基于Petri網(wǎng)的UML形式化研究.pdf

1、面向?qū)ο蠹夹g(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了眾多的面向?qū)ο蟮慕ＵZ言，其中統(tǒng)一建模語言UML作為一種定義良好、功能強(qiáng)大的圖形化建模語言得到廣泛的運(yùn)用。UML溶入了軟件工程領(lǐng)域的新思想和新技術(shù)，支持從軟件需求分析到軟件交付使用的軟件開發(fā)全過程，已經(jīng)成為實(shí)際上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。然而，隨著軟件規(guī)模和復(fù)雜程度的不斷提高，系統(tǒng)建模的要求也不斷提高。復(fù)雜系統(tǒng)建模需要嚴(yán)格的形式化分析和驗(yàn)證才能保證系統(tǒng)的正確性，而UML的語法采用了形式化的規(guī)約，但是語義部分使用自然語言描述的

2、，缺乏準(zhǔn)確性，難以對建立的模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)的分析和驗(yàn)證。隨著對軟件質(zhì)量要求的提高，UML形式化研究越來越受到重視。
　　 本文針對UML是圖形化描述的特點(diǎn)，選擇Petri網(wǎng)系統(tǒng)作為形式化規(guī)范，避免了直接使用形式化規(guī)范的方法用于建模比較困難的局限性。Petri網(wǎng)和UML一樣也是圖形化的建模工具，因此能夠更加容易地結(jié)合兩者的優(yōu)點(diǎn)。與UML相比作為一種系統(tǒng)模型的Petri網(wǎng)，它既可以展示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，又可以描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。Petri網(wǎng)圖

3、形表示很直觀，具有堅(jiān)實(shí)、嚴(yán)格的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，擁有許多成熟的分析方法可以直接用于分析模型的性能。本文改進(jìn)了UML狀態(tài)圖和UML順序圖轉(zhuǎn)換為Petri網(wǎng)的方法，對于UML順序圖，擴(kuò)展了其表述能力，引入并發(fā)、同步、選擇三種特殊的消息傳遞機(jī)制，更好地描述了系統(tǒng)的運(yùn)行。
　　 本文對于建立的形式化Petri網(wǎng)模型使用構(gòu)造可達(dá)樹算法，分析Petri網(wǎng)模型的可達(dá)性、安全性、活性等多種動(dòng)態(tài)特征，來改善UML模型，提高軟件的質(zhì)量。改進(jìn)了構(gòu)造可達(dá)樹算法