1、第 x 卷第 x 期 辽宁工业大学学报(自然科学版) Vol.x, No.x2008 年 x 月 Journal of Liaoning University of Technology(Natural Science Edition) x. 2008收稿日期：2008-9-28作者简介：李懋(1984-)，男，河北保定人，硕士生。主流 UML 建模工具比较及选择方法李懋 1（1. 对外经济贸易大学 信息学院 北京 100029）摘 要：UML 作为一种普遍使用的建模语言，可以用于任何信息系统的建模中。在实际的运用过程中,定义良好的建模语言只是成功的关键因素之一，之外还需要支持系统建模的建模工
2、具及开发环境。目前在市场上至少存在 100 多种建模工具。本文将针对 Rational Rose，Power Design 和 Visio 三款主流建模工具进行详尽的分析比较，根据这些工具各自的特点，采用德尔菲法建立指标体系，开发一套基于 B/S 的建模工具选择系统，希望能协助系统建模人员选择合适的工具，方便系统建模。关键字：UML；建模工具；指标体系； Comparison and Selection of Main UML Modeling Tools Li Mao1（1. University of International Business and Economics, Inform
3、ation School, Beijing 100029, China）Key words: UML; Modeling Tools; Index System; Abstract: UML is a widely used modeling language, which could be used in any of the information system modeling. In actual use, a good modeling language is just one key of the success factors, in addition, there still
4、need modeling tools to support for system modeling and developing environment. In the current market, there are more than 100 kinds of modeling tools. This article will compare Rational Rose, Power Design and Visio and give selection methods on these three main modeling tools for detailed analysis,
5、based on the characteristics of each of these tools, using the Delphi method to establish indicators. At end, I will develop modeling tools selection system based on B/S, to assist in selecting suitable tools for system modeling.1.引言 统一建模语言(UML) 统一了Booch 、OMT和OOSE等一些主要的面向对象方法,融合了当今面向对象技术的发展成果和未来的发展趋
6、势。作为采用可视化方法对软件系统进行描述、实施和说明的标准建模语言，其使用需要工具的辅助，一批优秀的建模工具便应运而生。比如现在建模人员广泛使用的建模工具有IBM的Rational Rose，Sybase 的Power Designer和Microsoft 的Visio等。如何选择建模工具，是系统建模的初学者遇到的第一个问题。本文将主要围绕此问题开展分析。2.UML统一建模语言概述UML（Unified Modeling Language）产生于上世纪80年代，是一种定义良好、易于表达、功能强大、普遍适用的建模语言。其融入了软件工程领域的新思想、新技术和新方法，不仅支持面向对象的分析与设计，还
7、支持从需求分析开始的软件开发全过程。1997年，UML被OMG （Object Management Group）采纳为基于面向对象的标准建模语言，随后2003年，UML2.0再次被该机构采纳。UML通过提供不同形式的图形来表达从软件需求分析开始的软件开发全过程的描述，支持从不同的角度来考察系统,UML定义了下列五类、共十种模型图。这些模型图为系统的分析、设计与开发提供了多种图形表示,它们的有机结合有助于分析与构造一个用户需求与系统功能相一致的信息系统。2 辽宁工业大学学报(自然科学版) 第 28 卷3.UML建模工具概述 UML 建模工具允许应用面向对象分析和设计的方法与理论，基于特定的概念
8、与表示法，通过对建模人员进行过程性支持，辅助性进行建模，达到构建和设计变得更直观，更易理解的层次，并可以按规范生成相应的开发文档和尽可能多的代码。建模工具一般具有以下作用：（1）绘制模型：这是建模工具必备的功能。（2）提供存储信息的机制和手段：可缩短开发时间，减少重复性工作，为检索、一致性检查、复用等提供基础。（3）对模型进行组织：建模人员使用工具可能要产生大量制品，其中包括对系统的定义、系统的分解产生的子系统、构成子系统的一系列子系统、构成子系统的各种模型以及一些代码等。这些制品涉及到大量的图及其详述，需要对这些制品进行组织、形成系统模型。（4）其他功能还包括协作支持、代码生成、逆向工程、集
