Rose建模初步

作者：Richard Felsinger 著，盖九宇 译    本文选自：UMLChina  2002年11月06日

建模对每一位软件开发人员都不陌生。Rational ROSE建模工具的出现，使程序员从手工建模的工作中解脱出来，并使大型开发项目的分析，建模、设计更加规范化。我们曾经通过《ROSE 技术白皮书》对Rose的可视化建模有了了解，从今天开始，我们将循序渐进地指导您如何应用Roe工具完成建模。同时，我们还将提供一个使用Rational Rose UML CASE 工具创建完整的UML模型的范例。对那些想高效地使用和评估Rational Rose工具（而不是其他UML CASE 工具）的新用户，我们建议做下面的工作： 首先：创建使用Rational Rose CASE 工具（www.rational.com）的图表和报告，如下所示。 第二：使用Rational Rose——UML CASE 工具在你的问题领域创建一个类似的实例，如一个订单系统、产品系统，客户系统，等等。 第三（如果需要），使用其他 UML CASE 工具创建这些实例，以充分比较不同工具的性能。 我们的目标是创建一个系统的正确、可靠、可理解、可扩展、可复用、完整的UML模型。该模型应该混合了可复用的类、组件和模式。这里提供一个经简化的银行存款模型。 从Rational Rose开始 启动 Rose 选择菜单File-New，选择File-SaveAs，将文件另存为BusinessModel.然后选择File-New-SaveAs，另存为Requirements-AnalysisModel； 注意，当Requirements-Analysis（需求分析）完成后要另存为Design-ImplementationModel（设计－实现模型）； 选择View（视图）选中Status Bar,Browser, Documentation, As Unified； 选择Tools-Options-Diagram 选中Stereotype Display（构造型显示）标签并选中Show/Display 的所有项目（Three-Tier Diagram除外）； 可以在文档窗口（Documentation Window）为每个浏览器元素（Browser element）键入"文档信息"； 可以在图上增加文本框（text boxes）"ABC"(译注：ABC 是文本框符号的标志)； 可以在图上增加注释；也可以通过"File-Delete"（译注：似乎应是Edit-Delete）从模型中删除不正确的元素。Check Model后，选择Window-Log查看日志文件； 可以选择Report-Documentation Report； 选择Help,查看Rational Rose Help Topics（帮助主题）。 创建Rose 用例图：在浏览器窗口，选择Use Case View（用例视图），将"Main"重命名为"Use Case Diagram"，在Use Case View双击可以显示用例图，在图上放置参与者（ACTOR）和用例，选择一种关系连接各元素。 参与者 用例 创建Rose 类图 在浏览器窗口选择Logical View（逻辑视图），将“Main”重命名为“class diagram”；在Class Diagram上双击以显示类图； 在图上放置"类"；选择一个"类"然后按鼠标右键，选择New Attribute键入属性； 选择"类"然后按鼠标右键，再选择："New Operation"键入操作； 从工具条中选择"泛化"（Generalization）关系箭头，从子类到超类拖曳，放置一个泛化关系； 从工具条中选择实现（Realize）箭头，由实现类向接口拖曳，放置一个实现关系； 从工具条中选择关联（Association）箭头从较大/上级类向较小/从属类拖曳，放置一个关联关系； 在离较小/从属类最近的关联线上单击鼠标右键，键入角色名及角色多重性； 从工具条中选择菱形的聚合符号，然后从较大/整体类向较小/部分类拖曳，放置一个聚合/组成关系； 在到部分类最近的关联线上单击鼠标右键，键入角色名称及角色多重性； 从工具条中选择依赖箭头，从源/客户类（source/client class）向目标/供应端（destination/supplier class）拖曳，放置一个依赖（dependency）关系；选择Tools-Check Model； 选择Report - Show Usage/Show Instances/Show Access Violations； 选择 File - Save。 