基于Rhapsody的模型驱动系统工程应用案例分析.pdf

简介：
本论文通过具体实例探讨了在软件开发过程中运用Rhapsody工具进行模型驱动系统工程的方法与成效，为相关领域的实践提供了宝贵的经验和参考。 本书是一本使用基于模型的SysML和UML2.0语言开发系统工程项目的实践指导手册。该书是在本人翻译了《嵌入式系统实时 UML 应用实例》之后，所翻译的第二本关于 UML 建模的书籍。本书侧重于帮助读者熟悉并掌握在系统工程阶段如何应用基于模型的SysML和UML2.0语言进行需求分析、系统功能分析、架构分析及设计等工作。 本书适用于以下人群：系统架构设计师、软件架构设计师、项目经理，以及对系统工程建模感兴趣的开发人员，大学本科高年级学生和研究生等。 英文书原名《Model-Based Systems Engineering with Rational Rhapsody and Rational Harmony for Systems Engineering》 ### 使用Rhapsody进行基于模型的系统工程应用实例解析 #### 一、引言 本书由美国作者Hans-Peter Hoffmann撰写，徐海川翻译，并于2010年12月首次出版。它是一本面向系统工程师、软件架构设计师和项目经理的专业参考资料。书中主要介绍了如何使用SysML（System Modeling Language）与UML 2.0这两种基于模型的语言来完成系统工程项目的各个阶段工作。 #### 二、主要内容概述 ##### 2.1 Rational一体化系统嵌入式软件和谐开发过程 本书首先介绍Rational公司的Rhapsody工具及其在系统工程中的应用。Rational Rhapsody是一款强大的基于模型的设计工具，支持从需求分析到最终实现的全过程开发。它不仅涵盖了传统的软件开发周期，还特别强调了系统级设计与实现。 该一体化过程主要包括以下几个方面： - **需求管理**：确保所有需求都被清晰定义和理解，并在整个开发过程中保持一致性和可追溯性。 - **系统架构设计**：通过使用SysML来描述系统的高层结构，包括组件之间的交互关系及数据流。 - **详细设计**：利用UML 2.0细化设计，包括类图、序列图等，以确保设计的完整性和一致性。 - **编码与测试**：基于模型自动生成代码，并通过自动化手段保证代码质量。 ##### 2.2 基于模型的系统工程过程 接下来本书深入探讨了基于模型的系统工程（MBSE）的具体实施方法。该方法论旨在提高系统的可预测性、可靠性和维护能力，具体包括以下阶段： - **需求分析** 需求分析是开发的第一步和关键步骤。书中详细介绍了如何使用SysML进行需求建模以确保所有相关方对需求的理解一致。主要活动包括： - 需求收集：明确功能性及非功能性要求。 - 规格说明：通过SysML的需求图表形式化描述需求。 - 验证：利用模型检查工具验证一致性与完整性。 - **系统功能分析** 该阶段详细描述了系统的内部结构和组件之间的交互方式。书中提供了丰富的案例研究，展示如何使用SysML的功能模型进行此过程： - 功能分解：将大功能细分为小的子功能。 - 交互定义：用交互图及顺序图描绘各功能间的相互作用。 - 验证保证设计符合原始需求。 - **设计综合** 这一阶段是把前面的需求分析和系统功能分析的结果转化为具体的系统设计方案。重点在于选择合适的架构模式和技术栈满足性能与功能性要求： - 架构描述：使用SysML模型展示顶层架构。 - 模块划分：根据需要将系统分解为不同的模块或组件。 - 技术选型：挑选适合的技术实现设计目标。 #### 三、特点与优势 - **以实例为主线**：通过具体项目案例解释理论知识的应用，使读者更好地理解基于模型的开发流程。 - **可执行和验证的模型**：书中所有模型都实际可行，读者可通过实践操作来检验其有效性。 - **设计模式与过程结合**：不仅介绍常见设计模式，还强调如何在过程中有效运用这些模式。 - **实践导向的学习方法**：通过大量练习及项目帮助巩固知识并提升实战能力。 #### 四、适用人群 本书适合以下几类读者： - **系统架构设计师**: 对使用SysML和UML 2.0优化设计感兴趣的专家。 - **软件架构设计师**: 对系统工程建模有兴趣的工程师。 - **项目经理**：负责复杂工程项目进度的专业人员。 - **软件开发者**：希望提升自己在系统层面的设计能力的技术人员。 《使用Rhapsody开发基于模型的系统工程应用实例》是一部非常实用的手册，不仅提供丰富的理论知识，还通过实践案例帮助读者掌握相关技能。无论初学者还是有经验的人士都能从中受益匪浅。