train Protection,以下简称ATP)是关键部分,它的主要任务是监督列车的运行速度,自动控制列车的制动系统,实现列车的超速防护,这样一种安全性很高的控制系统,软件设计上必须要保证系统安全。本论文主要研究CTCS-2级列控车载设备的建模设计方法。本文介绍了列车运行控制系统开发遇到的问题,随着计算机技术在列车运行控制系统中的应用,安全问题显得越发的重要和复杂,传统的安全系统设计、分析和测试方法难以满足以计算机技术为基础的安全系统的需要。近年来,对系统进行模型的开发,为解决列控系统设计开发的正确性问题提供了一条可能的途径。本文介绍了UML以及基于UML的实时嵌入式系统软件开发环境Rhapsody建模的优势。针对传统列控系统开发的瀑布生命周期的缺点,引入了CTCS-2列控车载设备的建模方法——嵌入式系统的快速面向对象开发过程(RapidObject-Oriented Process for Embedded System,以下简称ROPES)。根据ROPES过程,论文将CTCS-2列控车载设备的软件开发分为分析、设计、实现和测试四个阶段,并以模式切换和等级转换为例,详细介绍了ROPES的具体应用。基于UML的建模开发方法将ATP软件开发的抽象层次由传统的代码层提升到了模型层,以使开发者可以更加专注于所要解决的领域问题,而不是繁锁的程序代码,实现了在模型层就可以对系统功能进行测试和验证;由UML模型所自动生成的代码是基于实时框架技术的可以高效地运行于目标平台的代码,并且模型与代码之间可以保持自动关联,因而不但解决了传统系统模型与系统实现之间往往存在脱节的问题,每次迭代开发的生命周期也大为降低,对所开发出的软件的质量有着必要的保障。最后,本文将模型在VxWorks上实现,对其分别进行了白盒和黑盒测试,验证了该论文建模方法的有效性和可行性。基于UML的列控车载设备的建模方法利用UML的优势,在保证系统实时性、安全性的前提下,有效地降低了软件设计的复杂度,并使得软件具有更好的层次性、可移植性、完整性。

陈卓艳[3]2003年在《基于UML的软件开发方法及其支撑环境的研究》文中认为统一建模语言UML(Unified Modeling Language)的出现是面向对象建模领域的重大突破。UML是面向对象开发中一种通用的、统一的图形模型语言,它涵盖了面向对象的分析、设计和实现,融合了早期面向对象方法和各种建模语言的优点,为面向对象系统的开发提供了丰富严谨的表达方式。 但是,UML只是一种建模语言,而不是一种方法。UML只有结合了软件过程才能称为软件开发方法。本文就是研究基于UML的软件开发方法:对UML推荐的软件开发过程RUP(Rational Unified Process)的框架模型进行了改进,提出了一种基于领域分析的RUP改进框架模型;并以一个具体系统的开发为例,使用UML的建模方法,开发面向对象的系统模型,旨在通过此例来说明第三章中的基于UML的软件开发方法。 另外,基于UML的软件开发支撑环境的研究也是目前该领域的热点问题。本文研究了几种目前比较流行的基于UML的软件开发支撑环境的现状和各自的特点,并给出了UML支撑环境的实现原理。