9、成、支持多种抽象层和开发过程、文档生成、适当的信息屏蔽、模型库管理、打印支持、脚本编程、元建模等。4.主流建模工具的介绍与比较当前市场上基于 UML 可视化建模的工具很多，例如有 IBM 的 Rational Rose, Microsoft 的Visio， Sybase 的 Power Designer，还有 PlayCase 、CA BPWin、 CA ERWin 等等。各工具有不同的定位、能力和市场策略,使得每一种工具都不同程度地实现了标准的不同子集。市面上的工具基本上都能提供规范所定义的主要功能,但不同产品甚至同一产品的不同版本,在具体的功能实现上总存在一些差异,表现出各自的特性而具有不
10、同的适用面。在我国,广大软件开发人员使用较多的是 Rose, Visio 和 Power Designer。本文将对这三种工具的最新版本展开分析，具体体现在双向工程，数据建模，性能，价格，可支持性，易使用性等方面。4.1 Rational RoseRational Rose 是目前应用最广泛的 UML 建模工具。从系统需求分析阶段到类的分析与设计再到软件的实现与测试阶段,Rose 都提供了清晰的UML 表示方法和相应的软件模型 ,并支持RUP(Rational Unified Process)Rational 统一过程。 1Rose 的特点如下:（1）界面良好,可以集成大量插件，支持多种平台，
11、如 Windows, Solaris, Unix 等等，且可以与多种开发环境，如 VB, Java, Power Builder, C+等无缝集成,还可以支持关系型数据库逻辑模型的生成，如 Oracle， Sybase，SQL Server 等。（2）为大型软件工程提供了可塑性和柔韧性较强的解决方案，它对系统的代码框架生成有很好的支持，具备模型与代码之间转化的一致性，具有强有力的正/反向建模工作，但逆向工程，文档输出，代码生成等输入输出功能上表现得比较生硬单调，而且对数据库的建模能力有限。Rose内嵌的只支持 Oracle 8 数据库，对其他数据库设计的支持需要通过安装插件的方式获得。（3）在
12、操作体验上存在很多需要改进的地方，Rose 偏向于让用户用鼠标进行操作，对键盘操作支持不好。Rose 的 Undo 操作只能回退一步，有时甚至连一步都不能回退，假设不小心删除了一个精心设计的模型元素，如不及时 Undo，就只得重头再来了。Rose 往往占用更多的系统资源，容易异常退出（4）没有导出模板的概念，更不能对导出项和格式进行设置，你只能按 Rose 的系统内置的方式进行模型文档的发布（5）市场价格将近 9000 美元，是所有同类产品中最高的。适合采用 RUP 的大中型项目的开发人员使用。4.2 Power DesignerSybase 公司的 Power Designer 侧重点在于数
13、据库建模，支持 20 余种数据库，对于同一数据库的不同版本还提供单独的支持，以便在设计数据库模型时，提供数据库和版本相关的设计。对于面向对象模型，PD 支持 11 种主流语言，对 Java 5.0提供单独的支持。PD 的特点如下:（1）开发速度快,效率和稳定性也较好,双向工程时对 Sybase 的产品支持很好（其他 UML 建模工具没有或者需要一定的插件）,对其他面向对象语言如 C+, Java, VB,C#等支持也不错。1 Rational Rose Documentation. http:/.第 4 期 樊珂等：行波激励下千岛湖大桥的随机地震响应特征 3（2）用户体验很好，大部分操作都可以
14、通过键盘完成，允许用户 UNDO 操作几十步，使用户交互上更加人性化，允许用户批量编辑操作，可大大提高的工作效率，此外，PD 具有工作空间，一个工作空间下可以同时打开多个设计模型文件，相互切换非常方便，而 Rose 一次只能打开一个文件，需要参考其他文件时，还需经过“关闭-打开-再关闭- 在打开”的过程。（3）对文档导出提供了精细的控制，你不但可以对文档所包含的内容项进行设置，还可以对内容项的格式进行设置。如导出的表结构是否包括名称、数据类型、备注等。（4）适合于不准备全面采用 RUP 开发过程的大中型项目。其对 UML 建模过程中所使用到的各种图的支持相对滞后于 Rose。但 PD 价格适中
15、,功能也较为完备,是大中型项目（特别是涉及数据库的项目）较为理想的建模工具,如果采用 Sybase公司的其他开发工具,最好还是采用该产品。4.3 VisioVisio 是微软的产品,支持微软生成项目的逆向工程,以及相应的代码生成功能。它是目前最能够用图形方式来表达各种商业图形用途的工具，对UML 支持仅仅是其庞大功能中很少的一部分。Visio 的特点如下:（1）双向工程里代码生成则更多是支持微软的产品,如 VB, VC+, .Net,数据库的生成则支持MS SQLServer 等，需要 VBA 和宏实现。（2）图形质量最好, 绘制流程图方面功能强大，对图形语义的描述较为方便，支持 UML 中的
16、九种图,在易用性和人性化上，秉承了微软的理念，操作便捷，用户体验好，价格在三款软件中最为便宜。（3）在多人协同开发,模型比较,对象模型与数据模型的一体化,以及用例管理与需求管理的有效集成等等方面不如其他两种工具，也不适合用于软件开发过程的迭代。它适合于使用微软开发工具的中小型项目使用,也可以为 Rose 和 Power Designer 的图形功能的相对不足提供补充。Rational Rose Visio Power Design系统框图/树图 不支持 支持最好 支持，但使用不方便UML 图 支持全系列，且很容易体现迭代，用例驱动等特性，相关性最好 支持部分 支持全系列ER 图 功能较弱 功能
