基于圖變換的可視化層次用例建模及演化方法研究.pdf

1、UML(Unified Modeling Language)作為一種標準的可視化建模語言，在軟件開發(fā)領域得到廣泛應用，是近年來可視化建模和模型演化研究的熱點。UML中得到廣泛應用的用例模型由于缺乏嚴格一致的語法和語義規(guī)范，導致模型難以演化，嚴重影響用例模型的質量和建模效率。隨著軟件規(guī)模的不斷擴大、軟件復雜性的不斷增加和軟件變化的不斷加劇，UML用例模型愈來愈難以適應。 論文主要研究基于圖變換理論的用例建模及演化問題。首先對可視化

2、用例建模、軟件演化和圖變換理論的研究和應用現(xiàn)狀進行了分析，應用圖變換理論和謂詞邏輯，提出了一種基于圖變換的可視化層次用例建模及演化方法，對方法涉及的模型、技術、過程和工具進行了系統(tǒng)深入的研究，并通過門禁系統(tǒng)實例論證了方法的有效性。 論文提出了基于重用的層次用例模型，給出了層次用例模型文本描述的擴展巴科斯范式，并應用帶屬性類型圖及圖變換原理，定義了層次用例模型可視化圖形描述的抽象文法與具體文法，構建了由圖形描述自動生成對應文本描述

3、的算法，進一步結合事件序列，研究了層次用例模型文本描述的指稱語義。 為提高圖變換在軟件演化應用中的表達能力和處理性能，結合謂詞邏輯，論文提出了軟件演化操作描述語言SEOL(SoftwareEvolution Operation Language)，研究了SEOL語言的結構化操作語義，指出了軟件演化操作語義等價的分析方法，針對SEOL語言表達式，構建了相應的處理機制，包括處理的基本原理和處理流程，討論了圖變換操作的SEOL描述。

4、 針對層次用例模型描述的特點，論文提出了演化式用例建模過程模型，將用例建模及演化過程分為四個階段：初始建模、擴展、分析和重構，并基于帶屬性類型圖和SEOL語言，對各階段的活動進行了詳細討論。在擴展階段，給出了擴展操作規(guī)則和撤銷操作規(guī)則的定義。在分析階段，提出了用例大小度量、用例模型結構復雜性度量和用例模型可重用性度量的計算方法和啟發(fā)式規(guī)則，給出了用例模型語法正確性檢查以及反模式分析技術。在重構階段，定義了重構操作描述規(guī)范，并進一步

5、對層次用例模型的重構進行了分類討論。 同時，論文還研究了層次用例模型建模及演化過程的自動化問題。結合偏序規(guī)劃和模糊聚類技術，研究了用例模型演化操作的設計和優(yōu)化技術。在層次用例模型描述語法和SEOL語言的基礎上，討論了可視化用例建模與演化原型工具的開發(fā)。總之，本文的研究工作為提高用例模型的質量，擴大用例模型的應用范圍，具有重要意義，而且也為可視化建模和軟件演化提供了科學的參考，在新一代軟件開發(fā)方法中具有良好的應用前景。 最