李朝辉[4]2005年在《基于构件复用技术的组态模型及平台研究》文中进行了进一步梳理软件构件从概念提出到现在业界形成一定的共识,经历了几十年的演化;与计算机硬件技术相比,进展缓慢。计算机硬件虽然十分复杂,但建立在技术复用思想基础之上的开放性、标准化技术体系,实现了技术的不断有效积累和开放竞争的市场,进而形成了以高效率为基本特征的现代化成熟生产工业。而软件产业却面临着高失败率、很少按时交付,经常超出预算成本等危机,形成投入高、风险高却不一定能产出高的产业特征。如何借鉴硬件技术以及其它行业发展的成功经验,以复用为手段,以提高软件生产力为目标的软件构件技术是需要密切关注的研究课题。基于构件复用技术的关键问题有:构件的抽取、设计与实现、构件的集成与组装及其运行支撑平台。本文针对这些关键问题侧重于实际应用进行研究和探讨,取得了以下研究成果:1、 在讨论传统软件开发方法及软件构件技术复用现状的基础上,借鉴工业控制自动化领域的组态概念,提出了一种构件化可重构软件系统组态模型(ComponentBased Reconstructive Software Configuration Model,CBRSCM),阐述了其机理及其软件开发过程。其含义是:在一定的软件体系结构基础上,用系统的宏观逻辑组态描述联结实现系统具体功能的软件构件,定制组装成完整的应用软件系统。该模型具有如下特点:① 构件化大大加快了应用系统开发的速度和效率;② 逻辑和实现的分离明显改善应用软件系统的灵活性和可重构性;③ 系统逻辑组态描述能始终保持应用软件系统应用和需求的一致性。2、 借鉴操作系统的微内核思想设计了一个面向中小学信息管理领域的信息系统组态平台(Configuration Platform of Information System,CPIS),并实现了其原型系统。信息系统组态平台主要由主体框架MF(Main Frame)、可复用构件库系统RCLs(Reusable Component Library system)、图形组态界面GCI(Graphic ConfigurationInterface)、工程管理PM(Project Management)、工程上传PU(Project Upload)5部分组成。结合页面组态、页面编译转换、数据库组态等功能模块阐述了其组态机理;在COM/DCOM构件对象复用模型基础上设计了一种适用于该信息系统组态平台中构件动态组合的业务构件模型,建立了构造适用于该信息系统组态平台的构件标准。信息系统组态平台的实现为基于构件的特定领域应用系统组装建立了支撑平台。该平台具有直接面向最终用户、操作简便、高效快捷、易扩展和个性化组态定制等特点,并通过了由教育部电化教育办公室组织的专家鉴定会。目前,使用该信息系统组态平台可以针对中小学校园信息管理系统进行有效的组态定制开发。3、 给出了一种基于UML(Unified Model Language)的特定领域构件抽取方法(UML-based Abstraction Method of Component for Specific Domain,UAMCSD)。它基于构件复用技术的组态模型及平台研究是在获取领域需求的基础上,通过从UML视图到领域模型的两次映射来抽取可复用构件;它首先将统一建模语言中体现静态建模、动态建模的用例图、类图、行为图、活动图等一系列连续的可视化建模视图引入到领域工程中,使它们分别映射领域的需求视图、结构视图、行为视图和实现视图,进而映射为领域分析模型、领域设计模型、领域实现模型,从而对特定领域分析抽取可复用构件。基于UML的特定领域构件抽取,有机地将面向构件的思想和领域建模联系起来,充分调动uML的多视点建模机制,从不同应用层次和不同角度对领域进行分析、设计和实现,从而建立灵活、便于扩充的领域模型。 4、在领域构件设计实现的基础上,提出了人工智能框架知识表示的构件描述力-法,解决构件描述、分类、检索等构件复用关键性问题;利用框架表示的推理特性,建立了基于规则推理和功能粒度的构件搜索匹配算法,提高了构件搜索效率和准确性。并设计了存储和分类管理软件构件的可复用构件库系统,它采用RDMS来存储构件的说明描述部分,用文件系统来存储构件的实体部分,两者之间通过一种映射建立链接;这样既保留了RDMS的高效查询特性,又保留了文件系统的存储灵活性 5、结合组态定制开发实例,提出了面向客户定制的软件组态开发模式(Softwareoevelopment Pattem for eustomer一odented Connguration,SDpCOC)。它是在系统思想的指导下,综合运用领域工程、基于构件的软件工程等先进软件技术、借鉴并行工程及组态概念,依赖从软件产品到软件过程的全面优化,实现缩短开发时间、降低开发成本、满足用户个性化需求的目标。与其它开发方法相比,面向客户定制的软件组态开发模式更重视基础工作和标准化工作,更注重软件开发技术与软件开发过程管理的紧密结合。它具有如下特点:①缩短产品开发周期,以实现快速响应;②直接面向最终用户,始终保持软件应用和需求的一致性;③提高开发规模,降低开发成本,以实现规模经济;④满足用户个性化需求,以实现范围经济。关键词:信息系统、组态模型、软件构件、软件体系结构、领域工程、应用工程 组态平台、软件组态开发模式、构件库、框架表示、构件检索

时松和[5]2007年在《基于UML的艾滋病中医证候临床信息管理系统的分析与设计》文中研究指明艾滋病是80年代发现对人类健康威胁最严重的传染病,而且目前无特效药。中药治疗艾滋病方面积累了一定的经验。艾滋病病程长、病情复杂,中医证候信息量大,手工方法无法对于艾滋病的中医临床证候流行病学的调查资料进行系统分析,数据难以进行统计学处理,不便于作出较统一的证候分类。通过艾滋病中医证候临床信息管理系统的建设,收集艾滋病中医证候临床信息,便于找出艾滋病的中医证候规律,对病人进行科学的辨证分型,为中医辨证论治艾滋病奠定基础。UML是一种对面向对象系统进行可视化、详细描述、构造和文档化的标准建模语言。主要用于软件系统的面向对象建模。作为一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言,在软件开发业中被广泛应用,它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。融合了早期面向对象建模方法和各种建模语言的优点,为面向对象系统的开发提供了丰富的、严谨的、扩充性强的表达方式。本文采用统一建模语言UML作为系统建模工具,基于Rational统一过程(RUP)开发,针对中医艾滋病临床证候的特点,构建了艾滋病中医证候临床信息管理系统的框架模型。加快了开发速度,提高了系统的可靠性。深入介绍了UML在软件分析与设计中的应用,并结合大量的UML图实例来详细说明UML在软件建模的中的应用。使用用例驱动的迭代式开发过程,详细阐述了系统的分析和设计过程。

