【文章內(nèi)容簡介】 展和專有化機制， 無須對核心概念進行修改； (5)為面向?qū)ο蟮脑O(shè)計與開發(fā)中涌現(xiàn)出的高級概念提供支持，強調(diào)軟件在開發(fā)過程中對架構(gòu)、框架、模式和組件的重用； (6)與最好的軟件工程實踐經(jīng)驗集成； (7)有利于面 向 對象工具的市場成長。 UML 的組成 UML[張莉等 ,20xx]是由圖和元模型組成的。圖是 UML 的基本語法，而元模型則給出圖的內(nèi) 涵，是 UML 的語義 。 UML 的語義是定義在一個四層建模概念框架中的，其層結(jié)構(gòu)如下 ： 南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 7 (1)元元模型層，組成 UML 的基本元素“事物”，代表要定義的所有事物 ； (2)元模型層， 面向?qū)ο蠛兔嫦蚪M件開發(fā)的各種概念，如 “ 類 ” 、 “ 關(guān)聯(lián) ” 、“ 屬性 ” 等，是 UML 語言的組成部分 。 這一層的每一個概念都是元元模型中“事物”概念的實例 ； (3)模型層，組成了 UML 的模型。 建模者自己創(chuàng)建的具體的模型，比如 “ 汽車 ” 類 ， “ 司機 ” 類 ，以及 “ 汽車 ” 與 “ 司機 ” 之間的多對多關(guān)系 。 這一層的每個概念都是元模型中概念的一個實例，這一層的模型通常叫 做類模型或者類型模型 ； (4)用戶模型層，這個層中的所有元素都是 UML 模型的實例 ，比如 “ 小李：司機 ” 、 “ A001： 汽車 ” 。 這一層的模型通常叫做對象模型或?qū)嵗Ｐ汀? UML 的主要內(nèi)容 為了能支持從不同角度來考察系統(tǒng)，標準建模語言 UML 定義了下列 5 類、共 9 種模型圖： 第一類是用例圖，從用戶角度描述系統(tǒng)功能，并指出各功能的操作者。 第二類是靜態(tài)圖 (Static diagram)，包括類圖、對象圖和包圖。其中類圖描述系統(tǒng)中類的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。不僅定義系統(tǒng)中的類，表示類之間的聯(lián)系，如關(guān)聯(lián)、依賴、聚合等，也包括類 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) (類的屬性和操作 )。類圖描述的是一種靜態(tài)關(guān)系，在系統(tǒng)的整個生命周期都是有效的。對象圖是類圖的實例，幾乎使用與類圖完全相同的標識。他們的不同點在于對象圖顯示類的多個對象實例，而不是實際的類。一個對象圖是類圖的一個實例。由于對象存在生命周期，因此對象圖只能在系統(tǒng)某一時間段存在。包由包或類組成，表示包與包之間的關(guān)系。包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)。 第三類是行為圖 (Behavior diagram)，描述系統(tǒng)的動態(tài)模型和組成對象間的交互關(guān)系，包括狀態(tài)圖、活動圖。其中狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā) 生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件。通常，狀態(tài)圖是對類圖的補充。在實際應用當中并不需要為所有的類畫狀態(tài)圖，應僅為那些有多個狀態(tài) ， 并且 其行為受外界環(huán)境的影響并且發(fā)生改變的類畫狀態(tài)圖。而活動圖描述滿足用例要求所要進行的活動以南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 8 及活動間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動。 第四類是交互圖 (Interactive diagram)，描述對象間的交互關(guān)系，包括順序圖和合作圖。其中，順序圖顯示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系，它強調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時顯示對象之間的交互合作圖描述對象間的協(xié)作關(guān)系，合作圖跟順序圖相似，顯示對象間的動態(tài)合作關(guān)系。 