创建Rose 顺序图 在浏览器窗口选择Logical View； 选择Browse-Interaction Diagram-Logical View- <View> ； 选择Sequence Diagram； 键入图名； 在图上放置对象（object）以表示类的对象； 双击对象并且选择从下拉列表中选择类名； 选择Rose 对象消息（Object Message）符并在两个对象间拖曳； 双击消息，选择操作。 选择Tools - Check Model； 选择Report - Show Unresolved Objects/Show Unresolved Messages； 选择 File - Save。 使用统一过程生命周期阶段 文章中，我们使用了“统一软件开发过程”。（参见《The Unified Software Development Process》（Ivar Jacobson,Grady Booch, James Rumbaugh 著）、《The Rational Unified Process An Introduction Second Edition》（Krutchen著））。统一过程生命周期阶段图示如下： 系统/子系统/组件 包/类/对象 Ⅰ－需求→→ Ⅱ－分析 需求描述/产品性能 类图 所有用例的用例图 包图 每个用例场景（scenario）的顺序图 顺序图和/或写作图 每个用例所有场景的活动图 活动图和状态图 Ⅳ－实现 ←←Ⅲ－设计 过程环境硬件&软件 组件图&部署图 过程环境硬件（HW）&软件（SW） 更新的类/包/顺序/协作/活动/状态图 ---Ⅴ&Ⅵ 构建/测试 下表中总结了在统一过程中不同的模型： 　 业务模型 需求模型 分析模型 设计模型 实现模型; 测试模型 关键UML元素 业务过程（用例），业务域对象 系统，参与者，用例，交互 业务包，类，对象，消息 硬件&软件配置，包，类，对象，消息 组件，节点，编码 测试计划和测试实例 主要关注点 模型业务 黑盒模型系统 问题领域模型的业务元素（不含实现细节） 更新特定实现的分析图/规约，例如硬件&软件配置 分布式环境模型物理元素；对应所有需求的编码 单元（类/操作）测试，集成，整个系统测试 目标：元素间弱耦合－强内聚 充分的业务/企业信息 所有用例/场景的充分信息，所有计划过的增量/迭代。 满足需要的最简业务/问题领域模型 生成最大量代码或手动编码需要的足够的信息 界面友好、最适当的组件架构－网络；满足所有需求的代码 编码可满足所有需求的充分测试 静态/结构性图 业务领域对象 显示参与者的块图和用例图 包/类图 包/类图 组件和部署图；逆向类图 － 动态的/基于时间的图 业务过程（用例） 每个用例场景的用例图、顺序图，每个用例的活动图 每个用例场景的顺序图，基于状态的类的状态图，复杂操作的活动图 每个用例场景的顺序图，基于状态的类的状态图，复杂操作的活动图 可选地，显示分布式信息的更新顺序图 － 关键团队成员 业务分析员 业务分析员 业务分析员 开发人员 架构师，开发人员 开发人员/测试人员 模型签认 项目经理，架构师，客户 项目经理，架构师，客户 项目经理，架构师，客户 项目经理，架构师 项目经理，架构师 项目经理，架构师，客户（验收） 建议的任务/练习：基于统一过程创建一个UML模型。 0 ——业务建模－企业级 评审业务模型：前景文档，组织结构图，业务事件和过程（用例），业务参与者，工作人员（worker），实体（域模型），业务规则目录,业务接口（操作集），业务模式，业务系统体系结构－组件图，术语表。参见《The Rational Unified Process An Introduction Second Edition》（Krutchen著）及《Business Modeling with UML》（Eriksson 和Penker 著）。 Ⅰ－需求－系统/子系统/组件级（与语言无关的） 1.需求－对需求描述、系统图（System Drawing）,系统块图(客户提供)进行评审。创建系统协作图[环境图(Context Diagram)]以说明对象/数据的输入输出、设定系统的边界（可选）。创建需求可追踪性表，列出需求名、需求号、引用、用例、UML元素、测试实例、描述、职责，等等（可选）。评审管理计划、时间表、风险、命名/编码标准、方法设计－UML 过程/构造型/特征/约束（可选）。 2.所有用例－创建用例图说明所有用例。