UML順序圖的形式化描述方法研究.pdf

1、統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML是在多種面向?qū)ο蠼７椒?lián)合的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,由于其概念明確,圖形結(jié)構(gòu)清晰,建模方法簡(jiǎn)潔,易于掌握和使用,且不依賴于特定的軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程,于1997年被對(duì)象管理組織OMG采納為建模語(yǔ)言規(guī)范,并逐漸成為了實(shí)際的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。但是UML是半形式化的。UML的語(yǔ)法結(jié)構(gòu)采用了形式化的規(guī)約,語(yǔ)義部分則是用自然語(yǔ)言描述的。這種共存的形式導(dǎo)致UML語(yǔ)義的不一致性,容易產(chǎn)生歧義,使得相關(guān)工具對(duì)該語(yǔ)言的支持只能限制在語(yǔ)法是否正確的檢查層次上

2、,而無(wú)法對(duì)所定義模型的正確性和一致性進(jìn)行嚴(yán)格的分析和檢驗(yàn)。這可能會(huì)導(dǎo)致一個(gè)含有錯(cuò)誤設(shè)計(jì)的模型在軟件設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)的過(guò)程中被使用,從而降低軟件開(kāi)發(fā)的效率和質(zhì)量,甚至可能會(huì)造成整個(gè)軟件項(xiàng)目的失敗。形式化方法則是基于嚴(yán)格的數(shù)學(xué)推理的方法,是一種精確的、無(wú)二義的形式規(guī)約準(zhǔn)則,為模型的準(zhǔn)確理解提供嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ),這對(duì)提高軟件的自動(dòng)代碼生成和進(jìn)行可靠的軟件開(kāi)發(fā)有著非常重要的意義。
　　 本文以UML順序圖為研究對(duì)象,采用描述邏輯和計(jì)算樹(shù)邏輯相結(jié)

3、合的方法,對(duì)UML順序圖進(jìn)行了形式化研究,提高UML順序圖語(yǔ)義的精確性。首先在總結(jié)前人進(jìn)行UML形式化研究的基礎(chǔ)上,比較了各種形式化方法的異同點(diǎn),分析了其中一些方法的不足和缺陷,同時(shí)詳細(xì)比較了UML和描述邏輯的異同點(diǎn)。其次,針對(duì)描述邏輯在表示動(dòng)態(tài)和時(shí)態(tài)知識(shí)的不足和計(jì)算樹(shù)邏輯在表示靜態(tài)知識(shí)的缺陷以及二者存在互補(bǔ)的特點(diǎn),提出了將二者進(jìn)行結(jié)合的形式化描述方法,并對(duì)該形式化方法進(jìn)行了詳細(xì)的敘述和說(shuō)明。最后,利用該形式化方法對(duì)UML的順序圖進(jìn)行形