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系统建模是开发系统抽象模型的过程。每个模型都呈现了系统的不同观点或视角。系统使用某种形式的图形符号(主要基于 UML)表示。系统建模有助于分析人员理解系统的功能,模型也用于与客户沟通。软件开发完成后,开发人员和客户还可以通过它来评估软件质量。本文重点讲述了系统建模和UML的相关知识点。
1.不同模型不同视角
您可以开发不同的模型,从不同的角度来表现系统。例如
a.外部视角,对系统环境进行建模。
b.交互视角:对系统与其环境或系统组件之间的交互进行建模。
c.结构视角:对系统的组织结构或系统处理的数据结构进行建模。
d.行为视角:对系统的动态行为及其对事件的反应进行建模。
2.系统建模的6个步骤
在实践中,系统建模通常包括六个一般步骤,每个步骤可能有几个子步骤,以及若干检查和审查。当发现问题需要修改之前的决定时,也可能会重复之前的步骤。不过,根据我的经验,以下六个步骤可能涵盖了基本内容。
(1)确定你感兴趣的系统,尤其是确定系统的边界,并确定你(和其他参与者或利益相关者)感兴趣的详细程度。这通常涉及确定整体系统中需要考虑的子系统或元素。另一种表达方式是系统的聚合程度。例如,描述特定系统中每个人的情况是否重要,还是描述平均值(综合衡量)更合适?
(2)确定系统研究的目的,并确定其中建模活动的目的。系统研究最常见的目的是
a.增进对情况的了解
b.发现问题或寻找机会
c.支持决策。
建模可用于支持所有这些目的--通过预测系统的行为、预测干预的结果或为讨论或对话提供基础。这应有助于加深理解。
(3)根据上述第 1 和第 2 点,确定相关系统的主要特征或行为。这些将构成模型中的状态变量。隐含地说,这一步涉及到进一步简化,即确定系统中可以集中或省略的建模任务。这是整个过程中至关重要的一步,因为在这一阶段省略某个重要特征可能会降低甚至破坏建模任务的价值(方框 5 举例说明)。
(4)选择一种建模技术,以满足特定目的的方式解决特定系统的特征/行为问题。使用本软件包后,您将开始了解不同的技术如何适用于不同的目的。
(5)利用所选建模技术的规则、技术、工具和一般经验或 "判例",制定适当模型的大纲。利用该大纲检查是否符合上述第 1、2 和 3 点--或根据第 1、2 或 3 点修改模型或调整规范。
通过迭代、扩展和酌情纳入详细数据的过程,开发模型的完整版本。
现在让我们进一步了解 UML。
UML 是统一建模语言(Unified Modelling Language)的缩写。统一建模语言(UML)是软件工程中一种通用的、面向开发的建模语言,旨在提供一种可视化系统设计的标准化方法。
UML 图表示系统模型的两种不同视图。
1. 静态(或结构)视图:强调系统的静态结构,使用对象、属性、功能和关系。它包括类图和复杂结构图。
2. 动态(或行为)视图:通过显示对象之间的交互和对象内部状态的变化,强调系统的动态行为。这种视图包括序列图、活动图和用例图。
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