说明用例关系（包含，扩展、泛化）和/或分级用例（从高级到细节）（可选）。确定用例的增量和迭代。 3.每个用例－为每个用例创建用例规约描述：用例名、触发、输入、输出、前置条件/异常、后置条件/异常，基本的和替代性可选场景【从乐观到悲观】、业务规则。为每个用例场景创建顺序图（可选）。为每个用例创建输入/输出表和测试实例（可选）。 4.每个用例所有的场景－为每个用例创建活动图说明所有的用例场景（乐观到悲观）。用文本、流程图或其他图说明每个用例的场景/路径（可选）。 5.信息--创建产品性能（Product Capabilities）列出非功能性的需求：可用性（可靠性、性能、安全、人员因素），一般性（generality）、可移动性、兼容性，时间，空间，存储等等。创建一个语义数据模型（高级类/包图）（可选）。 Ⅱ－分析－类和对象级（与语言无关的） 6.类和包－创建候选类清单,CRC 卡,类图和包图。创建对象图显示属性值（可选）。 7.对象和消息－为每个用例－乐观场景创建顺序图。为所有其他用例场景创建顺序图（可选）。或者，为每个用例创建协作图。 8.状态和转移－为每个基于状态的类创建状态图，说明状态、事件、条件、动作。 9.操作－为每个复杂的操作创建一个操作规约，说明前置条件、转换，后置条件，以及异常。为每个复杂操作创建活动图，说明活动的顺序、状态、条件和动作（可选）。 III -设计-类和对象级（特定的过程环境下的） 10.过程环境－创建由已计划的"实现硬件和软件配置清单"组成的goig过程环境：操作系统，语言，类库，组件，GUI,分布--对象请求代理，永久数据存储，等等。可列出潜在的模式，组件标准（(Active X, Java Bean, CORBA)，命名约定，编码标准，代码生成脚本，工具（CASE, 编译器，配置管理，测试等等）（可选）。 11.更新的分析图及规约－更新所有图表和说明，为过程环境增加细节，包括数据类型，参数/返回值，支持类，操作细节（前置条件/异常）转换，后置条件/异常），等等。提供了实现模式，例如多态操作，异常（异常的超类/子类），线程，数据访问，事务，安全，消息队列等等。目标是：图和规约为手工编码或代码生成提供正确的信息（可选）。 Ⅳ 实现－系统/子系统/组件级（特定过程环境下的） 12.实施过程环境，组件标准和组件模式－更新过程环境，显示已提供的组件（GUI，数据访问，事务，分布，消息队列，安全等）、组件标准（ActiveX, Enterprise Java Bean,CORBA）、组件到组件模式，例如小的单个操作组件、基于组件的类、每一用户－实体组件，基于组件的包，大的多包组件。 13.实施组件－创建组件图显示所有需要的带有依赖关系的组件和文件，例如.EXE, DLL, .OCX, .LIB, .TXT, .HLP等等。显示接口（棒棒糖）、创建接口图显示公有操作（exposed operation）（可选）。显示IDL 代码（Interface Definition Language,接口定义语言）例如 CORBA IDL, Microsoft IDL, Java（可选）。 14.实施节点（处理器和设备）- 创建部署图，显示所有需要的处理器、设备和其他器材，例如客户网络计算机（NC），Windows PC, NT Server，事务服务器，WEB 服务器，邮件服务器，传真,打印机，网络等。 V -构建 15.编码标准和代码生成脚本－更新编码标准和代码生成脚本.编码标准为所有主要UML元素编码列出了样本代码、关系以及继承策略、接口、异常、线程等。 16.每个组件的编码、图表逆向工程 VI - 测试 17.测试计划－更新测试计划，列出测试实例（名称，输入，输出，条件），测试步骤（每一个测试用例的每一步用法），测试组件【驱动器（driver），测试装置（harnesses），脚本】 18.测试－引导测试(conduct tests),例如类/操作测试（单元测试），个体组件测试（基于用例的），全范围系统-多组件测试（基于用例的集成/验收测试）。 VII - 模型和构建其他需要的组件 19.图形用户接口/用户/外部接口组件－可选的－创建GUI 组件（窗口，菜单，对话框，面板） 20.永久存储组件的－可选的－数据存储表/存储过程/触发器。 小结 当我们开始一项工作时，并不知道接下来会发生什么。我们关心的只是如何能出色地完成这项工作。现在，我们已经安装了Rational Rose，并从头开始创建了类图，下面的工作将是“使用Rational CASE”，这才是重点。