【用VS2010動手學UML第1回】VS2010重新擁抱UML

微軟在Visual Studio 2010開發工具中開始支援UML（Unified Modeling Language），但這不是微軟第一次靠近UML，早在1997~1998年間，微軟提出的Visual Studio 6中就包含了一套支援UML的工具，叫做Microsoft Visual Modeler。

我在微軟的MSDN一篇談到Microsoft Visual Modeler支援「雙向工程」（Round-Trip Engineering）的文章中，發現了Microsoft Visual Modeler 的舊影。我從網頁（http：//msdn.microsoft.com/en-us/library/aa267720（VS.60）.aspx）中下載了幾張圖片，跟你分享一下那個簡單年代的簡單畫面。這幾張操作畫面也提醒了我們，當年微軟的Visual Studio確實是有支援雙向工程。圖1、圖2和圖3是Microsoft Visual Modeler反向工程的畫面，從Visual Basic 6程式碼反向產出類別圖。至於，圖4、圖5、圖6與圖7則是Microsoft Visual Modeler正向工程的畫面，從類別圖正向產出Visual Basic 6程式碼。

圖1：Microsoft Visual Modeler的反向工程畫面（一）

圖2：Microsoft Visual Modeler的反向工程畫面（二）

圖3：Microsoft Visual Modeler的反向工程畫面（三）

圖4：Microsoft Visual Modeler的正向工程畫面（一）

圖5：Microsoft Visual Modeler的正向工程畫面（二）

圖6：Microsoft Visual Modeler的正向工程畫面（三）

圖7：Microsoft Visual Modeler的正向工程畫面（四）

其實，當年的Microsoft Visual Modeler是微軟和Rational的合作產品，微軟甚至發了幾則新聞來大肆宣揚這件美事，隨後在1998年，甚至還發出要跟Rational結盟的新聞。

後續，微軟甚至有意要買下Rational公司，只不過後來IBM於2003年正式收購了Rational，微軟終與UML分道揚鑣。對UML有興趣的人，對於Rational應該不陌生。UML在還未正式成為OMG（Object Management Group）的標準之前，掌握在Rational公司中，因為UML的三位主要創辦人都任職於Rational公司。

故事回到現在，自從當年微軟娶親不成後，一直未再靠近UML，直至今日的VS2010。

雙向工程

有人說，VS2010沒有支援正向工程，從UML圖自動產出對應的程式碼，可惜了些！目前，UML工具參考UML圖自動產出程式碼的部分，在我的使用經驗中，有經驗過從UML的類別圖、循序圖（通訊圖）、活動圖、狀態圖、元件圖產出相關的程式碼。

而且，在許多免費的UML工具中，大多有支援參考UML類別圖自動產出多樣的程式碼。這項功能，一點都不難，甚至也不值錢，因為產出來的程式碼都過於簡單，其實無法節省太多編碼工作。像是我慣用的UML開源工具StarUML，就針對UML類別圖提供了C++和C#的自動產碼和反向工程，如圖8所示。

圖8：StarUML的自動產碼和反向工程

其實，我倒不認為，正向工程在短期間可以帶來多大的價值。模式語言和程式語言，本來就是不同抽象層次的語言。如果真要做到從圖形模式自動產出細膩的程式碼，那麼我們勢必要在UML模式中，加入更多細節的設定，只是為了做到原本程式語言輕易可以做到的事情。

直觀上，目前正向工程的定義和作法上，是不是件有價值的方向，其實是有帶商榷的。或者，在未來的日子中，專家學者會重新定義正向工程的價值，這恐怕是我比較期待的答案。

但是，VS2010目前只支援反向工程的這個現象，也讓我重新思考雙向工程這的主題。過去，我似乎太重視正向工程，然而反向工程呢？我是否太輕忽反向工程，而且也被正反雙向工程的循環式開發所誤導。

最後，我得到幾個新想法：

1.     在使用雙向工程時，或許採用循環方式，並不現實。簡單來說，雙向工程期望做到先繪製UML圖，然後透過工具正向自動產出程式碼；接著，還可以直接修改程式碼，然後再依據修改後的程式碼，反向自動產出UML圖。

2.     如果，我們拆掉雙向工程的反覆循環，採用單向工程呢？依據UML圖單向（正向）產出程式碼；或者，依據程式碼仍然採用單向（反向）產出UML圖。或許，這樣可以創造不同的價值。

