三种UML架构仿真方法对比

架构分析分定性分析（处理系统功能特性，如是否无死锁、是否安全）和定量分析（通过度量或建模得出内存/执行/网络使用等概要），软件架构仿真属于定量分析方法。书中给出三种基于UML的仿真代表性方法，各自解决不同侧面的问题。基于UML类图和顺序图的仿真：Arief等人开发了从类图和顺序图自动推导仿真程序的工具，用C++SIM包（一个离散事件、基于进程的仿真工具库）构造仿真程序，之所以选C++而非SIMULA，是因为C++编译器生成的代码运行更快、仿真效率更高——这条技术选择本身体现了一个朴素原则：仿真工具自身的性能，直接决定了它能否在合理时间内跑出有意义的结果。基于UML用例图和活动图的仿真：Balsamo等人为带注释的UML架构推导仿真模型，分两步——先从UML注释中获取性能参数，再从UML图的XMI描述中自动提取用例图和活动图信息，构建可执行的离散事件仿真模型；仿真结果会以标签值形式插回原始UML图，为架构设计提供反馈，这个”仿真结果反哺原始设计图”的闭环正是UML性能模拟器（UML-PSI）的核心机制，建模周期是循环的，要迭代到开发出性能上令人满意的架构为止。从带注释UML图产生OPNET仿真模型：De Miguel等人针对实时系统对UML做了扩展（固化类型、标签值、约束模板），因为UML本身的语义规范虽然能描述软件生命周期各阶段，却没有考虑实时系统的时间限制、服务质量、资源消耗、调度参数等问题——例如UML标准的约束语言OCL根本无法表达”消息发送后必须在1毫秒内响应”这类时间约束；De Miguel的扩展方案特别强调系统负载分布、可用资源使用、时间约束调度、系统调度算法、分析结果表示这五方面此前被UML忽略的实时技术要素。三种方法的共同脉络是：UML本身设计初衷是”建模”而非”仿真”，三种方法各自用不同手段（外部仿真库、性能注解转译、实时语义扩展）把UML的静态描述能力，桥接到能实际跑出量化性能数据的仿真世界。