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1、Cris Kobryn Chief Technologist, TelelogicUML一步一个脚印（计算机世界报 第48期 B1、B2）随着软件系统复杂程度的提高，对好的建模语言的需求也越来越迫切，面向对象建模语言就是应这样的需求而生。其实早在20世纪70年代就陆续出现了面向对象的建模方法，在80年代末到90年代中期，各种建模方法如雨后春笋般从不到10种增加到50多种。但方法种类的膨胀，使用户很难根据自身应用的特点选择合适的建模方法，极大地妨碍了用户的使用和交流。 在如此众多的方法流派的竞争中，UML（Unified Modeling Language，统一建模语言）举起了统一的大旗。它融合
2、了多种优秀的面向对象建模方法，以及多种得到认可的软件工程方法，消除了因方法林立且相互独立带来的种种不便。它通过统一的表示法，使不同知识背景的领域专家、系统分析和开发人员以及用户可以方便地交流。 它的出现为面向对象建模语言的历史翻开了新的一页，并受到工业界、学术界以及用户的广泛支持，成为面向对象技术领域占主导地位的建模语言。OMG（对象管理组织）采纳它为标准建模语言,进一步将它推向事实上的工业标准的地位，目前它正向ISO（国际标准化组织）提出标准化申请。 尽管目前我国计算机界对UML的推崇程度近乎崇拜，但我们应该客观地认识到UML依然存在许多缺憾甚至是错误，需要进一步完善。一个规范的标准化进程总
3、是很漫长，在对它的修订过程中总会不断发现新问题，发现问题、解决问题是个循环反复的过程，在这个过程中，人们不断改进和完善UML。本期专题将追随UML标准化进程的脚步，介绍它修订过程中的每一个进步和缺憾,从而使读者较为客观地了解到UML的现状及未来发展。 本期专题包括下列文章： 1. UML的现状及未来发展 2. UML 2001：标准化的奥德赛史诗 3. 定义UML核心 4. UML 2.0之路：快车道还是绕行？ UML的现状及未来发展 北京大学计算机科学技术系 编译 UML是在多种面向对象建模方法的基础上发展起来的建模语言，主要用于软件密集型系统的建模。它的演化，可以按其性质划分为以下几个阶段
4、：最初的阶段是专家的联合行动，由三位OO（面向对象）方法学家将他们各自的方法结合在一起，形成UML 0.9。第二阶段是公司的联合行动，由十几家公司组成的“UML伙伴组织”将各自的意见加入UML，形成UML 1.0和1.1，并作为向OMG申请成为建模语言规范的提案。第三阶段是在OMG控制下的修订与改进，OMG于1997年11月正式采纳UML 1.1作为建模语言规范，然后成立任务组进行不断的修订，并产生了UML 1.2、1.3和1.4版本，其中UML 1.3是较为重要的修订版。目前正处于UML的重大修订阶段，目标是推出UML 2.0，作为向ISO提交的标准提案。 在多种面向对象建模方法流派并存和相
5、互竞争的局面中，UML树起了统一的旗帜，使不同厂商开发的系统模型能够基于共同的概念，使用相同的表示法，呈现彼此一致的模型风格。而且它从多种方法中吸收了大量有用（或者对一部分用户可能有用）的建模概念，使它的概念和表示法在规模上超过了以往任何一种方法，并且提供了允许用户对语言做进一步扩展的机制。 UML在语法和语义的定义方面也做了大量的工作。以往各种关于面向对象方法的著作通常是以比较简单的方式定义其建模概念，而以主要篇幅给出过程指导，论述如何运用这些概念来进行开发。UML则以一种建模语言的姿态出现，使用语言学中的一些技术来定义。尽管真正从语言学的角度看它还有许多缺陷，但它在这方面所做的努力却是以往
