SysML精粹

内容简介

《SysML精粹》全书共12章：第1章介绍基于模型的系统工程（MBSE）的概念，并提供学习SysML的情境和业务案例；第2章讨论为什么创建SysML，并介绍可以创建的9种SysML图；第3~11章详细说明9种SysML图（模块定义图、内部模块图、用例图、活动图、序列图、状态机图、参数图、包图、需求图）的细节，介绍可以在其中显示的元素和关系；第12章介绍分配的概念——它是可以用于横跨9种SysML图关联元素的一种关系。

目录

本书赞誉
译者序
序一
序二
前言
作者简介
第1章基于模型的系统工程概览1
1.1　什么是MBSE1
1.2　MBSE的三大支柱4
1.2.1　建模语言4
1.2.2　建模方法4
1.2.3　建模工具6
1.3　MBSE迷思7
小结8
第2章系统建模语言概览9
2.1　SysML是什么，不是什么9
2.2　SysML确实基于UML—但你可以从SysML开始10
2.3　SysML图概览11
2.4　通用的图概念13
小结17
第3章模块定义图18
3.1　目的18
3.2　何时创建BDD18
3.3　BDD外框19
3.4　模块19
3.4.1　结构特性21
3.4.2　行为特性30
3.5　关联：属性的另一种表示法33
3.5.1　引用关联34
3.5.2　组合关联36
3.6　泛化38
3.7　依赖40
3.8　执行者41
3.9　值类型42
3.10　约束模块44
3.11　注释46
小结47
第4章内部模块图48
4.1　目的48
4.2　何时创建IBD48
4.3　对模块的回顾49
4.4　IBD外框50
4.5　BDD和IBD：相互补充的模块视图51
4.6　组成部分属性51
4.7　引用属性51
4.8　连接器52
4.9　项目流54
4.10　内嵌组成部分和引用55
4.10.1　点标识法56
4.10.2　连接内嵌属性57
小结57
第5章用例图58
5.1　目的58
5.2　何时创建用例图58
5.3　什么是用例58
5.3.1　用例说明书59
5.3.2　用例与场景61
5.4　用例图外框61
5.5　用例62
5.6　系统边界63
5.7　执行者63
5.8　将执行者与用例关联63
5.9　基础用例64
5.10　内含用例64
5.11　扩展用例66
小结67
第6章活动图68
6.1　目的68
6.2　何时创建活动图69
6.3　活动图外框69
6.4　关于令牌流的一个词70
6.5　基本动作71
6.6　对象节点73
6.6.1　栓73
6.6.2　活动参数74
6.6.3　流与非流75
6.7　边76
6.7.1　对象流76
6.7.2　控制流78
6.8　再次阐述动作79
6.8.1　动作何时开始79
6.8.2　调用行为动作80
6.8.3　发送信号动作81
6.8.4　接受事件动作83
6.8.5　等待时间动作85
6.9　控制节点86
6.9.1　初始节点87
6.9.2　流节点和活动节点87
6.9.3　决定节点88
6.9.4　合并节点89
6.9.5　分支节点89
6.9.6　集合节点91
6.10　活动分区：把行为分配给结构92
小结93
第7章序列图94
7.1　目的94
7.2　何时创建序列图95
7.3　序列图外框95
7.4　生命线96
7.5　消息99
7.6　析构事件105
7.7　执行说明106
7.8　约束108
7.8.1　时间约束108
7.8.2　期间约束109
7.8.3　状态常量109
7.9　组合片段110
7.9.1　opt操作符111
7.9.2　alt操作符112
7.9.3　loop操作符113
7.9.4　par操作符115
7.10　交互使用116
小结117
第8章状态机图118
8.1　目的118
8.2　何时创建状态机图118
8.3　状态机图外框119
8.4　状态120
8.4.1　简单状态120
8.4.2　复合状态122
8.4.3　状态123
8.5　转换123
8.5.1　外部转换与内部转换125
8.5.2　事件类型126
8.6　伪状态131
8.7　区域132
小结133
第9章参数图134
9.1　目的134
9.2　何时创建参数图135
9.3　对模块的再次阐述135
9.4　参数图外框138
9.5　约束属性139
9.6　约束参数140
9.7　值属性140
9.8　绑定连接器141
小结142
第10章包图143
10.1　目的143
10.2　何时创建包图143
10.3　包图外框144
10.4　命名空间包含标记法145
10.5　包之间的依赖关系146
10.6　引入包146
10.7　特定包147
10

