模型驱动的开发方法——基于面向对象的开发
软件开发中的模型驱动设计
软件开发中的模型驱动设计随着信息技术的不断发展，软件开发已经成为企业数字化转型不可或缺的一部分。
在软件开发中，模型驱动设计已经逐渐成为了研究的热点。
本文将重点介绍模型驱动设计的概念、发展历程、作用以及应用场景等相关内容。
一、概念模型驱动设计（Model Driven Design，MDD）是以模型为中心的软件开发方法学，它通过建立模型来描述系统，以模型为基础进行开发和测试等工作。
MDD强调建模，将建模过程作为软件开发的核心，采用自动化工具将建好的模型转化为实际的代码，从而实现快速、高效、可维护的软件开发。
二、发展历程模型驱动设计作为软件开发的一种新方法，其起源可以追溯到上世纪80年代，当时，面向对象技术（Object Oriented Technology）盛行。
后来，随着软件规模的增加，软件的复杂性也越来越高，传统的软件开发方法无法满足需求，于是MDD应运而生。
同时，UML（Unified Modeling Language）也被引入到软件开发中作为MDD的一种工具。
三、作用1. 降低开发难度MDD可以使用图形化界面、拖拽操作等方式建立模型，将开发人员从代码编写中解放出来，降低了开发难度和复杂度。
2. 提高开发效率MDD采用模型驱动的方式进行开发，可以自动生成源代码和文档，减少了软件开发中的重复劳动，提高了开发效率。
3. 优化软件质量MDD中，模型可以一直保持在系统开发的各个阶段，这意味着系统设计、开发、测试等环节都可以利用一个模型，保证开发出的软件质量更加优良。
四、应用场景模型驱动设计在实际的软件开发中有着广泛的应用场景，以下是几个主要的场景：1. 大规模软件系统开发对于大规模软件系统的开发，MDD可以对系统进行分系统建模，提高开发效率和质量。
2. 可扩展性软件开发通过MDD，软件可以实现快速构建和调整，提高软件可扩展性。
3. 复杂软件系统开发对于复杂的软件系统，MDD可以提高软件开发的质量和效率，规避系统开发中的风险。
基于模型驱动的软件开发方法
模型驱动的软件体系结构
统一建模语言 （Uniform Modeling Language, UML）
•以面向对象图的方式来描述任何类型的系统,具有很宽的 应用领域。 •其中最常用的是建立软件系统的模型,但它同样可以用于 描述非软件领域的系统,如机械系统、企业机构或业务过 程,以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业 系统或工业过程等。 •总之,UML是一个通用的标准建模语言，可以对任何具有 静态结构和动态行为的系统进行建模。
模型驱动的软件体系结构
UML的静态建模机制
•用例图(Use case diagram) •类图(Class diagram) •对象图(Object diagram ) •包(Package) •构件图(Com)
模型驱动的软件体系结构
模型驱动的软件体系结构
模型驱动的软件开发模式
与传统开发模式的不同： •元模型和模型映射技术共享: 元 模 型 和 模 型 映 射 技 术 实际上陷含了特定领域所固有的知识。在同一个领域 的应用中，都可以共享这些元模型和模型映射技术。 •模型重用:软件重用从组件的重用扩展到模型的重用。 这是软件重用的大发展。首先，组件重用有平台的限 制，而模型的重用则脱离了这个限制；其次，模型由 于它的多层次性，使得软件的重用可以在任意一个层 次上，这样就可以最大限度地重用现有成果。
模型驱动的特点:模型的层级性
诺贝尔奖获得者赫伯特 A. 西蒙(Harbert A．Simen)曾论述到 ：“ 要构造一门关于复杂系统的比较正规的理论，有一条 路就是求助于层级理论 …… 我们可以期望，在一个复杂性 必然是从简单性进化而来的世界中，复杂系统是层级结构 的”
系统A 系统B 系统C
…
系统Z
软件工程复习题及答案
2006-2007-2软件工程复习一、单项选择题（20选10）1. 结构化分析的主要描述手段有( B )。
