第13章-构件模型和部署模型

第13章构件模型和部署模型,13.1代码实现与构件模型13.2部署图（deploydiagram）13.3小结,13.1代码实现与构件模型13.1.1概述系统模型的大部分内容反映了系统的逻辑和物理设计方面的信息，并且独立于系统的最终实现单元。然而，为了可重用性和可操作性的目的，系统实现方面的信息也很重要。UML使用两种视图来表示实现单元：构件视图和部署视图。构件视图将系统中可重用的代码块包装成具有可替代性的物理单元，这些单元被称为构件。构件视图也称为实现视图。构件视图用构件及构件间的接口和依赖关系来表示设计元素(例如类)的具体实现。构件是系统高层的可重用的组成部件。图13.1表达了构件和接口之间的实现关系。,图13.1构件与接口之间的实现关系,构件是定义了良好接口的物理实现单元，它是系统中可替换的部分。每个构件体现了系统设计中特定类的实现。良好定义的构件不直接依赖于其他构件而依赖于构件所支持的接口。在这种情况下，系统中的一个构件可以被支持正确接口的其他构件所替代。构件具有它们支持的接口和需要从其他构件得到的接口。接口是被软件或硬件所支持的一个操作集。通过使用命名的接口，可以避免在系统中各个构件之间直接发生依赖关系，有利于新构件的替换。构件视图展示了构件间相互依赖的网络结构。构件视图可以表示成两种形式，一种是含有依赖关系的可用构件(构件库)的集合，它是构造系统的物理组织单元。另一种表示为一个配置好的系统，用来建造它的构件已被选出。在这种形式中，每个构件与给它提供服务的其他构件连接，这些连接必须与构件的接口要求相符合。构件用一边有两个小矩形的一个长方形表示，它可以用实线与代表构件接口的圆圈相连，如图13.2所示。,13.1.2构件(Component)和构件图(ComponentDiagram)在UML中，构件代表一个具有良好定义接口的软件模块，包括源代码、二进制代码、可执行代码、动态链接库等。构件的接口由其所提供的一个或多个接口元素表示。构件之间的关系用来表示软件模块之间的编译、运行、调用、接口的依赖关系，也可以表达构件和类之间的实现关系，在RationalRose中是通过在类和构件之间建立指派(Assigned)关系实现的。,图13.2带接口的构件,构件图表示了构件之间的依赖关系，如图13.3所示。每个构件实现(支持)一些接口，并使用另一些接口。如果构件间的依赖关系与接口有关，那么构件可以被具有同样接口的其他构件替代。,图13.3构件图,一个系统可能由多种软件模块组成，如可执行文件(exe)、动态链接库文件(dll)、图片文件、网页文件、文本文件等。每种软件模块由模型中的一个组件代表。为区别不同种类的构件，可以使用版型(Stereotype)机制，如图13.4所示。,图13.4用版型表示不同种类的构件,13.1.3构件(Component)图的作用构件模型在软件开发过程中的实现阶段创建，是最终软件产品的物理模型或者叫做物理构件，直接对应最终的各种程序和数据文件。构件模型是软件系统最终发布和部署的基础。在某些语言中，程序的逻辑构件，例如类和构件之间的对应关系是比较复杂的，有可能是多对多的关系，例如C+中，一个类的完整定义应该放在两个文件中，接口定义(.h)和实现文件(.cpp)中，即一个类可能会对应多个实现文件，而一个源代码文件中也可以定义多个类，这说明类和构件之间是多对多的关系。另一些语言中，这种对应关系比较简单，例如，Java中的一个类只能对应一个类构件(.class)文件，反之亦然，是一对一的关系；类和源程序之间的对应关系是多对一的关系。,在类与构件之间是多对多关系时，从类跟踪到构件或者从构件跟踪到类是比较繁琐的事情，这可以通过构件模型很容易地达到此目的。在某些建模工具，例如RationalRose中，选择类或者构件，通过建立类和构件的指派关系，可以很方便地显示出其对应的构件或者类列表，为软件开发过程中的产品可跟踪性奠定基础。另外，构件模型也是建立产品基线和发布以及产品生产线的基础。,13.2部署图(DeployDiagram),图13.5B/S三层模型系统的部署模型,部署是将开发出的软件产品安装在运行环境中，使之正确运行的软件开发活动。目前的运行环境多为基于网络的分布式环境，部署过程较为复杂，因此部署过程也需要建模。将开发出的物理构件和处理器结点对应起来，以利于正确的部署和运行。部署图表示了构件和处理器物理结点之间的这种对应关系。在UML中，部署图表示了处理器、设备及其连接关系，也可以表示软件构件和处理器之间的关系。每个系统模型中只包含一个部署图，表示该系统中处理器、设备之间的连接以及进程对处理器的分配。,部署视图表示运行时的计算资源(如处理器及它们之间的连接)的物理布置拓扑结构，这些运行资源被称作计算节点。在运行时，节点包含构件和对象的动态映射进程和线程。构件和对象在计算节点上的分配可以是静态的，它们也可以在节点间迁移。如果含有依赖关系的构件实例放置在不同节点上，则部署视图可以展示出执行过程中的瓶颈。图13.5是一个基于B/S模式的三层模型。,13.3小结在UML中，构件代表源程序文件或者二进制文件，是软件开发的最终产品。从软件产品的最初需求到系统的概念模型，从系统的逻辑模型到最终的物理文件，构成了软件系统完整的开发生命周期。一般来说，生命周期的开始与问题或者业务领域比较接近，后期则