摘要与插图

为什么要写本书呢？很简单，因为忙碌的你需要了解SysML。你已经有一些系统建模工作要做。你不需要知道语言的所有细节。你只是想要有本书能够让你专注于SysML在日常工作中用、用的部分。本书就是你想要的那本书。
你可以选择把本书作为必备参考书，当遇到难题并且快到期限的时候随手翻阅。或者你可以选择每次深入阅读一章，为即将到来的工作向你的工具箱添加新的建模技能。或者你可以选择逐页阅读，从而为OMG认证系统建模专家（OCSMP，OMG Certified Systems Modeling Professional）的前两级认证—OCSMP模型用户和OCSMP模型构建者：基础—做准备。本书的设计可以满足你所有这些方面的要求。
本书读者对象
SysML是一种图形建模语言，可以使用它来可视化并沟通各种规模的社会技术（sociotechnical）系统的设计—由硬件、软件、数据、人和过程组成的系统。系统工程师会负责对社会技术系统进行规范、分析、设计、验证和检验。因此，系统工程师以及系统工程的学生是本书的目标读者。
但这样说十分笼统。很多作者和老师都说过：一切都是系统。让我来补充一下：一切工程师都是系统工程师。不管你的领域和工作职责是什么，你都可能会执行我提到的某些或者全部系统工程任务。这本书的前提是，相对于通过非标准化的沟通模式，加上一系列文档和图，通过集成的SysML模型的标准化媒介，可以更有效地执行这些活动。你是一名系统工程师，你想要更有效地完成工作。因此你也是这本书的目标读者。
在阅读本书之前需要了解什么呢？你应该至少对系统叙述、分析、设计、验证和检验有概念性的了解。提前知道其中包括这些活动，会帮助你内化SysML能够帮助你更好完成这些活动的方式。系统工程委员会（International Council On Systems Engineering，INCOSE）的《系统工程手册》（Systems Engineering Handbook）是本的参考书。
在阅读本书之前，你并不需要在建模语言方面有任何经验。你可能已经知道，SysML基于统一建模语言（UML）。事实上，你可能已经读过Martin Fowler的《UML精粹》。我把本书设计为系统工程师的必备书，他们需要在软件系统（创建UML的原因）之外更广泛的领域进行系统建模。因此，你不需要了解UML对作为阅读本书的前提。本书的结构和内容使得阅读它本身就足以学习SysML了。
本书结构
本书包含12章以及2个附录。第1章介绍了基于模型的系统工程（Model based Systems Engineering，MBSE）的概念，并提供了学习SysML的情境和业务案例。第2章讨论了为什么创建SysML，并介绍了可以创建的9种SysML图。第2章还提到了能够应用在所有9种图上的通用概念。
第3～11章详细说明了每种SysML图的细节，介绍了可以在其中显示的元素和关系。尽管能够在这些图上显示的元素和关系种类偶尔有重复，但我还是每次在一章中专注于一个图，以有效地把相关的观点分组，帮助你在需要的时候更容易定位特定主题。第3～11章分别介绍以下SysML图。
模块定义图
内部模块图
用例图
活动图
序列图
状态机图
参数图
包图
需求图
一章也就是第12章，介绍了分配的概念—它是可以横跨所有9种SysML图关联元素的一种关系。
书中的示例图显示了DellSat-77卫星系统的各个方面，这是我为了撰写本书假设的一个系统（在此我确保没有泄露任何航空公司的任何专利信息）。我选择用一个卫星系统来演示可以如何使用SysML来建立复杂、现实的社会技术系统的模型—而不采用在建模工作坊中常见的典型模型（ATM和巡航控制系统）。本书通篇选择使用的系统作为运行的示例，也是为了展示9种类型的SysML图如何对底层的系统模型展现相互补充且