周志锋[6]2010年在《基于UML建模的导航接收机嵌入式软件开发》文中进行了进一步梳理卫星导航系统是利用卫星来实现导航定位的系统。由于其在军事及民用领域的巨大作用和不可替代的地位而越来越受到各国重视,发展迅速。卫星导航接收机是卫星导航系统的关键设备,也是典型的嵌入式系统。卫星导航接收机中的嵌入式软件对实现卫星导航接收机的功能和性能要求起着决定作用。目前,由于传统的嵌入式软件开发方法缺乏统一的标准,开发过程中人为因素影响严重,使得开发出来的系统在效率、成本以及可移植性和可复用性等方面存在不足,严重制约嵌入式软件的发展。因此,对于卫星导航接收机嵌入式软件的开发,迫切需要新的开发方法的指导和开发工具的支持。UML是工业界事实上的建模标准,越来越多地应用于嵌入式系统的开发。相对于传统的结构化分析方法,UML采用基于对象的方法对嵌入式系统进行分析和设计,并由此带来独特的优势。本文总结了目前嵌入式软件开发面临的问题,对软件建模理论进行了研究,分析了基于UML的软件建模的基本思想及过程,指出了使用UML设计嵌入式系统的优势,重点研究了如何使用UML技术并结合设计模式的思想,对嵌入式软件进行分析与设计。论文结合卫星导航接收机的特点,在其软件设计过程中提炼出若干设计模式,以北斗卫星导航系统某型高端接收机软件开发为研究对象,以文中所提出的开发方法为指导,给出了使用UML对北斗某型高端接收机软件分析和设计的过程,并对开发过程中的建模技术进行了讨论和总结。基于UML建模的嵌入式软件开发技术,能够很好地解决卫星导航接收机嵌入式软件开发过程中从分析、设计到验证、编码等一系列问题。与传统的方法相比,该方法有利于提高软件的开发效率和质量,降低研发成本和风险,增强软件的可维护性,并且使得在不同系统平台上的模型移植和软件复用也成为可能。

殷丽[7]2008年在《基于UML模型的面向对象软件规模估算研究》文中研究指明软件规模估算是软件估算过程的基础,目前面向对象方法已逐渐成为软件开发的主流技术,考虑传统软件规模估算方法和面向对象技术下已有的规模估算方法存在的不足,同时UML模型在面向对象软件项目开发的各个阶段的广泛应用,那么就可以基于UML模型进行面向对象软件的规模估算。本文主要通过学习和研究用例模型及基于用例模型的面向对象软件规模估算方法-用例点方法,以及领域模型和基于领域模型的面向对象软件规模估算方法-类点方法,提出了基于UML模型的面向对象软件规模估算过程模型、应用方法,在这个过程中突出尽可能早地进行面向对象软件规模估算,同时体现用例点估算方法、类点估算方法以及改进的用例点方法之间的相互验证,能够更加精确地进行面向对象软件规模估算。本文根据以上提出的过程和方法设计和实现了基于UML模型的面向对象软件规模估算支持工具,能够对基于UML模型的面向对象软件规模估算实现自动化,同时工具对于产生UML模型的CASE工具透明,采用用例点估算方法、类点估算方法以及改进的用例点估算方法能够更加精确地进行面向对象软件规模估算。同时,本文将提出的基于UML模型的面向对象软件规模估算过程、方法应用于实际案例并对进行研究,以验证基于UML模型的面向对象软件规模估算过程和方法的实用性。本文希望可以通过利用UML模型来提高软件开发组织的规模估算能力,为进度估算和成本估算打下良好的基础,为软件质量保证提供保障。