A. 系统流程图和模块图B. ＤＦＤ图、数据词典、加工说明C. 软件结构图、加工说明D. 功能结构图、加工说明2. 用于表示模块间的调用关系的图叫（ D ）。
A．PAD B．SC C．N-S D．HIPO3. 在（ B ）模型中是采用用例驱动和架构优先的策略，使用迭代增量建造方法，软件“逐渐”被开发出来的。
A．快速原型 B. 统一过程 C．瀑布模型 D. 螺旋模型4. 常用的软件开发方法有面向对象方法、面向( A )方法和面向数据方法。
A. 过程B. 内容C. 用户D. 流程5 从工程管理的角度来看，软件设计分两步完成( D )。
A. ①系统分析②模块设计B. ①详细设计②概要设计C. ①模块设计②详细设计D. ①概要设计②详细设计6. 程序的三种基本结构是（ B ）。
A. 过程、子程序、分程序 B．顺序、条件、循环C．递归、堆栈、队列 D．调用、返回、转移7. 程序的三种基本结构是（ B ）。
A. 过程、子程序、分程序 B．顺序、条件、循环C．递归、堆栈、队列 D．调用、返回、转移8. SD方法衡量模块结构质量的目标是（ C ）。
A. 模块间联系紧密，模块内联系紧密B. 模块间联系紧密，模块内联系松散C. 模块间联系松散，模块内联系紧密D. 模块间联系松散，模块内联系松散9．为提高软件测试的效率，应该（ C ）。
A．随机地选取测试数据 B．取一切可能的输入数据作为测试数据C．在完成编码后制定软件测试计划 D．选择发现错误可能性大的数据作为测试数据10．( D )测试用例发现错误的能力较大。
A.路径覆盖B.条件覆盖C.判断覆盖D.条件组合覆盖11．软件需求分析应确定的是用户对软件的( A )。
A. 功能需求和非功能需求B. 性能需求C. 非功能需求D. 功能需求12．下列各种图可用于动态建模的有（ C ）。
基于模型的软件设计与开发研究
基于模型的软件设计与开发研究在当今信息化时代，软件的需求日益增长，软件的设计和开发也变得越来越复杂。
因此，如何提高软件的设计和开发效率，降低开发成本，成为一个非常重要的问题。
在这个背景下，基于模型的软件设计和开发技术成为了新的解决方案。
1. 基于模型的软件设计基于模型的软件设计是以模型为中心，将软件设计和开发分为多个阶段，并对每个阶段进行建模和验证的一种方法。
在这种方法中，每个阶段的模型都是上一个阶段模型的延伸和细化。
这种方法可以为软件设计人员提供更直观、更明确的设计规范，并可以更好地管理软件项目的复杂性。
在基于模型的软件设计中，UML（统一建模语言）是应用最广泛的建模语言之一。
UML提供了一系列的图形化符号，设计人员可以使用这些符号来描述软件的结构、行为和交互等。
同时，UML基于面向对象的思想，使得软件的设计变得更加灵活和可扩展。
2. 基于模型的软件开发与基于模型的软件设计类似，基于模型的软件开发也将软件的开发过程分为多个阶段，并对每个阶段进行建模和验证。
在这种方法中，每个阶段的模型都是上一个阶段模型的延伸和细化。
这种方法可以为软件开发人员提供更直观、更明确的开发规范，并可以更好地管理软件项目的复杂性。
在基于模型的软件开发中，MDD（模型驱动开发）是一种流行的开发方法。
MDD将软件开发分为建模、转换和生成三个阶段。
在建模阶段，开发人员使用UML等建模语言来描述软件的结构、行为和交互等。
在转换阶段，开发人员将建模结果转换为目标平台的代码。
在生成阶段，开发人员可以直接生成可执行的软件。
3. 基于模型的软件开发工具基于模型的软件设计和开发需要使用相应的工具来辅助完成。
下面介绍几种流行的工具：（1）Enterprise Architect：这是一款功能强大的UML建模工具。
它支持UML2.5标准，并可以生成多种程序语言的代码。
（2）Visual Paradigm：这是一款功能强大的UML建模工具。
它支持UML2.5标准，并提供了多种UML图形。
软件工程导论吴艳版答案
软件工程导论吴艳版答案一、选择题1、模块内聚度越高，说明模块内各成分彼此结合的程度越（） [单选题] *A、松散B、紧密(正确答案)C、无法判断D、相等2、软件的结构化设计方法中，一般分为概要设计和详细设计两阶段，其中详细设计主要是对（）进行设计。
