张景峰　王丽芬　胡晓红

摘要：软件工程是一门学科，它是在规范化、系统化等工程原则基础上的，针对软件开发的工程学科。它包括软件开发技术和软件项目管理技术。UML主要是协助用户对项目系统进行整体和不同侧面的描述和模型创建，贯穿从需求分析到实现、测试以及维护的全过程。Rational Rose是一款基UML语言的建模软件，它非常符合市场需求，并得到广泛应用。

关键词：软件工程；uML；Rational Rose

1概述

随着软件行业的迅猛发展，软件作为一种市场产品被广泛应用起来。随之“软件危机”的出现，于是便创建了软件工程的理论，也产生了UML与Rational Rose建模语言和制作工具。

软件工程是一门学科，它是在规范化、系统化等工程原则和方法的基础上，针对软件开发的而创建出的一门工程学科。它包括软件开发技术和软件项目管理技术。经典的软件工程思想将软件项目开发分成如下几个阶段：

·市场的需求调研

·项目系统的分析与设计

·项目系统的实现

·系统测试

·系统维护

2UML统一的建立模型语言

UML（Unified Modehng Language）是统一的模型创建语言，它是面向对象的，协助用户针对软件项目系统进行的分析、设计、描述以及模型创建。它可以包括从市场需求调研到项目实现以及项目维护的全过程。UML通过基于该语言基础上的相关工具软件创建出来的模型，来描述整个项目系统的整体结构和特征。

2.1组成

UML从建模结构角度来看，可以分为模型元素、图、视图和通用机制等四个部分。

模型元素：面向对象的所有单位元素，如各种关系和类、对象、消息等事物统称为模型元素。它是由事物和事物之间的关系组成的。其中，把众多相关事物联接在一起的是事物之间的关系，他们形成了一个具有某个主题的结构模型。

图：图是由模型元素组成的，一个或多个事物与关系等模型元素相互连接，便形成了图。

视图：视图是对项目系统的某一方面或者某一角度功能特征，进行的概括和描述。通过定义和创建多个反映系统不同侧面的视图，可以对项目系统做出整体或局部的精确的展示。它是由若干个图组成的。

通用机制：模型描述中凡是例如注解、修饰、规格说明、扩展机制等的信息，统称为通用机制。其中，扩展机制（Extension Mechanism），能够使UML适应一个具有特殊性质的组织、方法过程或用户。

2.2在UML中的视图

1）Use Case View：用例视图是从项目系统外部的参与者（用户）的角度所展現出来的系统功能的模型图。用例视图统领着其他各视图，它是核心视图，直接带动其他视图的开发。

2）Logical View：展示项目系统功能的内部设计和整体特征的视图是逻辑视图。它主要应用于设计和开发人员。

3）Component View：组件视图就是实现视图，主要应用于项目编程人员，展示项目开发环境中的各环节静态结构，描述程序代码的组织结构。

4）Concurrency View：并发视图也叫进程视图，是处理并发中出现的通信和同步问题。

5）Deployment View：配置视图是展示硬件分布式特性，是从软件到硬件的转换过程，也称为物理视图。主要应用于工程人员。

2.3在UML中的图

1）Use Case Diagram：从参与者角度描述系统功能的图，就是用例图。用例图是用参与者、行为和它们之间的关系来表示。

2）Object Diagram：在某个时刻，系统的静态组织结构，就是对象图。是类图的另一种表现形式。

3）Class Diagram：描述项目系统的各个对象之间的组织结构，就是类图。它是用类、协作、接口和他们之间的关系表示。

4）Sequence Diagram：多个对象之间，发送信息的先后顺序构成的图，就是时序图。展示的是系统的动态信息。

5）State Diagram：具体对象的一切可能的状态，和状态与状态之间的关系，统称状态图。

6）Collaboration Diagram：协作图是描述参加信息传递的各对象之间的结构信息，是另一种动态图的表示形式。

7）Activity Diagram：活动图就是系统从开始活动到结束活动的发展过程。

8）Component Diagram：系统元素的有条理、有层次的组织结构展示，就是组件图。

9）Deployment Diagram：配置图展示的是相关系统运行时对应的客观硬件的描述。它是用节点、组件和关系来表示。

2.4UML中的模型元素

UML中的模型元素是由事物（Things）和关系（Relationships）组成。

2.4.1事物（Things）

UML中的事物包括结构事物（Structure Things）、行为事物（Behavior Things）、组织事物（Grouping Things）和辅助事物（AnnotationThings）。这些事物是UML模型中的基本单元，它们在模型中属于静态部分，代表概念上的元素。