因此，過去輕忽了反向工程，現在重新思考，如果UML工具或者VS2010可以協助開發人員反向產出UML圖，做為：

1.     提升團隊成員之間的溝通：做為程序員與系統分析師、系統設計師、架構師或其他程序員具象溝通的文件之一，避免只能依賴一堆的程式碼去跟其他的開發人員溝通。

2.     節省紙上作業花費的時間：讓VS2010依據程序員編寫完成的程式碼，自動反向產出相關的UML圖，做為細部設計文件的一部分，省下程序員的紙上作業時間。

3.     協助進行程式結構的重構：「重構」（refactoring）可以提升軟體品質，無論是分析、設計或實作的重構，一直都是這幾年來非常熱門的發展主題。VS2010可以將程式碼反向產出UML圖，讓程序員可以依據具象的UML圖，進行重構的工作。

所以，或許整個開發程序可以改成：需求→分析→設計→正向產出程式碼→修改程式碼→反向產出UML圖→重構程式→反向產出包含「框架」（Framework）的細部設計圖。

其實，VS2010未支援自動產碼，也無妨。反正目前來看，即便自動產出的程式碼，也很可能需要多處修改；反倒是VS2010支援了反向工程，或許會比支援正向工程更貼近實際專案的需求。

XMI

然而，對於VS2010開始支援UML一事，我比較在意的是，從目前VS2010 beta2版本看起來，微軟似乎無意支援XMI（XML Metadata Interchange）。

XMI是UML標準的一部分，可以達到跨UML工具建構UML圖的目的。簡單來說，只要UML工具有支援XMI，我們就可以不受限於任何一套UML工具。我們可以在第一套UML工具建構UML圖，然後匯出成XMI檔案，然後再匯入另一套同樣支援XMI的UML工具，繼續保有原先的UML資產。

其實，只要是依循UML標準的UML工具，大多會支援匯入和匯出XMI檔。再以我慣用的開源軟體StarUML為例，我們可以在它的主選單發現匯入和匯出XMI檔的選項，如圖9所示。

圖9：StarUML支援XMI的匯入和匯出

現在，我在StarUML簡單繪製用例圖，如圖10所示。然後，執行StarUML的匯出XMI功能，會得到圖11密密麻麻的XML格式的文字內容。我特別摘出XMI局部，你只要看圖12中，是不是出現了名為User的參與者（actor），以及名為Login的用例（use case）。接著，我可以在另一套UML開源軟體ArgoUML中，匯入原先StarUML匯出的XMI檔案，如圖13所示。然後，我們可以看到，在ArgoUML中已經出現了User參與者和Login用例了，如圖14所示。

圖10：用例圖

圖11：XMI內容

圖12：XMI內容（局部）

圖13：ArgoUML也有支援XMI

圖14：匯入XMI

雖然，目前為止，UML工具之間的匯入匯出XMI檔案，多少會有些失真，不盡完善。但是，對於可以讓開發人員不受限在任一套UML工具一事上頭，總是踏出了正確的一步。

不過，我在VS2010 Beta2版本中，並未找到可以匯出、匯入XMI的功能選項，只能期望VS2010正式版能給我們一個驚喜了。或許，微軟對UML有不同的想法，我不是研究微軟產品的專家，也就不予置評了。但是，雖說如此，我對於VS2010開始支援UML一事，還是抱持著高度的興趣，並且樂見其成啦！

好吧，既然VS2010沒有支援XMI，那我們還是回過頭來看，VS2010支援了幾款UML圖。最新的UML2中，包含了十四款圖，你可以看到圖7中UML規格書對所有圖款的分類。

圖15：十四款UML圖

接著，我們可以從圖15中看到，VS2010表面上支援了五款圖，分別為：類別圖（Class Diagram）、循序圖（Sequence Diagram）、用例圖（Use Case Diagram）、活動圖（Activity Diagram）、元件圖（Component Diagram）。但是，類別圖中可以放置套件圖（Package Diagram）相關的元素，所以VS2010實際上可以讓開發人員繪製六款圖的，另外，還有幾款圖共用的情況，我也做了確認。

總之，歸納起來，雖然VS2010支援的圖款多屬於UML1，但是各圖款內部的元素，有些是在UML2才提出的新元素。所以，如果要說VS2010支援到UML2，也是勉強可以接受的啦！

再者，雖說VS2010只支援類別圖、用例圖、循序圖、活動圖、元件圖，外加一個隱藏版的套件圖，不過這幾款圖各個都是強棒。而且，除了元件圖外，其餘五款圖也都是UML官方認定的初級認證範圍。也就是說，VS2010挑中的這六款UML圖，不僅兼具實用價值，同時也具備初學特性，正好適合初學UML的開發者。

在這一系列文章中，我將用一個完整的系統為例，藉由VS 2010支援的UML功能，帶領你們認識UML，下一期將總覽式地盤點一下VS2010對十四款UML圖的支援情況。

圖16：VS2010支援的UML圖款