5、软件架构描述与UML的应用及发展

软件架构描述与UML的应用及发展

在软件开发领域，软件架构的描述至关重要，而统一建模语言（UML）在其中扮演着越来越重要的角色。不过，UML在某些方面的使用仍存在一定的挑战。下面将详细介绍UML在软件架构建模与分析、组件建模、嵌入式系统设计等多个方面的应用情况。

UML用于基于软件架构的建模与分析

Cortellessa等人的研究展示了如何使用UML对软件架构进行不同类型的分析，具体包括以下四种方法：
1. 模型检查 ：借助Charmy框架辅助软件架构师设计软件架构，并根据功能需求对其进行验证。采用形式化模型检查技术来确保软件架构模型与功能需求的一致性。架构描述基于组件和连接器视图的构造型类图、组件行为的状态机以及时间属性规范的场景。
2. 测试 ：检查正在实现的系统在多大程度上符合其架构规范。该方法具有早期测试和更高抽象级别的优势，能够分别从UML构造型类图和状态图中检测结构和行为问题，并将测试用例指定为序列图。测试用例首先在架构级别指定，然后细化到代码级别。
3. 性能分析 ：通过SAPone方法，基于排队网络模型（QN），从UML 2.0图描述的软件架构规范中自动生成性能模型。利用UML的可调度性、性能和时间（SPT）配置文件为UML图添加与性能相关的信息。
4. 可靠性分析 ：将系统的可靠性建模为各个组件和连接器可靠性的函数。作者提出了UML的扩展，以表示可靠性领域的概念，特别是针对基于组件的系统，从而在架构级别生成可靠性模型。

此外，研究团队正在进行的工作是提供一个框架，将上述所有