1）结构事物（Structure Things）

包括用例（行为表示）、类、接口、协作、组件和节点等。

·用例：是用来描述参与者与使用项目系统之间，为了完成某个事件，而发生的行为顺序，是工作行为的表示序列。

·类：对一组属性相同、语义相同、操作相同、关系相同的对象的描述，称之为类。在UML图中，类用一个矩形来表示，这个矩形分为类名、属性和操作三部分。

·协作：某些对象和其他对象互相信息交流的一组操作，展示进行合作的一些动作。在UML制作图中，通常用带虚线描边的椭圆来表示。

·接口：是一个类或组件提供给另一个类或组件的一组操作的集合。接口包含方法，但不包含属性。

·组件：组件是项目系统中的物理部件，是实际存在的。

·节点：在运行时，资源的物理元素。在UML的软件制图中，节点表示为一个立方体。节点通常包括处理器（Processor）和设备（Device）。

2）组织事物（分组事物）

分组事物的含义类似于计算机中资源管理器里的管理，管理器中的文件关系复杂，但是，每个文件夹中的文件都有相同的属性和关联性，关系相对简单。分组事物就是UML创建的模型的组织部分。它由包（Package）组成。

3）行为事物

也叫动作事物，主要包括交互（Interaction）和状态机（StateMachine）。

·交互：在共同完成某个特定的任务的过程中，产生的一组信息相互交流的动作描述，称之为交互。在UML图中，交互的消息通常用带箭头的直线表示。

·状态机：表示对象的若干个状态的组合。在UML工具软件的制图中，以圆角矩形表示它。

4）注释事物

也称辅助事物，UML模型中的帮助理解和注释的部分，还有规格说明的部分等等都称为辅助事物。在UML软件制图中，用矩形折起一角来表示。

2.4.2模型元素之间的关系

UML模型元素之间的关系（Relationships）主要是由关联关系、依赖关系、聚合关系、实现关系和泛化关系组成。

·只要是两个对象之间有联系，就可以称之为有关联关系。一条带箭头或不带箭头的实线，都表示关联关系。

·依赖关系：两个模型元素中，其中一个元素依赖于另一个元素的作用而起作用时，他们的关系就是依赖关系。

·泛化关系：一般元素和特殊元素之间的分类关系，称之为泛化关系。

·聚合关系：它是关联关系的一种特殊情况。即相关联的对象之间表示整体与部分的关系时就称之为聚合关系。

·实现关系：在链接起来的两个模型元素中，真正的实现由前一个模型元素来完成，这种关系称之为实现关系。

3Rational Rose建模技术

当前，很多工具都能够实现UML建模，其中，Rational Rose就是一款很受欢迎的UML建模工具软件，运用Rose软件工具，可以建立基于UML语言的软件项目系统模型，而且能够自动生成JAVA等多种语言的系统代码。

Rational Rose软件具有它独特的优势：首先，不仅能够进行从模型到编码的正向工程的转换，还能够将编码在系统中导出成模型。其次，Rose工具软件支持多种语言，比如JAVA、C++、VB、VC等，最大程度的滿足用户需求。第三，Rose软件强有力的支持团队开发。第四，Rose软件能将系统模型输出成针对WEB的html版本，极大地方便了工作人员进行网上交流。

4总结

工欲善其事必先利其器，有了好的建模理论必须要有好的建模工具，UML与Rational Rose就是这种关系。在遵循UML统一建模语言的基础上，利用Rose软件的多种优势创建出的模型系统，将会更好为软件工程服务。