《软件方法》2023版第1章（09）基本共识上的沟通，SysML
1.3 UML
1.3.2 使用UML的理由
1.3.2.5 基本共识上的沟通
符号标准并不是随便哪个人拍脑袋定下来，然后毫无道理地强迫大家接受。符号背后往往隐含着我们对某个学科的一些基本共识。
如图1-13，最上一行的积分符号“∫”，幼儿园小朋友也能画出这样的形状，但其所代表的知识可能需要上到大学才能理解。如果要懂得为什么是这样一个符号，还需要了解数学史中莱布尼茨、傅立叶等人的贡献。图1-13中间一行的五线谱小豆芽和横线，最下一行的小人圈圈和框框，也是如此。
图1-13 符号背后隐含基本共识
这意味着，学习符号标准并非硬生生把形状记住后照葫芦画瓢就行，还要学习背后的一些建模知识。但是，开发团队成员咬咬牙，花费一些精力跨过这个门槛是值得的，因为一旦有了基本共识，会大大提高沟通的效率和深度。在严谨建模思维的追问之下，有意无意遮掩的脓包也会被强制露出——这也是一些“高手”潜意识里不愿意直面UML的深层原因。
★花絮：面对一个棋局，下一步怎么走？在业余棋手看来到处都是正确答案，在职业棋手眼里，值得讨论的选项只有两三种，因为职业棋手针对一些东西形成了共识，大大减少了思考中的浪费。
★花絮：有的开发人员的“十年工作经验”实际上是“一年工作经验用了十年”，一直在热热闹闹的民工层次徘徊，没有积累和成长。
不过要注意一点：使用UML沟通仅限于软件组织内部，UML模型不是用来和涉众沟通的！这个道理以及和涉众沟通的技能将在第7章详细叙述。
1.3.3 SysML
SysML是系统工程建模的一种表示法标准。它是由INCOSE（国际系统工程协会）和OMG（对象管理组织）以UML为基础，进行系统工程方面的扩展后推出的。其目的和UML类似：统一系统工程的建模语言。
UML是信息系统的建模语言。“信息系统”的意思是该系统只负责处理信息：信息流进来，经过系统的处理，变成信息流出去，但是，信息系统不能处理物质流、能量流。
SysML相当于把“UML”扩展到各种类型的系统，这些系统可以处理各种各样的物质流、能量流。因此，SysML和UML不冲突，也不存在取代的关系。
我用刘慈欣的小说《流浪地球》举个例子。
太阳即将在400年内发生氦闪变成红巨星，人类社会怎么办？
众多科学家经过大量研究，得到一个解决方案：给地球装上发动机，驱动地球飞向比邻星（正好三体舰队也迎面飞来，嘭！）。
******
小说《流浪地球》原文：
地球发动机安装在亚洲和美洲大陆上，因为只有这两个大陆完整坚实的版块结构才能承受发动机对地球巨大的推力。地球发动机共有一万二千台，分布在亚洲和美洲大陆的各个平原上。
……
在六千米处，我们见到了进料口，一车车的大石块倒进那闪着幽幽红光的大洞中，一点声音都没传出来。
……
“重元素聚变是一门很深的学问，现在给你们还讲不明白。你们只需要知道，地球发动机是人类建造的力量最大的机器，比如我们所在在华北794号，全功率运行时能向大地产生一百五十亿吨的推力。”
******
“地球发动机”是一个巨大的系统，横跨多个学科，能源、材料、建筑、物流、人员管理……。
其中用来描述和处理信息的信息系统可能只占其中的一小部分，UML不适合描述“地球发动机”，SysML可以。
通过SysML不断把“地球发动机”分解成各个Block，Block又分为小Block，可能会得到其中一个Block叫“发动机中控系统”，这是一个信息系统。该系统其中一个功能可能是：根据接收到的测量参数值（可能有上万个），计算地球发动机下一步的最佳行动。我用SysML的块定义图画了图1-14，只是简单展示，我也不知道地球发动机应该分成哪些Block。
图1-14 地球发动机的分解
图1-14中的“发动机中控系统”这个信息系统，就适合用UML来建模。
听起来SysML描述的系统比UML描述的信息系统大，是不是意味着SysML更复杂？
其实恰好相反。在对UML和SysML都有所掌握之后，您会发现使用SysML比使用UML更容易。
使用SysML建模时，更多的是“描述”，而在使用UML建模时，除了“描述”之外，更重要的是“构思”。
像上面说的“根据接收到的测量参数值（可能有上万个），计算地球发动机下一步的最佳行动”，这个事情人也可以做到，因为计算的方法就是人指定的嘛，只不过人算得慢而且容易出错，所以用信息系统来做。
也就是说，我们需要把人脑总结出来的各种知识转移到信息系统中，并用它来取代人脑来做计算。信息系统的一切，包括规则如何表达，数据如何组织，各个部分的耦合、内聚等等，都需要我们一个一个构思。
非信息系统的建模并没有“取代人脑”的压力。当然，不是说非信息系统就没有难度。
像《流浪地球》原文提到的“重元素聚变”，我用SysML画了一张活动图，如图1-15。可以看到，这个过程处理的是物质和能量，原料和催化剂进来，变成能量出去。
图1-15 重元素聚变过程
打问号的地方，例如聚变过程的各个步骤应该怎么进行，催化剂是哪些，这些难题都需要各个学科的科学家去攻克。不管是SysML还是UML都是搞不定这个的。
科学家们研究出成果之后，可以用SysML来描述和帮助验证，涉及到人脑思考的地方，可以用UML来帮助构造信息系统取代人脑思考。
目前正式的SysML最新版本是1.6。2023年7月，OMG通过了SysML V2的β版本。
从目前的信息看，SysML V2有很大的变革，特别是大刀阔斧地清理术语。UML虽然把各种建模“方言”统一成“普通话”，但仍然做了一些妥协，留有各种冗余的尾巴。衍生自UML的SysML也不可避免存在冗余的问题。如果SysML大胆迈出这一步，把非必要的术语全部清理（和领域驱动设计圈子热衷造词形成鲜明对比），也许能促进UML做出类似变革。
OMG的SysML规范：https://www.omgsysml.org
1.4 应用UML的建模工作流
(待续……）
10月23-27晚8点-软件需求设计方法学全程实例剖析网课（1级）