UML顺序图的自动分析技术研究

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1、国防科学技术人学研究生院学位论文摘要当前，计算机应用已经深入到各个领域，在一些重要的应用中，对系统的质量要求非常高，一旦出错，将造成重大损失。经过多年的工程实践，人们普遍认识到形式化方法是设计实现高可信并发系统的重要途径。统一建模语言UML是当前软件工程领域的研究热点，UML顺序图反映了系统中并发对象之间的消息交互及顺序，在软件建模中占有重要地位。本课题主要研究了并发系统的自动验证方法。论文首先介绍了模型检验方法的原理、特点以及改进方法，并着重介绍了模型检验工具SPIN的原理、语法以及优化技术。然后研究提出

2、了把UML顺序图转换为SPIN的输入语言PROMELA的转换规则和方法，以利用SPIN来验证UML顺序图的性质，判断系统设计模型是否满足某些关键目标需求。为了加强该方法的适用性，文中采用可扩展的标记语言XML文件格式来定义顺序图模型的外部表示形式，该表示方法遵从OMG的XMI标准，这使得转换过程与UML建模环境无关。我们将验证工作与系统设计结合起来，设计和开发了针对UML顺序图的自动验证工具原型。关键词：UML，顺序图，模型检验，SPIN，XML国防科学技术人学研究生院学位论文ABSTRACTNowaday

3、s．computersareusedina11kindsoffields．Insomeimportantapplications，thequalityofthesystemiSattachedveryhighimportance．EvenalittleerrormaycausegreatlOSS．Atiermanyyearsofengineeringpractice．itiSrealizedthatformalmethodisimportantforhighconfidenceconcurrentsyste

4、ms．UnifiedModelingLanguage(UML)isahotspotofresearchesinsoftwareengineering．UMLsequencediagramsreflecttheinteractionandsequenceofmessagesamongtheconcurrentobjectsinthesystem，andholdtheimportantpositioninsoftwaremodeling．ThemaintaskofthethesisiStoinvestigate

5、thewaysofautomaticallyverifyingconcurrentsystems．Firstly，thepapermainlyintroducestheprinciples，characteristicsofmodelchecking，andthewaystoimproveit．Italsoin仃oducesthemodelcheckingtoolSP埘．includingitsprinciples，syntaxandtechniquesforoptimizing．Then．tIlerule

6、sandmethodsoftransformingUMLsequencediagramstoPROMELAprogramsarepresented．ThemethodisusedtoverifythepropertiesofuMLsequencediagramswithSPINtojudgeifdesignedmodelssarisfythekeyrequirementsofsystem．Toimprovetheapplicabilityofthemethod，eXtensibleMarkupLanguag

7、e(XML)formatisusedtodefinetheexternalexpressionofsequencediagrams．Tocombinetheverificationwithsystemdesign，aprototypeofautomaticverificationt001forUMLsequencediagramshasbeendesignedanddeveloped．Keywords：UML，sequencediagrams，modelchecking，SPIN，XMLIl独创性声明yc．

8、‘i373s本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写过的研究成果，也不包含为获得国防科学技术大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文题目：!坠邀度圈的自过佥堑捷丕盈究学位论文作者签名：至盘螫日期：妒乙年f『月I