高質(zhì)量嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的集成測試技術
將UML模型有效地用于嵌入式應用的軟件工程,要求開發(fā)進程能確保:模型是嚴格而完整的;在不影響模型的情況下優(yōu)化所生成的系統(tǒng)實現(xiàn);系統(tǒng)的整體結構由進程通過多個版本及要求的升級來維持。
為達到這些目標,基于模型的軟件工程采用一種轉(zhuǎn)換方法,重點討論采用這種轉(zhuǎn)換方法在代碼中添加測試支持,但該技術也可應用于手工實現(xiàn)的UML模型。這種轉(zhuǎn)換方法的特點將在下文介紹。
b. 分析模型
分析是針對問題本身為其建立與實現(xiàn)無關的模型方案的過程。有效的分析模型是嚴密而完整的,而且與實現(xiàn)方法無關。UML是由OMG定義的一種標準符號,主要用于表達分析建模。分析過程可以產(chǎn)生:
域(domain)模型:這是一種UML類圖,它將系統(tǒng)分解成獨立的主題區(qū)域,稱為域。這些域由包和從屬箭頭顯示橋表示,其中后者是域之間的需求流(flow of requirement)??梢詫τ蜻M行分析,或者用其它方法開發(fā),如人工編寫的代碼、繼承代碼、從其它源生成、從某個庫導入等等。域服務是組成域接口的方法。由于域為某個問題區(qū)定義了完整的規(guī)范,所以可以獨立對其測試,然后再與其它域結合以便進一步測試。
信息模型:對于每一個要分析的域來說,UML類圖可用于定義組成該域結構的類(class)。類之間互相關聯(lián),還可繼承其它類。
情境(scenario)模型:UML序列表或UML協(xié)作圖捕獲某個特定域的主要情境,用于表現(xiàn)域服務(操作)、類服務(方法)、類事件消息及該域引用的域外服務之間的相互作用。
狀態(tài)模型:對于接受事件消息的每一個類來說,UML狀態(tài)圖可用于捕捉類周期,并定義該類與狀態(tài)有關的特性。
行為模型:對于每個域服務、類服務和狀態(tài)行為,都會生成一個詳細而明確的行為描述。這由一種行為語言來表達,這種分析級“編程”語言提供了完整的分析級執(zhí)行基元,而不會影響實現(xiàn)。用行為語言來表示行為細節(jié),可以在實現(xiàn)分析基元的轉(zhuǎn)換階段之前保留極大的自由度,這對于優(yōu)化至關重要。
c. 設計
設計是產(chǎn)生可將分析構造映射到運行時間環(huán)境中的策略和機制的過程。其概念與分析不同,大部分初步設計工作可以在與分析活動無關的情況下進行。
d. 轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換是用設計策略將每一個要分析域的UML模型映射到實現(xiàn)的過程。設計分兩個階段進行:
結構設計:識別系統(tǒng)的執(zhí)行單元(線程/任務/進程),將其分配至處理器,并將域分配至單元。
機械設計:開發(fā)將分析映射到實現(xiàn)的詳細模式(用模板描述),并建立基本機制以支持這一實現(xiàn)。
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