UML性能模型的早期预测价值

传统软件开发方法通常只关注功能性需求，性能问题往往到生命周期后期才被引入——只有等到系统测试之后，才能确定设计是否真正满足性能需求，一旦不满足就要重新设计，导致项目成本急剧增加。性能模型（又称面向分析的模型）的价值正是把这个”事后发现、事后返工”的模式，提前到设计早期：”如果在软件开发早期就对软件模型的性能进行研究，则可通过对现有的软件架构设计方案进行定量的预测和评价，以及对各种设计决策进行比较，选择更优的软件架构设计方案，并指导整个设计过程”——这本质上是把性能验证从”测试环节的事后检查”变成”设计环节的事前比较”。UML本身侧重描述功能性行为，缺少表达性能需求的能力，为此OMG采纳了SPT性能文档这一扩展语言，通过构造型和标记值扩展UML以反映性能需求。其核心是通用资源模型（GRM，任何UML模型定量分析的基础）与通用时间模型（描述响应时间等时间相关机制）；性能分析领域建模则围绕”性能上下文”展开，由三个要素构成：场景（描述系统执行细节的有序步骤序列，附带响应时间/吞吐量等QoS需求）、资源（执行场景步骤的实体，分处理资源如处理器/接口设备与被动资源如受访问控制、被多个并发操作共享的资源）、负载（体现执行某场景对相关资源的需求强度）。有了这三要素，架构师可以在UML活动图上标记执行时间、访问频率等性能参数，再用LQN等求解工具对导出的性能模型求解，把”这个架构方案性能好不好”从一句直觉判断，变成一个有具体数字支撑的比较过程。