6、的各种建模方法无法比拟的。 从UML的早期版本开始，便受到了计算机产业界的重视，OMG的采纳和大公司的支持把它推上了实际上的工业标准的地位，使它拥有越来越多的用户。它被广泛地用于应用领域和多种类型的系统建模，如管理信息系统、通信与控制系统、嵌入式实时系统、分布式系统、系统软件等。近几年还被运用于软件再工程、质量管理、过程管理、配置管理等方面。而且它的应用不仅仅限于计算机软件，还可用于非软件系统，例如硬件设计、业务处理流程、企业或事业单位的结构与行为建模。 不过UML在取得巨大成功的同时，也不断地受到批评。来自工业界的批评主要是，它过于庞大和复杂，用户很难全面、熟练地掌握它，大多数用户实际上只使
7、用它一少部分的概念；它的许多概念含义不清，使用户感到困惑。来自学术界的批评则主要针对它在理论上的缺陷和错误，包括语言体系结构、语法、语义等方面的问题。 目前国内也有不少软件企业在学习并尝试使用UML。从总体上看，我国计算机界对UML的了解还相当初步，但是对它的崇拜程度却远远超过了西方发达国家。人们在学习和使用UML遇到和国外用户相同的疑难和困惑时，却不太敢怀疑UML有什么问题。所以国内几乎没有批评的声音，偶尔有一点，也会立即被捍卫的声音淹没，即使对UML一些最明显的缺点和错误也是如此。 相比之下，国际上对UML的讨论和评价则要客观得多。无论是Internet上的意见交流，或是每年一次的UML研
8、讨会，还是学术期刊上发表的文章，都是既肯定其成绩，又指出其缺点和错误，并且以积极的态度提出建设性意见。在酝酿UML下一次的重大发布和筹划UML 2.0作为ISO标准提案的最近两年内，围绕UML的讨论更为活跃和热烈。 为了使我国计算机界对UML目前的状况有较为客观的了解，我们从大量的文献资料中选择了三篇最具权威性的文章，介绍给我国读者。从这组文章中，我们可以得到关于UML现状及未来发展的重要信息： UML已经取得重要成功，它已成为在软件工业中占支配地位的建模语言，并在许多领域的软件开发中得到应用。 UML还存在许多问题，自它产生之日起就从未离开过批评：用户和教师抱怨它内容庞大、难学难教而且太过复
9、杂;学者认为它缺少一个精练的核心和定义良好的外围，有些语义定义得不够精确而且带有二义性;建模实践者认为它缺少支持自己领域建模要求的机制;工具开发商则因为规范本身的不确定性而产生理解上的偏差，它们对UML的自行诠释有可能误导用户。 UML的关键问题是过于庞大和复杂，以及在语言体系结构、语义等方面存在理论缺陷。产生这些问题的一个重要原因是，在形成规范的过程中不得不照顾多种方法流派的观点和多家公司的利益。 为了UML的下一次重大发布，UML 2.0修订的主持者正在广泛收集各方面的意见。各界都给予了很高的关注，提出的意见涉及UML的各个方面。其中一个关键问题是UML是否需要简化，以及如何使之更精练，最
10、终大部分意见是提供一个精练的核心，而把不常用的内容放到定义良好的外围或扩展机制中。此外，UML 2.0还将对UML的底层结构、上层结构和对象约束语言（OCL）做重大改进。 原定UML 2.0在今年某个时间发布，但是在刚刚结束的本年度UML国际研讨会上，没有透露关于该版本最新进度的任何消息，看来它的面世要比预期的日程推后。 UML 2001：标准化的奥德赛史诗 北京大学计算机科学技术系 蒋严冰 邵维忠编译 Cris KobrynChief Technologist, Telelogic一个规范的标准化进程通常是一个冗长的过程。在UML 1.3的最终草案被批准之际，OMG UML修订任务组和OMG
11、分析设计平台任务组联合主席Cris Kobryn于1999年10月在COMMUNICATION OF THE ACM上发表了本文，总结了UML的发展历程，并展望了其发展趋势。 在很短的时间内，UML已经成为软件工业中占支配地位的建模语言。目前它不仅是事实上的建模语言标准，也正在快速地成为法律上的标准。1997年，OMG采纳它作为标准建模语言。现在，OMG正在以ISO公共可用规范提交者的身份，申请将UML规范作为国际标准。 不过，一个规范的标准化进程通常是正式而漫长的，因为它要满足各种各样的技术规范和商业需求。从商业角度看，标准化的时间尺度通常与尽早使用最新技术的竞争需求是冲突的。从技术角度看，
