论文摘要
统一建模语言UML是一种功能强大并且普遍适用的建模语言,目前已广泛应用于软件密集型系统的建模过程中。然而,UML是半形式化的---它的语法结构采用了形式化的规约,但是它的语义部分则是用自然语言描述的,对模型难以进行语义分析和一致性检查。为了解决上述问题,为UML建立一个形式语义模型无疑是最好的解决途径。目前UML模型的形式语义研究主要分为两大类。第一类是转换方法,在这类方法中,按照已经存在的形式语言来建立UML模型。但由不同的形式语言定义的UML模型都存在着定义缺陷的问题,即不能从各个方面精确地定义模型,而且也存在着不同模型之间的不一致性问题。另一类方法称为直接方法,即从语义学的角度直接定义UML模型的形式语义,在此基础上构建形式化的UML模型,然后提供一个连接机制将这些模型组合在一起进行模型一致性检验。本文的工作属于第二类即直接方法。论文首先介绍对象精化演算系统rCOS,其语法和语义基础为C.A.R.Hoare和何积丰共同提出的统一程序设计理论;接着简述了形式语义学的内容,重点介绍了指称语义学;建立了类图,用例图,序列图,状态图以及构件图的形式语义模型;在此基础上,为了支持基于UML的模型驱动软件开发,把类图,用例图,序列图,状态图融合在一起,建立了模型驱动式迭代开发过程中的需求模型,并把需求模型转化到rCOS的规范形式,以便支持面向对象开发方法以及模型的精化演算;最后,论文集中讨论了UML类图与状态图,状态图与状态图以及序列图与状态图之间的一致性条件以及检验方法,且通过一个实例分析验证了已给出的序列图与状态图一致性检验方法的正确性。本文通过rCOS的扩展来表示构件从而给出了UML构件图的语义模型,而且随着rCOS的不断发展会在此框架下给出更多的UML模型图的形式语义,这也是本文的主要研究目的。
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标签：统一建模语言论文; 对象精化演算系统论文; 语义模型论文; 模型一致性论文;