李福荣[8]2007年在《面向方面软件体系结构建模研究》文中研究说明随着软件系统规模和复杂性的不断增大,作为控制软件复杂性、提高软件系统质量、支持软件开发和复用的重要手段之一,软件体系结构自提出以来,日益受到软件研究者和实践者的关注,并发展成为软件工程中一个重要的研究领域。但是,软件体系结构遇到了由于系统横切属性引起的“代码混乱”和“代码分散”问题,这不仅不利于构件的复用,而且容易导致系统结构和行为的不清晰,给软件的开发和维护带来了极大的困难。针对上述问题,本文在软件体系结构中引入面向方面编程思想。面向方面编程能够实现关注点的分离,解决横切属性引起的问题,并有助于更好地对系统进行分析和理解,增强软件系统的自适应性、可维护性和可复用性。本文首先在论述面向方面编程和软件体系结构各自优缺点的基础上,提出将面向方面编程和软件体系结构结合起来,解决软件体系结构中横切问题的方法,并分析了该方法的可行性和意义,为本课题对面向方面软件体系结构的研究奠定了理论基础。其次,介绍了使用统一建模语言和体系结构描述语言相结合,描述面向方面软件体系结构模型的方法,并以目前使用最为广泛的AspectJ中方面的模型为基础,提出方面连接件的模型来模块化体系结构中非功能属性。引入方面的软件体系结构是由构件、系统连接件、方面连接件以及约束构成的配置格局,不仅给出了体系结构中各元素的统一建模语言和体系结构描述语言的描述,实现体系结构模型从半形式化到形式化的转化,而且实现了模型的求精和验证,为各种工具的开发提供了一个良好的基础。最后,通过对需求工程的研究,并结合面向方面需求建模和面向方面体系结构的建模过程,探讨了基于需求驱动的面向方面体系结构建模过程,为面向方面编程应用到软件体系结构生命周期的各个阶段做充分准备。

赵志丹[9]2006年在《基于扩展UML的测试用例自动生成》文中研究表明随着计算机应用的日益普及和深化,计算机软件的数量急剧膨胀,软件规模十分庞大。然而,软件的在开发和维护过程中的一些模糊或错误做法和概念,致使很多项目不幸夭折,其中很多是由于需求不明确或需求有误造成的。需求分析是一种软件工程活动,在软件开发过程中起着极其重要的作用,必须采用有效的手段和需求分析方法来进行需求调研及需求验证。作为广泛应用的标准系统建模语言,UML支持软件建模全过程,并且可以描述所有RUP模型。但是,在需求建模中,它没有提供系统各功能执行序列及与外部系统交互的描述。同时也没有对需求验证提供足够的信息。针对面向对象和需求验证技术现存的问题,本文利用Fusion生命周期模型扩展用例图,提出用例的动态模型,使其可以描述用例间所有可能的关系;利用操作模型扩展活动图,使其可以表示数据存储、外界及与系统的交互以及所涉及的数据。同时对扩展后的用例图和活动图进行形式化表示,利用机器识别自动生成测试序列。并通过一定的算法对测试序列进行测试用例模型概念上的验证。从而可以有效验证需求并为系统测试作出准备。

王安邦[10]2009年在《基于UML的网上选课系统的设计与实现》文中指出本文讨论了面向对象技术的基本概念和UML建模语言,分析了高校学生网上选课的特点,结合软件工程和面向对象技术,设计了基于UML用例图和顺序图的学生网上选课系统模型,并运用UML的活动图描述了学生网上选课系统的工作流程。在开发系统的过程中,作者采用了面向对象思想的软件建模技术和UML统一建模语言来进行系统的分析与设计。UML是一种对面向对象系统进行可视化、详细描述、构造和文档化的标准建模语言。UML汲取了近十年在建模领域出现的方法的优点,它的出现消除了各种开发方法在表示上的差异,并成为面向对象技术领域内占主导地位的建模语言。UML被应用在软件工程的各个阶段,特别是在RuP(Rational Unified Process, Rational统一过程)出现后,它的应用就更加广泛。

参考文献:

[1]. 软件项目风险管理信息系统开发研究[D]. 胡颖. 浙江大学. 2007

[2]. 基于UML的CTCS-2级列控车载设备的建模及实现[D]. 徐效宁. 北京交通大学. 2008

[3]. 基于UML的软件开发方法及其支撑环境的研究[D]. 陈卓艳. 山东科技大学. 2003

[4]. 基于构件复用技术的组态模型及平台研究[D]. 李朝辉. 大连理工大学. 2005

[5]. 基于UML的艾滋病中医证候临床信息管理系统的分析与设计[D]. 时松和. 华东师范大学. 2007

[6]. 基于UML建模的导航接收机嵌入式软件开发[D]. 周志锋. 国防科学技术大学. 2010

[7]. 基于UML模型的面向对象软件规模估算研究[D]. 殷丽. 上海师范大学. 2008

[8]. 面向方面软件体系结构建模研究[D]. 李福荣. 河北工程大学. 2007

[9]. 基于扩展UML的测试用例自动生成[D]. 赵志丹. 河北工业大学. 2006

[10]. 基于UML的网上选课系统的设计与实现[D]. 王安邦. 南京理工大学. 2009

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