除顯示信息交換外，合作圖還顯示對象以及它們之間的關(guān)系。如果強調(diào)時間和順序，則使用順序圖；如果強調(diào)上下級關(guān)系，則選擇合作圖。這兩種圖合稱為交互圖。 第五類是實現(xiàn)圖 (Implementation diagram)，包括構(gòu)件圖、配置圖。其中構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系。一個部件可能是一個資源代碼部件、一個二進制部件或一個可執(zhí)行部件。它包含邏輯類或?qū)崿F(xiàn)類的有關(guān)信息。部件圖有助于分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。它可以顯示實際的計算機和設(shè)備 (用節(jié)點表示 )以及 它們之間的連接關(guān)系，也可顯示連接的類型及部件之間的依賴性。在節(jié)點內(nèi)部，放置可執(zhí)行部件和對象以顯示節(jié)點跟可執(zhí)行軟件單元的對應關(guān)系。 從應用的角度看，當采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)設(shè)計系統(tǒng)時，首先是描述需求；其次根據(jù)需求建立系統(tǒng)的靜態(tài)模型，以構(gòu)造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；第三步是描述系統(tǒng)的行為。其中在第一步與第二步中所建立的模型都是靜態(tài)的，包括用例圖、類圖 (包含包 )、對象圖、組件圖和配置圖等五個圖形，是標準建模語言 UML 的靜態(tài)建模機制。第三步中所建立的模型或者可以執(zhí)行，或者表示執(zhí)行時的時序狀態(tài)或交互關(guān)系。它包括狀態(tài)圖、活動圖、順序圖和合 作圖等四個圖形，是標準建模語言 UML 的動態(tài)建模機制。因此，標準建模語言 UML 的主要內(nèi)容也可以歸納為靜態(tài)建模機制和動態(tài)建模機制兩大類 [劉曉華 , 20xx]。 UML 的 特點 UML 的特點 主要 在以下 幾點 ： UML 是國際統(tǒng)一的標準，用它表示的產(chǎn)品符合國際標準，產(chǎn)品能夠得到廣泛的認可。 作為國際標準，國際軟件業(yè)和商業(yè)對 UML 的支持也相當普遍，因而采用南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 9 它將可以得到最廣泛的技術(shù)支持和工具支持。 UML 采用圖的形式 來表述系統(tǒng)的視圖，圖形化易于理解的優(yōu)勢使得不同知識背景的客戶 、領(lǐng)域?qū)＜摇⑾?統(tǒng)分析 員 以及開發(fā)人員可以方便的交流。 UML 是一種標準的表示方法，具有通用性。 UML 具有良好的可擴展性，可適用到不同的領(lǐng)域，在具有通用性的同時還具有使自身專用化的能力。 UML 的應用 UML 適用于系統(tǒng)開發(fā)過程中從需求 分析 到系統(tǒng)完成后測試的不同階段。在需求分 析階段，可以用用例來捕獲用戶需求。通過用例建模，描述系統(tǒng)的 角色及其對系統(tǒng) (用例 )的功能要求。分析階段主要需要識別 類以及它們相互間的關(guān)系，并用 UML 類圖來描述。為實現(xiàn)用例和類之間的協(xié)作， 可以用 UML 動態(tài)模型來描述。在分析階段，只 對問題域的對象 (現(xiàn)實世界的概念 )建模，而不考慮定義軟件系統(tǒng)中技術(shù)細節(jié)的類 (如處理用戶接口、數(shù)據(jù)庫、通訊和并行性等問題的類 )。這些技術(shù)細節(jié)將在設(shè)計階段引入，因此設(shè)計階段為構(gòu)造階段提供更詳細的規(guī)格說明 。 編程 (構(gòu)造 )是一個獨立的階段，其任務(wù)是用面向?qū)ο缶幊陶Z言將來自設(shè)計階段的類轉(zhuǎn)換成實際的代碼。在用 UML 建立分析和設(shè)計模型時，應盡量避免考慮把 設(shè)計模型轉(zhuǎn)換成某種特定的編程語言， 因為在早期階段，模型僅僅是理解和分析系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的工具，過早考慮編碼問題十分不利于建立簡單正確的模型。 UML模型還可作為測試階段的依據(jù)。系統(tǒng)通 常需要經(jīng)過單元測試、集成測試、系統(tǒng)測試和驗收測試。