分析包括UML技术在内的五种面向对象的软件开发方法

在上一节中，我们介绍了一些UML技术的基本知识. 在本节中，我们主要从五个方面介绍几种常用的面向对象的软件开发方法. 有了更深入的了解，让我们一起学习这些方法.

视觉建模的一个重要问题是使用哪种图形注释方法来表示系统的各个方面. 随着面向对象技术的发展，出现了数十种面向对象的软件开发方法. 其中，Booch，OMT和OOSE以及较早的Coad / Youdon（OOA / OOD）方法已在面向对象的软件开发社区中得到广泛认可. 前三种方法也是UML技术的直接来源. 他们有自己的特点，适合不同领域. 尽管UML统一了面向对象方法的图形注释系统，但是这些方法仍然具有重要的指导作用. 在实际的开发过程中，我们可以综合考虑这几种建模方法. 下面将介绍这些方法的主要思想:

2.4.1Booch方法

Booch方法是GradyBooch于1983年开始研究的方法，并于1991年后逐渐成熟. Booch方法区分了系统的逻辑和物理结构，并描述了这两种结构的静态和动态语义. Booch方法分为微观过程和宏观过程. [3]

微观开发过程代表开发人员或开发团队的日常活动，并且包括以下任务:

以某种抽象级别表示类和对象，发现问题域中的类和对象，并确定对象完成某些功能所需的行为.

标识类和对象的语义. 目的是建立前一阶段提取的类的状态和行为.

识别类与对象之间的关系，确定每个类对象的边界，区分彼此协作的类对象，并且主要使用类图来表达.

实现类和对象，选择算法和数据结构以实现对象的语义.

宏开发过程是微开发过程的控制框架. 这个更广泛的过程确定了一些相应的结果和活动，以帮助开发团队进行有效的风险评估并及早修改开发过程. 宏观过程着眼于风险和结构，对于进度，结构和完整性最重要. 它包括以下阶段:

概念化并建立需求. 试图构建系统的核心需求的概念化是一个非常有创意的过程，因此没有严格的开发规则可遵循. 原型是该活动的基本产品.

分析和开发所需的行为模型: 分析的目的是通过区域分类和对象来对现实世界建模，这些类和对象来自问题领域的词汇表. 此阶段强调系统的行为. 通过关注系统的行为，可以区分系统的功能点，并用于识别系统外部的不可见行为和可测试行为.

设计和开发系统架构: 将为将来的实现提供架构.

进化，完善设计阶段的实现: 进化的目的是不断增加和改变实现，直到系统作为产品出现为止.

交付后的维护，改进: 这个过程主要是演进阶段的延续，但是现在随着新要求和系统错误的纠正，对系统进行了许多更改.

Booch方法是UML技术的主要来源，其面向对象的概念非常丰富. 主要概念是: 类，对象，继承，元类，消息，域，操作，机制，模块，子系统，过程等；其模型主要包括: 逻辑静态视图（类图，对象图），逻辑动态视图（序列图，状态图），物理静态视图（模块图，过程图）和物理动态视图.

Booch方法的优点在于，它在项目的设计和施工阶段特别强大. 它的迭代和增量思想也是软件开发中的重要思想. 该方法更适合系统设计和施工.

2.4.2OMT方法

OMT（ObjectModelingTechnique）方法由Loomis，Shan和Rumbaugh于1987年首次提出，并已扩展到关系设计. 1991年，Rumbaugh正式将OMT应用于面向对象的分析和设计. 此方法是通过在实体关系模型上扩展类，继承和行为而获得的.

OMT方法从三个角度描述了系统，并相应地提供了三个模型:

对象模型: 描述对象的静态结构及其之间的关系. 主要概念包括: 类，属性，操作，继承，关联，聚合；

动态模型: 描述系统随时间变化的各个方面. 主要概念是: 状态，子状态和超状态，事件，行为面向对象的开发过程，活动；

功能模型: 描述系统内数据值的转换. 它的主要概念是: 处理，数据存储，数据流，控制流和角色.

该方法将开发过程分为四个阶段: 分析，系统设计，对象设计和实现.

OMT的起源也决定了它在分析数据密集型信息系统方有很大的优势，并且是MIS系统建模的常用方法之一.

2.4.3OOSE方法

OOSE（面向对象的软件工程）是IvarJacobson在1992年提出的一种面向对象的开发方法，并以“用例驱动”的思想而闻名.

OOSE方法不同于以上两种方法. 它涉及整个软件生命周期，包括需求分析，设计，实施和测试的四个阶段.

这种方法的关键概念是“用例”. 用例是指一系列与行为有关的事情，这些事情将由用户与系统对话来执行. 因此，每个用例都是外界使用该系统的一种方式. 当用户提供输入时，它将执行用例的实例并触发属于用例的事务的执行. 基于此系统视图，Jacobson将用例模型与其他五个系统模型相关联: 需求模型，分析模型，设计模型，实现模型和测试模型.