17、较弱 功能强大自动生成交互图和状态图 具备 无 具备图形质量 差 较好 最好作图功能流程图 不支持 功能强大 支持数据库建模集成 较强 一般 功能强大支持平台 跨平台 windows windows文档生成自动化 支持，部分功能欠缺 功能弱 支持，功能全与代码 功能强大，通过插件 功能较弱，只针对微软产品 功能强，无需插件双向工程与数据库模型 功能强大，通过插件 用 VBA 和宏实现 功能强，无需插件集成编辑器 功能完善 无 具备稳定性 一般 较好 好效率 低，不可多图同时进行 一般 高，可同时多图切换易用性及人性化 低 高 中价格 高 低 中表 1 对 Rose, Visio 和 Power
18、 Designer 综合比较4 辽宁工业大学学报(自然科学版) 第 28 卷5.选择建模工具的指标体系根据以上的研究比较，对三个主流建模工具有了较为详细的介绍，但在实际选择过程中，建模人员往往并不考虑这些区别，而采用比较熟悉的工具。这本身便会造成一种资源的浪费。为了能更好的利用这些工具，更好地与系统契合，笔者采用专家打分方式，通过制作调查问卷，邀请对外经济贸易大学信息学院 40 多名老师进行打分，采用德尔菲法（专家打分法） ，根据每个指标的权重和平均分，设定了一套指标体系，并基于其设计并开发建模工具选择系统，以供大家参考使用。指标体系如下：参考指标为：双向工程，数据建模，性能，价格，易使用性，
19、效率，图形质量，UML 图，支持平台以及文档生成自动化根据参考指标，创建级差，并制作出选择菜单根据各个指标的平均分，转化为 0-5 分区间内。表 2 建模工具选择菜单1.系统的规模（1）大中型系统 （2）中型系统 （3）中小型系统2.编程语言（1）微软提供的编程语言 （2）其他编程语言3.对于双向工程代码生成的要求（1）高 （2）一般 （3）不需要4.对于双向工程数据库生成的要求（1）高 （2）一般 （3）不需要5.对于 UML 图支持的程度（1）高 （2）中 （3）低6.是否使用迭代开发（1）是 （2）否7.对于数据建模的要求（1）高 （2）中 （3）低8.对于软件性能的要求（1）高 （2）
20、中 （3）低8.对于软件人性化和易用性的要求（1）高 （2）中 （3）低9.对于模型设计效率的要求（1）高 （2）中 （3）低10.对于图形质量的要求（1）高 （2）中 （3）低11.对于文档自动化生成的要求（1）高 （2）中 （3）低12. .对于支持平台的要求（1）windows （2）跨平台13.性价比要求（1）高 （2）中 （2）低第 4 期 樊珂等：行波激励下千岛湖大桥的随机地震响应特征 52吴伟敏. UML 建模工具的比较-ROSE, Visio 和 Power DesignerJ. 现代计算机. 2003.表 3 三个工具在各个选项上的得分Rose Power Designer
21、Visio大中型系统 5 5 0中型系统 3 3 3系统的规模中小型系统 1 1 5微软提供的编程语言 3 3 5编程语言其他编程语言 5 5 0高 3 5 1一般 5 3 2对于双向工程代码生成的要求不需要 1 1 3高 4 5 3一般 3 3 2对于双向工程数据库生成的要求 2不需要 1 1 1高 5 4 3中 3 2 3 对于 UML 图支持的程度 低 1 1 3是 3 0 0 是否使用迭代开发 否 2 2 2高 3 5 1中 4 3 2对于数据建模的要求低 3 2 4高 3 4 5中 4 3 4对于软件性能的要求低 5 2 3高 3 4 5中 4 4 4对于软件人性化和易用性的要求低
22、5 4 3高 3 5 4中 4 4 4对于模型设计效率的要求低 5 3 4高 3 4 5中 4 4 4对于图形质量的要求低 5 4 3高 2 4 3中 3 3 3对于文档自动化生成的要求低 4 2 3windows 3 5 5 对于支持平台的要求 跨平台 5 0 0高 2 5 4中 3 4 3性价比要求低 4 3 26 辽宁工业大学学报(自然科学版) 第 28 卷根据上面的模型，笔者基于 B/S 架构，采用ASP+ACCESS 开发了一套简易的建模工具选择系统，协助建模人员轻松选取适当的建模工具。请读者登陆 http:/ 试用此评估系统。笔者的测试结果如下图。6.结束语工欲善其事，必先利其器。
23、好的建模方法一定要有适合的建模工具支持。本文着重介绍了主流建模工具的特点和不足，并通过设计和开发模型选择系统，方便建模人员选择适合的工具。希望本文能够抛砖引玉，使更多对建模工具感兴趣的同行参与进来，集思广益，相互促进。 同时，笔者对于中国人自己的建模工具寄以厚望，希望越来越多优秀的中文建模工具涌现出来，给国人更多的选择机会。参考文献：1 杨芙清等. 面向对象的 CASE 环境青鸟型系统的设计与实现A. 中国科学 . 1995.2 Rational Rose Documentation. http:/.3 Sybase Power Designer Object Oriented Model Users Guide. http:/.4 Visio Documentation. http:/.5 UML 相关工具一览. http:/ 吴伟敏. UML 建模工具的比较-ROSE, Visio 和 Power DesignerJ. 现代计算机. 2003.图 1 建模工具选择结果演示