不同的測試小組使用不同的 UML 圖作為測試依據(jù)；單元測試使用類圖和類規(guī)格說明；集成測試使用部件圖和合作圖；系統(tǒng)測試使用用例圖來驗證系統(tǒng)的行為；驗收測試由用戶進行，以驗證系統(tǒng)測試的結(jié)果是否滿足在分析階段確定的需求。 總之，標準建模語言 UML 適用于以面向?qū)ο蠹夹g(shù)來描述任何類型的系統(tǒng)，南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 10 而且適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段，從需求 分析 直至系統(tǒng)完成后的測試和維護。 PowerBuilder 目前的數(shù)據(jù)庫 應用技術(shù) 中普遍采用的就是客戶機 /服務(wù)器 體系結(jié)構(gòu) [衛(wèi)海等 ,20xx]，在這種體系結(jié)構(gòu)中，所有的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)都在服務(wù)器上，客戶機通過采用 標準 的 SQL 語句等方式來訪問 數(shù)據(jù)庫中的 數(shù)據(jù)。由于這種體系結(jié)構(gòu)把數(shù)據(jù)和對數(shù)據(jù)的管理都統(tǒng)一放在了服務(wù)器上 ， 就保證了數(shù)據(jù)的 安全 性和完整性，同時也可以充分利用服務(wù)器高性能的特點。 PowerBuilder是著名的數(shù)據(jù)庫應用開發(fā)工具生產(chǎn)廠商 PowerSoft公司推出的產(chǎn)品（ PowerSoft 現(xiàn)已被數(shù)據(jù)庫廠商 Sybase 所收購），它完全按照客戶機 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)研制設(shè)計，在客戶機 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，它使用在客戶機中，作為數(shù)據(jù)庫應用程序的開發(fā)工具而存在。由于 PowerBuilder 采用了面向?qū)ο蠛涂梢暬夹g(shù)，提供可視化的應用開發(fā)環(huán)境 。 利用 PowerBuilder，可以方便快捷地開發(fā)出利用后臺服務(wù)器中數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫應用程序。 PowerBuilder[崔巍 ,20xx]最 大的特點 之一 就是提出了數(shù)據(jù)窗口對象的概念。數(shù)據(jù)窗口對象也是 PowerBuilder 中的一種對象類型，與其它對象不同的是數(shù)據(jù)窗口對象 可以直接 訪問后臺的數(shù)據(jù)庫服務(wù) 器。 在數(shù)據(jù)窗口對象中定義了數(shù)據(jù)的來源和數(shù)據(jù)的顯示風格，這樣在應用程序中就可以把精力完全放在程序的運行流程控制上，而不用 關(guān)心具體數(shù)據(jù)的來源 。 因為在數(shù)據(jù)窗口對象中已經(jīng)定義好了數(shù)據(jù)的來源 ，所以 如果需要使用數(shù)據(jù)庫中不同的數(shù)據(jù)也只要對數(shù)據(jù)窗口對象進行修改就可以了。特別要指出的是 PowerBuilder 在數(shù)據(jù)窗口對象中提供了豐富的數(shù)據(jù)顯示方式，可以滿足各種不同的需要。 南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 11 Sybase 1．版本 1984 年， Mark B. Hiffman 和 Robert Epstern 創(chuàng)建了 Sybase 公司，并在1987 年推出了 Sybase 數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品 [邵佩英 ,1997]。 SYBASE 主要有三種版本，一是 UNIX 操作系統(tǒng)下運行的版本，二是 Novell Netware 環(huán)境下運行的版本，三是 Windows NT 環(huán)境下運行的版本。 被 UNIX 操作系統(tǒng)目前廣泛應用的為SYBASE 11 及 SYABSE 的 for UNIX 版本 。 