12、为了力求达成共识，则赞成这种“由委员会设计”的进程。 标准化之前的历史 早在1995年，Gray Booch和Janes Rumbaugh将他们的面向对象建模方法统一为Unified Method V0.8。一年之后Ivar Jacobson加入其中，共同将该方法统一为二义性较少的UML 0.9。同时，这三位杰出的方法学家被称为“三友(Three Amigos)”。 很快用户也认识到可对软件系统进行可视化、描述、构造和文档化的通用建模语言所带来的益处。他们充满激情地将这种语言的早期草案应用于不同的领域。受用户强烈需求的驱动，建模工具厂商也很快在它们的产品中加入了对UML的支持。 与此同时，UM
13、L成了实际上的工业标准。1996年，一个由建模专家组成的国际性队伍“UML伙伴组织”开始同“三友”一起工作，计划将UML提议作为OMG的标准建模语言。 1997年1月，伙伴组织向OMG提交了最初的提案UML 1.0。经过了九个月的紧张修订，于1997年9月提出了最终提案UML 1.1，这个提案在1997年11月被OMG正式采纳为对象建模标准。 有必要指出的是，由于比较仓促地通过了OMG的提交过程，尽管语言的基层结构和大部分上层结构是合理的，UML还是容忍了一些不尽如人意的负面因素：活动图的语义及表示法不完整；标准元素臃肿，其中有些元素是为了满足不同的、相互竞争的方法门派的需求而草率加入的，许多
14、标准元素语义贫乏，而且命名和组织也不一致;结构混乱，所提交的规范并没有达到提交者预期的目标用一种严格的元模型方法实现4层元模型结构，相反使用了一种实用但不精确的、松散的元模型方法，不利于UML同其他OMG规范的结合，比如与MOF（Meta Object Facility）的结合。 不过提交者们并没有因此推迟UML的标准化进程，而是在该语言的下一个修订版中解决了上述一些问题。 发展进程 OMG为修订标准而提供的基本机制是提案需求（RFP，Request for Proposals）和修订任务组（RTF，Revision Task Forces）。 其中RFP过程是OMG采纳新规范和改进已有规范的
15、主要机制。任务组发布一个RFP，一个或多个提交团以规范草案作为初始提案响应该RFP，然后任务组对这些初始提案进行评估，并反馈给提交者，鼓励这些提交者与其竞争对手合作，从而形成最终提案。在任务组完成了对最终提案的评估后，就投票决定推荐众多提案中的哪一个。获得多数赞成票的提案就被送交组织委员会和主管该任务组的技术委员会去批准。 如果一个最终提案获得了所有的批准，它就成为被OMG采纳的技术。否则，任务组就有权重新发布一个修改过的RFP。 在一个规范被采纳后不久，将成立一个修订任务组，负责该规范的修订。1997年9月，OMG采纳UML 1.1规范之后不久，特许成立了第一个UML修订任务组，负责收集有关
16、评论，并且提出修改建议。 该RTF提交的第一个主要产品是一个编辑版本UML 1.2，它改编了规范，使之与其他OMG规范更为一致。尽管这一版本纠正了印刷和语法错误，以及某些明显的逻辑上的不一致，但还是没有涉及对重要技术的改进。 该RTF的第二个主要的产品是其技术版本UML 1.3，它修正和改善了UML 1.1的遗留问题，并矫正了在此之后发现的许多小错误。该RTF一致推荐OMG批准其UML 1.3最终草案，并于1999年6月提交了一份最终报告。被推荐的规范随后被提交给组织委员会和平台技术委员会以获得批准。 演变的体系结构 UML是用元模型来描述的，元模型是4层元模型体系结构模式中的一层。此模式的其他层次分别是：元-元模型层、模型层和用户对象层。其中元模型层由元-元模型层导出，UML的元-元模型层在OMG MOF的元-元模型