OOSE为用例提供了出色的支持，以此来推动需求捕获，分析和高级设计. 使用用例捕获需求是OOSE与传统的面向对象建模方法的很好补充. 该方法更适合商业工程和需求分析.

2.4.4外套| Yourdon方法

PeterCoad和EdwardYourdon的方法严格区分了面向对象分析（OOA）和面向对象设计（OOD）.

在分析阶段，该方法使用五个级别和相关活动来定义和记录系统行为以及系统输入和输出. 下表显示了五个级别和活动:

表1-1 Coad / Yourdon方法的OOA分层模型

经过五个级别的活动后，分析结果是一个问题域模型，分为五个级别，包括五个级别的主题，类和对象，结构，属性和服务，分别由类和对象图表示. 五个活动级别的顺序并不重要. 在设计阶段，OOD模型是OOA模型的扩展. OOD模型还包括OOA模型的五个级别，但是它也引入了四个部分: 问题域部分（PDC）: 面向对象分析的结果直接放入这部分中. 人机交互（HIC）: 包括用户分类，描述人机交互的脚本，设计命令层次结构，设计详细的交互，生成用户界面原型，定义HIC类等. 任务管理部分（TMC）: 识别任务（过程） ，任务提供的服务，任务的优先级，流程的驱动方式以及任务与其他流程和外界的通信方式. 数据管理部分（DMC）: 确定数据存储模式，例如使用文件系统，关系管理系统或面向对象的管理系统等. Coad / Yourdon方法强调技术独立性，从而实现包括OOA / OOD本身在内的可重用性. . 例如，将给定的应用程序系统从图形用户界面（GUI）升级到语音响应界面时，只需要替换其中的人机交互部分，而无需更改其他部分，因为更改在用户界面技术中具有透明性.

此方法简单易学，适合使用面向对象技术的初学者，但是由于该方法在处理能力方面的局限性，因此目前很少使用.

首先，面对许多建模语言，用户很难区分不同的语言，因此很难找到一种更适合其应用特性的语言；其次，实际上很多建模语言都有各自的优势. 第三，尽管大多数不同的建模语言都是相似的，但仍然存在细微的差异，这极大地阻碍了用户之间的交流. 因此，必须使用统一的建模语言.

统一建模语言UML是由三位著名专家Rational公司GradyBooch，Jim Rumbaugh和IvarJacobson共同开发的第三代面向对象的建模语言. UML技术采用并扩展了Booch表示法，OMT表示法和OOSE表示法，并包含其他学者和软件制造商的建议. 适用于以上三种面向对象方法或其他用法的用户. 对象管理组（OMG）将UML作为基于面向对象技术的标准建模语言.

2.4.5UML方法

UML是定义明确，易于表达，功能强大且普遍适用的建模语言. 它结合了软件工程领域的新思想，新方法和新技术. UML包括概念语义，符号和描述，并提供静态，动态，系统环境和组织结构模型. 它可以由提供代码和报告的交互式可视化建模工具来支持. 将UML模型转换为多种编程语言代码，例如: 可以生成XMLDTD代码，JAVA代码等，或使用反向工具将程序源代码转换为UML. 它旨在支持大多数现有的面向对象的开发过程. 简而言之，UML是一种标准的建模方法，它总结了先前建模技术的经验并吸收了当今的出色成果.

任何建模语言都基于静态建模机制，UML也不例外. UML技术使用用例图，类图，包图，对象图，组件图和配置图来构建系统的静态模型，该模型属于静态建模机制；状态图，活动图，序列图和协作图用于构建系统. 动态模型属于动态建模机制. 本文主要利用类图，活动图和序列图的组合来建立对象模型. 类图用于表示系统中类之间的关系. 活动图描述域业务流程，而顺序图描述对象之间交互的时序特征.

视觉建模使用标准的图形元素直观地表示模型中的信息. 视觉建模中的一个重要问题是使用哪种图形注释方法来表示系统的各个方面. 最常用的方法是Booch，对象建模技术（OMT）和统一建模语言（UML）.

Booch方法以其*** GradyBooch命名，他是Rational Software Company的***科学家. 他开发了一种图例方法来表示模型的各种细节.

OMT（对象建模技术）图例方法来自James Rumbaugh博士. OMT使用比Booch更简单的图形表示系统.

UML由三位著名学者James Rumbaugh，GradyBooch和IvarJacobson在面向对象方法领域提出. 它总结了以前建模技术的经验面向对象的开发过程，吸收了当今的杰出成就，并结合了许多其他出色的软件方法和思想. UML在1997年被国际对象管理组（Object Management Group，OMG）接受，并且发布了UML的标准版本. 如今，UML已成为用于分析和设计面向对象软件的公认标准建模语言.

在过去的几年中，UML技术不断发展，增加了诸如基于Web的系统和数据模型之类的新思想.

【编辑选择】

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