淺析軟件工程中的UML建模技術

摘要：軟件工程的順利進行，需要有合適的標準來輔助軟件開發工作，而UML建模技術在軟件工程中的應用較為廣泛。基于此，本文就軟件工程中的UML建模技術展開分析，簡要介紹了技術構成及其特點，進一步通過實證分析，對UML建模技術的應用方法及效果進行了重點闡述，為相關軟件工程提供一定參考。

關鍵詞：軟件工程；UML建模技術；協作圖

前言：UML是一種具有較高實用性的軟件工程數據庫開發標準，使用UML建模技術，能夠對通過不同方法建立的模型進行準確描述，并獲得更加完善的模型。UML的主要構成為圖和元模型，圖即語法、元模型即語義，UML建模技術在軟件工程中的應用，能夠從建模者的視角，對大型復雜系統的成分進行可視化處理，對提升軟件工程效率與質量，具有重要意義。

1.軟件工程中UML建模技術及其特點

1.1 UML建模技術概述

UML作為一種圖形語言，能夠提供8種圖，以供軟件系統建模與開發工作。其中，用例圖是最基礎的一種圖，主要作用就是在完成需求獲取的基礎上，建立系統模型，可以對執行者與系統之間的交互進行定義，進而實現一個業務目標。而類圖表示的是不同實體之間的關系，用于顯示系統的靜態結構；類圖可以表示多種實體，但在描述過程中，不會使用相同的屬性。序列圖的作用，是顯示用例的一部分的詳細流程，可以實現自描述，其繪制方法相對較為簡單，橫跨圖的頂部，每個框即表示每個類的實例[1]。協作圖與序列圖有些類似，可以說協作圖是序列圖的另一種表達方式，相比之下，技術應用期間，序列圖強調的是先后順序，而協作圖強調的是相互關系。

1.2 UML建模技術特點

1）UML建模技術借鑒了當前一些較為流行的軟件開發概念及方法，是一種面向對象的標準化的建模語言，建模過程中，利用標準的語言工具，能夠有效保證軟件系統模型的效率與質量。2）UML利用基本的模型元素描述系統，可以獲得更加簡潔、清晰的概念與模型元素。3）UML建模技術的可視化特點，使其具備了十分強大的表達能力，包括邏輯模型與實現模型在內的系統類型，都可以通過UML建模技術呈現出來，這主要是因為每一個UML圖形表示符號之后，均對應著良好定義的語義。4）UML建模獨立于開發過程，能夠顯著提升UML建模技術的應用靈活性。5）UML的概念十分明確，建模方法也十分簡潔，形成的圖形結構也更為清晰，更易被掌握使用。

2.軟件工程中UML建模技術的應用實踐

2.1 軟件系統登錄界面

某信息管理軟件系統，登錄模塊的設計目的是解決用戶登錄的相關問題，用戶需要在登錄界面輸入登錄信息，而對此類信息的處理，該系統采用Custom Login UI來實現，具體功能包括處理輸入界面與傳遞參數。當用戶確定登錄信息之后，該軟件系統將直接調用“send Message（）”方法，此后利用HTTP向服務器發送登錄請求；當Custom Login UI接收到請求信息之后，將核對登錄信息的合法性，并發出反饋命令，提示用戶登錄成功或是失敗。

2.2 軟件系統用例圖

①當管理人員成功登錄信息系統之后，在啟動在線管理功能之后，可設定系統的基本信息，包括使用者的登錄與訪問權限等。②當使用者登錄系統之后，將由Custom Login UI界面核定用戶身份，允許其登錄之后用戶才能正式使用系統。③該信息系統可用于收集員工信息，員工登錄并填寫基本信息之后，信息內容可直接傳送給在線管理系統，并通過Web的形式發布在Internet上。④系統使用期間，當管理者需要發送一些特定的信息給用戶時，系統可以在識別使用者填寫的基本信息的前提下，將信息內容發送到用戶的郵箱當中，系統管理模式為Web方式，其目的在于能夠實時更新數據[2]。⑤管理者在保證全面收集信息之后，可重新建立一個信息檔案，幫將相關數據導入到檔案當中；當有其他需求時，可將其以數據文本的格式導出。⑥管理者在信息收集工作結束之后，可關閉系統，

整個流程當中，管理者掌控著系統的使用功能，包括系統的啟動和關閉等人物，而操作的實現，主要由UML建模生成的組件與組件圖為支撐，在形成框架代碼的同時，系統軟件的代碼研發與測試也就相應完成了。

2.3 軟件系統類圖與組件

UML建模技術應用過程中，需要生成交互圖，這是保證系統交互性實現的重要條件。以上述信息系統為例，采用同時得到類圖的方法，在stereotype object-entity、boundary、control的共同作用下，能夠保證角色有效應用在通訊過程中。此時生成的序列圖，將同步以最快的速度轉化成協作圖，由此可見，利用類圖的方法，能夠實現對協作圖的開發設計。

對于組件的設計，可先將類圖的實體轉換成表，轉化過程采用的是映射手段：①定義每一個實體為獨立的表；②消除繼承網絡結構，這樣一來，處于不同層次的實例，其屬性可以得到統一；③將子類文件與表一一對應，完成繼承網絡，并為映射表構建一個獨立的存儲數據庫。

2.4 軟件系統交付

軟件系統開發完成之后，需要將開發過程中產生的所有信息歸檔，對于不同階段的產品與開發成果，應進行適當的組織，然后再試試運行。在開發的最后階段，需要保證UML與軟件處于同步運行狀態，便于UML建模為軟件維護提供支持。

結束語：綜上所述，探究軟件工程中的UML建模技術，對完善軟件工程設計，具有重要意義。通過相關分析，系統開發過程中，UML建模是確保工程順利進行的重要基礎，主要利用用例圖定義的方法，實現系統管理者與使用者之間的交互功能，進而確保業務目標的實現，在用例圖的作用下，定義用例的詳細流程，能夠有效顯示出不同對象之間的調用關系序。因此，要不斷拓展UML建模的應用范圍，為更多的軟件工程設計提供可靠支持。

參考文獻：

[1]薛豐，楊揚，謝林.基于UML建模的計算機聯鎖進路模塊Petri網驗證[J].鐵路計算機應用，2017，26（04）：10-14.

[2]張景峰，王麗芬，胡曉紅.基于UML與Rose的面向對象的軟件建模研究[J].電腦知識與技術，2017，13（12）：74-75.

作者簡介：夏子涵，1995.06，男，漢，遼寧省營口市，本科在校生，研究方向：軟件工程