阅读数:31 评论数:0

一、概述

SysML（系统建模语言）是一种用于支持系统工程应用的通用建模语言。它是由国际标准化组织（Object Management Group, OMG）开发的，并且是UML（统一建模语言）的一个扩展，专门用于复杂系统的建模，包括硬件、软件、信息、人员、设施和过程等多个方面。

SysML支持模型驱动工程（Model-Driven Engineering, MDE）的概念，这是一种基于模型的系统开发方法，它强调使用模型来指导整个系统开发过程，从概念设计、分析、设计到最终的验证和部署。

由于SysML是为系统工程设计的，因此它在航空航天、汽车、船舶、防务和其他需要复杂系统集成的行业中得到了广泛应用。

二、SysML的主要图类型

1、需求图（Requirement Diagrams）

需求图是用来显示系统需求及其之间关系的图。它通常包括：

• 需求：用矩形表示，内部包含需求的ID和文本描述。
• 包含/派生关系：用带箭头的线表示，表明一个需求是由另一个需求派生出的。
• 满足关系：连接需求和实现该需求的模型元素。
• 追踪关系：用来追踪需求与其他元素的关系，如测试用例。

2、用例图（Use Case Diagrams）

用例图是用来描述系统功能和用户（参与者）交互的图。它通常包括：

• 参与者：通常用一个人形符号表示，代表与系统交互的用户或外部系统。
• 用例：用椭圆表示，内部写上功能的名称。
• 关联：用线连接参与者和用例，表示参与者如何与用例交互。

3、块定义图（Block Definition Diagrams, BDD）

块定义图用于定义系统的结构和组件。它通常包括：

• 块：用矩形表示，代表系统的物理或逻辑组件。
• 关系：包括关联（association）、泛化（generalization）、聚合（aggregation）和组合（composition）。

4、内部块图（Internal Block Diagrams, IBD）

内部块图展示了块内部的构造和各组件之间的连接。它通常包括：

• 块实例：表示块定义图中定义的块的实例。
• 端口：表示与外部世界或其他块实例通信的点。
• 连接器：表示端口之间的通信路径。

5、参数图（Parametric Diagrams）

参数图用于定义系统的约束条件和性能参数。它包括：

• 约束块：用矩形表示，内部包含参数和约束公式。
• 参数：与约束块相关联的值，可以是输入也可以是输出。

6、活动图（Activity Diagrams）

活动图用于建模系统的工作流程或过程。它通常包括：

• 活动节点：表示工作流中的一个步骤。
• 控制流：用带箭头的线表示，指示工作流中活动的顺序。
• 决策节点：通常用菱形表示，用来表示基于条件的流程分支。

7、序列图（Sequence Diagrams）

序列图用于描述对象之间交互的时间顺序。它包括：

• 参与者/对象：用矩形表示，通常位于顶部。
• 生命线：表示对象存在的时间线。
• 消息：用带箭头的线表示，显示对象之间的交云顺序。

8、状态机图（State Machine Diagrams）

状态机图用于描述系统或组件的状态变化。它包括：

• 状态：用圆角矩形表示，内部包含状态名称。
• 转移：用带箭头的线表示，显示从一个状态到另一个状态的过渡。
• 事件：通常与转移一起表示，触发状态变化的动作。

三、SysML相比于UML的变化

ysML（系统建模语言）是基于UML（统一建模语言）2.x版本的一个专门的扩展，它是为了满足系统工程领域的特定需求而设计的。SysML简化了UML的复杂性，并增加了一些新的图表和构造，以支持系统工程的宽广范围，包括非软件系统的建模。

1、简化

• 减少图表类型：SysML减少了UML的图表类型数量，专注于那些对系统工程最有用的图表。
• 简化了类图和行为图：SysML简化了UML的类图和行为图，以适应更广泛的系统建模需求。

2、新增

• 需求图：SysML引入了需求图，这是UML中没有的。需求图用于捕捉系统需求，并展示需求之间的关系以及与其他建模元素之间的追踪性。
• 块定义图（BDD）：SysML的块定义图取代了UML的类图，用于定义系统的结构组件（块）及其之间的关系。
• 内部块图（IBD）：SysML的内部块图描述了块内部的构造和组件之间的连接，是UML的组合结构图的一个变体。
• 参数图：SysML引入了参数图，这是UML中没有的。参数图用于定义系统性能和行为的约束和计算。

3、修改的构造

• 块（Block）：SysML中的基本结构单元是“块”，它代替了UML中的“类”。块可以表示系统的物理组件、软件组件或者其他任何概念。
• 端口（Port）和流（Flow）：SysML增加了端口和流的概念，以支持系统的输入和输出建模，这在UML中是通过接口和信号来实现的。
• 值类型和单位：SysML引入了值类型和单位的概念，允许模型元素有量化的属性，例如长度、质量和时间等。

4、保留的UML特性

• 用例图：用于表示系统的功能和用户交互。
• 活动图和状态机图：用于建模行为。
• 序列图：用于描述对象之间交互的时间顺序。