信息技术知识

信息系统建设与开发

软件工程

软件需求分析与定义

需求分析

面向对象的系统分析与设计

统一建模语言 UML 与可视化建模

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。

从总体上来看，UML 的结构包括构造块、规则和公共机制三个部分。

UML 中的事物

（1）结构事物：结构事物在模型中属于最静态的部分，代表概念上或物理上的元素。

（2）行为事物：行为事物是 UML 模型中的动态部分，代表时间和空间上的动作。

（3）分组事物：分组事物是 UML 模型中组织的部分

（4）注释事物：注释事物是 UML 模型的解释部分。

UML 中的关系

UML 用关系把事物结合在一起，主要有下列四种关系：

（1）依赖（dependency）：依赖是两个事物之间的语义关系，其中一个事物发生变化会影响另一个事物的语义。

（2）关联（association）: 关联描述一组对象之间连接的结构关系。

（3）泛化（generalization）: 泛化是一般化和特殊化的关系，描述特殊元素的对象可替换一般元素的对象。 （4）实现（realization）: 实现是类之间的语义关系，其中的一个类指定了由另一个类保证执行的契约。

UML 视图

UML 对系统架构的定义是系统的组织结构，包括系统分解的组成部分，以及它们的关联性、交互机制和指导原则等提供系统设计的信息。具体来说，就是指以下 5 个系统视图：

（1）逻辑视图：逻辑视图也称为设计视图，它表示了设计模型中在架构方面具有重要意义的部分，即类、子系统、包和用例实现的子集。

（2）进程视图：进程视图是可执行线程和进程作为活动类的建模，它是逻辑视图的一次执行实例，描述了并发与同步结构。

（3）实现视图：实现视图对组成基于系统的物理代码的文件和构件进行建模。

（4）部署视图：部署视图把构件部署到一组物理节点上，表示软件到硬件的映射和分布结构。

（5）用例视图：用例视图是最基本的需求分析模型。

面向对象的系统分析

类之间的主要关系有关联、依赖、泛化、聚合、组合和实现等，它们在 UML 中的表示方式如下图所示：

（1）关联关系。关联提供了不同类的对象之间的结构关系，它在一段时间内将多个类的实例连接在一起。关联体现的是对象实例之间的关系，而不表示两个类之间的关系。

（2）依赖关系。两个类 A 和 B, 如果 B 的变化可能会引起 A 的变化，则称类 A 依赖于类 B。

（3）泛化关系。泛化关系描述了一般事物与该事物中的特殊种类之间的关系，也就是父类与子类之间的关系。继承关系是泛化关系的反关系，也就是说，子类继承了父类，而父类则是子类的泛化。

（4）共享聚集。共享聚集关系通常简称为聚合关系，它表示类之间的整体与部分的关系，其含义是“部分”可能同时属于多个“整体"，"部分”与“整体”的生命周期可以不相同。

（5）组合聚集。组合聚集关系通常简称为组合关系，它也是表示类之间的整体与部分的关系。与聚合关系的区别在于，组合关系中的”部分”只能属于一个“整体", "部分”与“整体”的生命周期相同，“部分”随着“整体”的创建而创建，也随着“整体”的消亡而消亡。

（6）实现关系。实现关系将说明和实现联系起来。接口是对行为而非实现的说明，而类中则包含了实现的结构。一个或多个类可以实现一个接口，而每个类分别实现接口中的操作。

软件架构

软件架构为软件系统提供了一个结构、行为和属性的高级抽象，由构件的描述、构件的相互作用（连接件）、指导构件集成的模式以及这些模式的约束组成。

1. 软件架构风格

软件架构设计的一个核心问题是能否达到架构级的软件复用，也就是说，能否在不同的系统中，使用同一个软件架构。

将软件架构分为数据流风格、调用/返回风格、独立构件风格、虚拟机风格和仓库风格。

2. 软件架构评估

在架构评估过程中，评估人员所关注的是系统的质量属性。

从目前已有的软件架构评估技术来看，可以归纳为三类主要的评估方式，分别是基于调查问卷（或检查表）的方式、基于场景的方式和基于度量的方式。这三种评估方式中，基于场景的评估方式最为常用。