[单选题] *A、软件结构B、软件接口C、软件模型D、软件模块(正确答案)3、程序的三种基本控制结构是（） [单选题] *A、过程、子程序和分程序B、顺序、分支和循环(正确答案)C、递归、堆栈和队列D、调用、返回和转移4、结构化设计是一种应用最广泛的系统设计方法，是以（）为基础，自顶向下，求精和模块化的过程。
[单选题] *A、数据流B、数据流图(正确答案)C、数据库D、数据结构5、程序流程图（框图）中的箭头代表（） [单选题] *A、数据流B、控制流(正确答案)C、调用关系D、组成关系6、软件设计的重要性可以被概括成（） [单选题] *A、精确B、复杂C、高效开发D、对质量的追求(正确答案)7、下列哪种设计相当于一个房屋中每个房间的内部详图?（） [单选题] *A、体系结构设计B、构件级设计(正确答案)C、接口设计D、数据设计8、结构化软件工程方法中，（）阶段主要是要建立软件结构。
[单选题] *A、需求分析B、概要设计(正确答案)C、详细设计D、可行性研究9、（）是一张二维图。
其纵向代表时间轴，时间沿垂直方向向下延伸;其横向由多个参与交互的对象构成。
[单选题] *A、对象图B、活动图C、交互图D、顺序图(正确答案)10、下列（）不是MVC的组成部分? [单选题] *A、模型B、视图C、接口(正确答案)D、控制器11、类之间的关系不包括（） [单选题] *A、依赖关系B、泛化关系C、实现关系D、分解关系(正确答案)12、模块间的耦合度越低，说明模块之间的关系越（）。
[单选题] *A、松散(正确答案)B、紧密C、无法判断D、相等13、软件体系结构设计属于（）。
面向对象的软件开发方法简介
1面向对象的软件开发方法简介面向对象的开发方法把软件系统看成各种对象的集合，对象就是最小的子系统，一组相关的对象能够组合成更复杂的子系统。
面向对象的开发方法具有以下优点。
●把软件系统看成是各种对象的集合，这更接近人类的思维方式。
●软件需求的变动往往是功能的变动，而功能的执行者——对象一般不会有大的变换。
这使得按照对象设计出来的系统结构比较稳定。
●对象包括属性（数据）和行为（方法），对象把数据和方法的具体实现方式一起封装起来，这使得方法和与之相关的数据不再分离，提高了每个子系统的相对独立性，从而提高了软件的可维护性。
●支持封装，抽象，继承和多态，提高了软件的可重用性，可维护性和可扩展性。
1.1 对象模型在面向对象的分析和设计阶段，致力于建立模拟问题领域的对象模型。
建立对象模型既包括自底向上的抽象过程，也包括自顶向下的分解过程。
1．自底向上的抽象建立对象模型的第一步是从问题领域的陈述入手。
分析需求的过程与对象模型的形成过程一致，开发人员与用户交谈是从用户熟悉的问题领域中的事物（具体实例）开始的，这就使用户和开发人员之间有了共同语言，使得开发人员能够彻底搞清用户需求，然后再建立正确的对象模型。
开发人员需要进行以下自底向上的抽象思维。
●把问题领域中的事物抽象为具有特定属性和行为的对象。
●把具有相同属性和行为的对象抽象为类。
●若多个类之间存在一些共性（具有相同属性和行为），把这些共性抽象到父类中。
再自底向上的抽象过程中，为了使子类能更好的继承父类的属性和行为，可能需要自顶向下的修改，从而使整个类体系更加合理。
由于这类体系的构造是从具体到抽象，再从抽象到具体，符合人们的思维规律，因此能够更快，更方便的完成任务。
2．自顶向下的分解再建立对象模型的过程中，也包括自顶向下的分解。
例如对于计算机系统，首先识别出主机对象，显示器对象，键盘对象和打印机对象等。
接着对这些对象再进一步分解，例如主机对象有处理器对象，内存对象，硬盘对象和主板对象组成。
软件工程面向对象软件开发方法
软件工程面向对象软件开发方法引言在当前的软件开发领域中，面向对象编程（Object-oriented programming，简称OOP）是一种主要的软件开发方法。
面向对象软件开发方法基于面向对象的程序设计理念，通过将问题分解为对象，并通过对象之间的交互来解决问题。
本文将介绍面向对象软件开发的概念、特性以及在软件工程中的重要性。
