OCL-JML轉(zhuǎn)換方法的研究及其在軟件開發(fā)過程中的應(yīng)用.pdf

1、UML是在多種面向?qū)ο蠼７椒ǖ幕A(chǔ)上發(fā)展起來的建模語言，被廣泛地用于軟件系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。但是，UML缺少對下層實(shí)現(xiàn)的支持。在編碼階段，盡管很多的UML建模工具支持代碼自動(dòng)生成，即使用面向?qū)ο缶幊陶Z言將來自設(shè)計(jì)階段的類轉(zhuǎn)換成實(shí)際的代碼，如Java類代碼框架。但是這些代碼框架只是一個(gè)空空的架子，對于后續(xù)的編碼沒有什么實(shí)質(zhì)的指導(dǎo)。在測試階段，UML模型還可作為測試階段的依據(jù)。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

2、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(yàn)證系統(tǒng)的行為。但是，這種依據(jù)不是精確的指導(dǎo)，只是作為測試人員的一種文檔參考。 UML在描述中層及低層的軟件設(shè)計(jì)時(shí)被廣泛地使用，近來又被用作一種架構(gòu)描述語言。其主要優(yōu)勢有：面向?qū)ο蟮娘L(fēng)格及相關(guān)模式；在大多數(shù)圖表中表示組件和接口的能力；良好定義的過程和語義；代碼的自動(dòng)生成；對于具體領(lǐng)域的可擴(kuò)展性等。但是，與標(biāo)準(zhǔn)的ADL相比，UML在作為ADL時(shí)有它的不足之處：形式化水平不

3、足；鼓勵(lì)對象連接架構(gòu)，而不是接口連接架構(gòu)：缺少對特定模式的支持；無法自動(dòng)生成測試用例，缺少對測試的指導(dǎo)；對性能/安全性要求高的系統(tǒng)的描述困難等。 OCL是UML規(guī)范的一個(gè)子規(guī)范，用來描述對象的約束和相互之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。標(biāo)準(zhǔn)的UML模型對模型特性的描述主要是通過自然語言進(jìn)行描述的，自然語言的描述存在著不精確和二義性，這在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候還不是太大的問題，但要將UML模型轉(zhuǎn)化為實(shí)際運(yùn)行的程序，則要求消除這種模型表述的不確定性。OCL語

4、言可以精確地描述模型的約束條件以及相互之間的關(guān)系，非常適合于模型驅(qū)動(dòng)的開發(fā)。目前已經(jīng)有許多UML建模工具支持OCL。 本文提出了一種基于OCL-JML轉(zhuǎn)換的解決方案：將帶有OCL約束的UML圖轉(zhuǎn)換為帶有JML注解的Java類代碼框架，從而可以利用JML豐富的支撐工具進(jìn)行調(diào)試和自動(dòng)測試?；贠CL-JML的轉(zhuǎn)換，一方面集成了軟件開發(fā)流程的整個(gè)過程，使高層設(shè)計(jì)指導(dǎo)低層實(shí)現(xiàn)及測試；另一方面，彌補(bǔ)了UML在作為ADL時(shí)在指導(dǎo)測試方面的不

5、足。 文章定義了OCL-JML詳細(xì)的形式化映射機(jī)制，分別描述了OCL基本數(shù)據(jù)類型、屬性表達(dá)式、集合操作、迭代操作、前置/后置條件約束、不變式約束及其他有意義的OCL結(jié)構(gòu)的映射規(guī)則。同時(shí)，本文給出了基于上述OCL-JML映射機(jī)制的工具JML-AddIn的實(shí)現(xiàn)框架，它是Rational Rose建模軟件的插件。它可以輔助用戶向Rose軟件中的UML類圖添加OCL約束，并按照已定義好的OCL-JML映射機(jī)制將添加的OCL約束映射到相應(yīng)