统一建模语言uml的应用综述

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1、2008年8月第25卷第8期湖北第二师范学院学报JournalofHubeiUniversityofEducationAug.2008Vo1.25No.8统一建模语言UML的应用综述余慧（湖北第二师范学院计算机科学与工程系,武汉430205）摘要：本文简要介绍了UML在软件测试、本体建模、工作流建模等领域的应用现状和发展前景。关键词：UML；软件测试；本体建模；工作流建模中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1007－1687（2008）08－0061－04作者简介：余慧（1976－），女，湖北武汉市人，助教，博士研

2、究生，研究方向为软件工程、计算机应用。UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍使用的建模语言。它可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模，而且适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。就应用领域而言，UML被广泛的用于多种应用领域和多种类型的系统建模，如管理信息系统、通信与控制系统、嵌入式实时系统、分布系统、系统软件等。近几年UML还被应用于软件正逆向工程、质量控制、过程管理、配置管理等方面。其应用不仅仅局限于计算机软件，还可用于非软件系统，例如硬件设计、工作流控制、企事业单位的结构与行为建模

3、。下文将对UML在软件测试、本体建模、工作流建模等领域的应用现状和研究进展进行了陈述。基于状态图：由于基于状态图的软件测试方法己经发展得较为完善，因此现有研究大都是基于状态图的。通常利用己经较成熟的FSM或EFSM方法从状态图中捕获状态转换序列。此外，由于UML将状态图定义在类级别，因此它能非常好地支持单元测试。［2,3,4,5,6］现在已经有不少文献论及如何从状态图获取类测试用例。文献［3,4］论述如何根据不同覆盖准则由UML状态图生成类测试用例。也有些文献研究如何将状态图合成整体状态图（GFSM），然后从中提取集成测试线

4、索。［7,8,9］但这并不容易，存在状态组合爆炸等诸多问题。基于用例图：用例是对外界输入的系统响应的抽象。它完成从用户的观点来说很重要的任务。一个用用例规定的系统对系统测试提供了一些必要的信在应用较广泛的方法是利用系统用例图和用例描述，手工提取测试线索。［10］但对于较大型的系统这种方法工作量巨大而且很难不产生遗漏。近年来有些文献研究如何联合使用用例图和时序图并从中获取测试序列MM（MethodMessage）。［11］基于时序图：基于SequenceDiagram生成测试用例目前的通常做法是将其转化为流程图，然后采用基本路

5、径法导出流程图的基本路径集，则路径集中的每一条路径都是一个消息序列。该方法的依据是SequenceDia-gram的图形特征。此外，时序图中的两个消息路径不可能同一时间内出现，可用于描述一个协作如何被成功完成的概念过程。但对于开发基于控制流的测试来说，时序图并不是一个很好的模型。原因有两点。首先，一个构造适当的流程图会表示所有可能序列，而一个时序图却只能表示一个协作。例如，一个用例的实现通常需时序图描述。用例实现的一个完全模型是所有这些图组成的1基于UML的软件测试如何保证和提高软件质量成为软件界最为关心的问题之一。软件测试

6、作为保证软件质量的关键技术之一，能够有效地发现软件中的故障。目前基于UML软件测试成为了软件工程的一个重要研究方向。［1］目前有关如何从UML分析设计模型（UserCaseDiagram，SequenceDiagram，CollaborationDiagramandClassDiagram）生成测试用例研究多数都处于理论或试验阶段。大部分早期研究是通过将系统的UML分析设计模型转化或扩充为其它严格的形式化描述（如：FSM，EFSM），然后从中提取测试线索。近年来也有部分课题研究如何直接从UML的模型获取测试线索。这些研究大都

7、针对是类测试和集成测试，极少涉及如何从UML模型中获取功能测试线索，并保证以此线索为依据可以生成较为完整的、合理的、充分的、高效的测试用例。下面将分别介绍和分析基于各种UML图的软件测试研究现状及优缺点。收稿日期：2008-06-24覆盖，这种分裂性错误创造了机会并且难以决定什么时候开发完一个完全的测试包。其次，顺序图不可能表达复杂控制。［12］基于活动图：UML活动图展现了活动可能发生的序列，专注于系统（操作、对象）的动态视图，是一个控制流图。模型借用了流程图、状态转换图、工作流程图和Pertri网的思想，可以很好地被形式

8、化。一个活动图可以与一个类或一个用例联系起来。非常适合做基于流控制技术的测试模型，支持功能性测试。现有研究才刚刚起步。文献［13］提出一种遍历活动图的方法。文献［14］提出一种由用例图和时序图获取系统测试线索的设想。［14］探讨基于UML的软自动化框架。当今多数基于UML的软件测试研究还都