面向对象软件开发概述面向对象软件开发是一种以对象为核心的软件开发方法，其中一个对象可以是一个类的实例或一个类本身。
对象在面向对象软件开发中被视为具有状态、行为和标识的实体。
该方法通过将问题分解为对象，并定义对象之间的关系和交互来解决问题。
面向对象软件开发方法有以下几个基本特征：1.封装（Encapsulation）：通过封装将数据和相关操作组合在一起，只暴露必要的接口给外部使用。
封装可以使得对象的内部实现对外部不可见，提高了代码的可维护性和安全性。
2.继承（Inheritance）：通过继承，在已有类的基础上创建新的类。
继承可以促使代码重用和层次化设计。
3.多态（Polymorphism）：多态允许同一操作作用于不同类型的对象上，并产生不同的结果。
这种特性增加了代码的灵活性和可扩展性。
面向对象软件开发方法的优势包括：•提高开发效率：通过封装和抽象的机制，可以更好地管理和组织大型项目的代码，减少开发时间和维护成本。
•提高代码复用性：通过继承和多态的机制，可以避免重复编写相似的代码，提高了代码的复用性和可维护性。
•提高软件的可扩展性：面向对象软件开发方法的灵活性使得系统易于进行修改和扩展，能够快速适应变化的需求和技术。
面向对象软件开发流程面向对象软件开发方法通常包括以下几个主要步骤：在需求分析阶段，软件工程师与客户交流，确保准确理解客户的需求和问题。
通过讨论和分析，确定系统的功能需求、非功能需求和约束条件。
领域建模领域建模是通过抽象和建模来描述问题领域的过程。
通过识别实体、属性和关系，构建领域模型，这些模型将在后续的设计和实现阶段中使用。
面向对象建模
面向对象建模面向对象建模是一种高级软件开发方法，它旨在基于实现系统的对象和对象之间的关系建立一个模型，这个模型可以更好地描述现实世界中的问题。
面向对象建模涉及到许多概念和方法，包括对象、类、继承、多态、封装等，这些概念和方法共同构成了面向对象编程的基础。
在面向对象建模中，对象是基本的构建块，它们代表了现实世界中的某个实体或概念。
对象具有属性和行为，在面向对象编程中，属性和行为通常都被封装起来，以便对象与其他对象进行交互。
类是对象的模板，它定义了对象共享的属性和行为，可以看作是对象的集合。
继承是一种机制，它允许一个类从另一个类“继承”属性和行为。
多态是指不同的对象可以对同一个消息做出不同的响应。
封装是一种保护数据和方法的机制，它限制了对象只能通过特定的界面（public接口）来访问它的属性和方法。
面向对象建模的一个重要目标是使代码更易于维护和扩展。
通过使用面向对象的方法，可以将复杂的系统分解为较小的、单独的部分，每个部分都拥有独立的责任和行为。
这种分解方法被称为分层或模块化，可以使得系统更容易维护和修改，也可以更容易地扩展系统的功能。
面向对象建模有很多的优点，比如可重用性、扩展性、可维护性等等。
在面向对象建模过程中，可以使用UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）来绘制用例图、类图、时序图等等，来描述和指导需求分析、系统设计和实现。
UML是一种标准的建模语言，它提供了相对简单和规范的图形符号和建模语法，易于理解和使用。
总之，面向对象建模是一种强大而灵活的软件开发技术，它能够描述和处理各种问题，包括需求分析、系统设计和实现。
在使用面向对象建模时，需要严格遵循面向对象的原则，充分利用该方法的优点，使得代码更加易于维护和扩展。
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模型驱动的开发方法——基于面向对象的开发
2012210874 魏翔案例
案例名称：《基于UML的GRAPPLE在数字化医院信息系统设计中的应用》
案例简述：
GRAPPLE (Guidelines for Rapid application Engineering: 快速应用工程指导原则)主要适用于面向对象系统。
因此，每个段中的动作主要是生成面向对象的工作产品。
GRAPPLE 所包括的5个段分别为：
1需求收集
1.1发现业务过程