2． Sybase 數(shù)據(jù)庫的特點 （ 1）它是基于客戶 /服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫 。 一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫都是基于主/從式的模型 。在主 /從式的 結(jié)構(gòu)中，所有的應用都運行在一臺機器上。用戶只是通過終端發(fā)命令或簡單地查看應用運行的結(jié)果。 而在客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)中，應用被分在了多臺機 器上運行。一臺機器是另一個系統(tǒng)的客戶，或是另外一些機器的服務(wù)器 ， 這些機器通過局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)聯(lián)接起來。 （ 2） 它是真正開放的數(shù)據(jù)庫 。 由于采用了客戶 /服務(wù)器結(jié)構(gòu)，應用被分在了多臺機器上運行。更進一步，運行在客戶端的應用不必是 Sybase 公司的產(chǎn)品。對于一般的關(guān)系數(shù)據(jù)庫，為了讓其它語言編寫的應用能夠訪問數(shù)據(jù)庫，提供了預編譯。 Sybase 數(shù)據(jù)庫，不只是簡單地提供了預編譯，而且公開了 應用程序接口DBLIB，鼓勵第三方編寫 DBLIB 接口。由于開放的客戶 DBLIB 允許在不同的平臺使用完全相同的調(diào)用，因而使得訪問 DBLIB 的應用程序很容易從一個平臺向另一個平臺移植。 （ 3） 它是一種高性能的數(shù)據(jù)庫 。 Sybase 真正吸引人的地方還是它的高性能。體現(xiàn)在以下幾方面： 通過提供存儲過程，創(chuàng)建了一個可編程數(shù)據(jù)庫。存儲過程允許用戶編寫自己的數(shù)據(jù)庫子例程。這些子例程是經(jīng)過預編譯的，因此不必為每次調(diào)用都進行編譯、優(yōu)化、生成查詢規(guī)劃，因而查詢速度要快得多。 事件驅(qū)動的觸發(fā)器是一種特殊的存儲過程。通過觸 發(fā)器可以啟動另一個存儲過程，從而確保數(shù)據(jù)庫的完整性。 Sybase 體系結(jié)構(gòu)的另一個創(chuàng)新之處就是多線索化。一般的數(shù)據(jù)庫都依靠操作系統(tǒng)來管理與數(shù)據(jù)庫的連接。當有多個用戶連接時，系統(tǒng)的性能會大幅度下降。 Sybase 數(shù)據(jù)庫不讓操作系統(tǒng)來管理進程，把與數(shù)據(jù)庫的連接當作自己的一部分來管理。此外， Sybase 的數(shù)據(jù)庫引擎還代替操作系統(tǒng)來管理南京大學碩士論文 第二 章 相關(guān)技術(shù) 介紹 12 一部分硬件資源，如端口、內(nèi)存、硬盤，繞過了操作系統(tǒng)這一環(huán)節(jié)，提高了性能。 3． Sybase 數(shù)據(jù)庫的組成 。 Sybase 數(shù)據(jù)庫 [車敦仁 等 ,20xx] 主要由三部分組成： (1) 進行 數(shù)據(jù)庫管理和維護的一個聯(lián)機的關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) Sybase SQL Server； Sybase SQL Server 是個可編程的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，它是整個 Sybase產(chǎn)品的核心軟件，起著數(shù)據(jù)管理、高速緩沖管理、事務(wù)管理的作用。 (2) 支持數(shù)據(jù)庫應用系統(tǒng)的建立與開發(fā)的一組前端工具 Sybase SQL Toolset； ISQL 是與 SQL Server 進行交互的一種 SQL 句法分析器。 ISQL 接收用戶發(fā)出的 SQL 語言，將其發(fā)送給 SQL Server，并將結(jié)果以形式化的方式顯示在用戶的標準輸出上。 DWB 是數(shù)據(jù)工 作臺，是 Sybase SQL Toolset 的一個主要組成部分，它的作用在于使用戶能夠設(shè)置和管理 SQL Server 上的數(shù)據(jù)庫，并且為用戶提供一種對數(shù)據(jù)庫的信息執(zhí)行添加、更新和檢索等操作的簡便方法。在DWB 中能完成 ISQL 的所有功能，且由于