首先要分析员要用客户业务常用的词汇与客户进一步面谈，从而建立一个或者一组能够捕获业务过程中的步骤和判定点的活动图，即从客户的业务流程出发理解系统。
1.2领域分析
领域分析可以与前一个动作同时进行，它们的共同目标是达到对某特定领域的理解。
在此过程中，分析员需要分析与客户的会谈从而开发初步类图、建立和标记类之间的关联并且找出关联的多重性。
1.3发现系统需求
在此阶段，GRAPPLE 要求开发组举行一次联合应用开发会议，参加者包括客户的决策者、用户以及开发组成员。
会议的参加者一同收集系统需求，需求收集的结果是一个包图，这个包图中的每个包代表系统的一个主要功能模块，每个包中包括一组用例，它们详细说明这个包代表的功能。
本系统最重要的是事务对象包，它包括了系统涉及的大部分功能模块，例如挂号收费模块、看病诊断模块、取药模块、住院出院模块等；用户接口包定义了数据导入导出接口、打印接口；数据库包则定义了系统使用的数据库表、视图、存储过程。
2分析
2.1开发用例
“发现系统需求”阶段得到的每个功能包中的用例说明系统必须要做的事。
在“开发用例”阶段开发组还必须分析和理解每个用例，描述用例执行步骤以便绘制详细用例图。
HIS 系统案例的用例图如图 1所示。
2.2交互和状态变化分析
进一步分析用例，并建立系统中工作部件之间交互和功能部件状态变化的模型。
这些模型将有利于程序员了解如何对类编码以及如何使类协作。
HIS 系统案例病人挂号看病过程的顺序图如图 2 所示。
3设计
这个段的任务是可视化地描绘出系统构建图。
在构建图完成后，系统工程师就开始编制系统的部署以及系统与其他系统集成的计划并且绘制出部署图。
4开发
这段是由程序员负责，以GRAPPLE 为指导的开发过程，到这个阶段已经有了用标准建模语言UML 描述的文档，开发工作能参照这些文档平稳快速地进行。
开发段由编写代码、测试代码和完成文档三部分组成。
5部署
当开发完成后，系统就要被部署到适当的硬件上运行并要与系统集成起来。
部署段主要包括编制备份和恢复计划、在硬件上安装最终系统以及测试安装后的系统三部分。
——【1】来源：《网络与信息》2011年04期
面向对象的开发的主要思想
面向对象，体现功能与数据抽象方法的统一。
对象化建模过程一般针对单一应用系统，对象抽象一般针对问题域，对象模型的生成过程是静态的，软件重用粒度是原子级的。
【2】《面向构件的软件开发方法学研究》—《小型微型计算机系统》2003年3月第三期面向对象是90年代软件开发方法的主流。
面向对象的概念和应用已超越了程序设计和软件开发，扩展到很宽的范围。
如数据库系统、交互式界面、应用结构、应用平台、分布式系统、网络管理结构、CAD技术、人工智能等领域。
面向对象的分析根据抽象关键的问题域来分解系统。
面向对象的设计是一种提供符号设计系统的面向对象的实现过程，它用非常接近实际领域术语的方法把系统构造成“现实世界”的对象。
【3】—百度百科 2013.3.10 面向对象开发方法的局限性
1、需要有一定的软件基础支持才可以应用
2、在大型项目的开发中同样需要结构化方法自顶而下的整体系统的分析与设计。
——【4】《电子商务系统规划与设计》徐天宇清华大学出版社 2005 2、客观对象具有复杂性，系统分析阶段用这个方法进行抽象较为困难，其实用性收到现在。
——【5】《现代管理信息系统》清华大学出版社
面向对象开发方法的优势
1、更贴切的反应真实世界；
2、允许自底向下的分析系统成分；
3、更容易通过继承的方式加速新对象的创建；
4、支持图形用户接口；
5、采用对象封装技术，具有可修改性和可靠性；
6、多数开发工具都支持面向对象，同时目前市场有大量可重复的面向对象资源和快速
应用开发工具RAD，节省开发时间和费用。
——【6】来源：Mis管理信息系统林杰斌,刘明德清华大学出版社
面向对象开发方法的适用范围
20世纪80年代以来，面向对象方法应用到计算机软件外的一些领域，但主要应用范围仍是软件开发，包括软件生命周期的各个阶段和涉及的各个领域（如人机界面、数据库、软件复用、形式化方法、CASE工具等）
——【7】来源：软件工程实用教程陈明清华大学出版社。