构造实现方式图

1、1第第10章章 构造实现方式图构造实现方式图 实现方式图包括组件图和部署图两种类型。构造实现方式图可以描述应该如何根据系统硬、软件的各个组件间的关系来布置物理组件。在完成系统的逻辑设计之后，接下来要考虑的就是系统的物理实现。对面向对象系统的物理实现进行建模需要构造组件图和部署图。构造组件图可以描述软件的各个组件以及它们之间的关系，构造部署图可以描述硬件的各个组件以及它们之间的关系。 实现方式图在UML建模的早期就可以进行构造，但直到系统使用类图完全建模好之后，实现方式图才能完全构造出来。构造实现方式图可以让与系统有关的人员包括项目经理、开发者以及质量保证人员等了解系统中各个组件的位置以及它们之

2、间的关系。概括地说，实现方式图有助于设计系统的整体架构。2本章学习要点： 了解构造实现方式图的意义 理解组件的概念及组件间的关系 构造组件图 理解节点的概念及节点间的关系 构造部署图 310.1 组件图概述组件图概述组件图（Component Diagram）用来建模系统的各个组件（包括源代码文件、二进制文件、脚本、可执行文件）之间的关系，它们是通过功能或者位置（文件）组织在一起的。使用组件图有助于对系统感兴趣的人了解某个功能单元位于软件包的什么位置，以及各个版本的软件包各包含哪些功能。组件图中通常会包含组件（Component）、接口（Interface）和依赖关系（Dependency）这

3、3种元素。组件图中的每个组件都实现一些接口，并且会使用另一些接口。当组件间的依赖关系与接口有关时，可以用具有同样接口的其他组件进行代替。图演示了租书管理系统中的组件图。410.2 组件及其表示组件及其表示组件是软件的单个组成部分，它可以是一个文件、产品、可执行文件或脚本等。通常情况下，组件代表了将系统中的类、接口等逻辑元素打包后形成的物理模块。为了加深理解，下面比较一下组件与类之间的异同。组件和类的共同点是：两者都具有自己的名称、都可以实现一组接口、都可以具有依赖关系、都可以被嵌套、都可以参与交互，并且，都可以拥有自己的实例。它们的区别为：组件描述了软件设计的物理实现，即代表了系统设计中特定类

4、的实现，而类则描述了软件设计的逻辑组织和意图。10.3 接口和组件间的关系接口和组件间的关系 在组件图中也可以使用接口。通过使用接口，组件可以使用其他组件中定义的操作；而且，使用命名的接口可以防止系统中的不同组件直接发生依赖关系，这有利于组件的更新。 图是一个包含接口的组件图示例。510.4 组件图的应用组件图的应用 组件图可以用来为系统的静态实现视图进行建模，通常情况下，组件图也被看作是基于系统组件的特殊的类图。在使用组件图为系统的实现视图进行建模时，可以为源代码建模、为可执行版本建模、为数据库建模等。 610.5 部署图部署图组件图用来建模软件组件，而部署图用来对部署系统时涉及到的硬件进行

5、建模。构造部署图（Deployment Diagram）可以帮助系统的有关人员了解软件中各个组件驻留在什么硬件上，以及这些硬件之间的交互关系，另外，部署图还可以用来描述哪一个软件应该安装在哪一个硬件上。部署图中只有两个主要的标记符，即节点（Node）和关联关系（Association）标记符。在构造部署图时，可以描述实际的计算机和设备（Node）以及以及它们之间的连接关系，也可以描述部署和部署之间的依赖关系；除此之外，部署图中还可以包含包或者子系统。图演示了用于租书管理系统的部署图。710.5.1 节点节点 节点用来表示一种硬件，例如，计算机、打印机、扫描仪等。通过检查对系统有用的硬件资源有助

6、于确定节点，可以从诸如计算能力、内存大小以及物理位置（要求在所有需要使用该系统的地方都可以访问该系统）等方面来考虑。810.5.2 关联关系关联关系 在部署图中，不同节点之间的通信路径是通过关联关系（Association）表示的。图10-8中的实线就表示节点之间的关联关系，这种关系用来表示两种硬件（或者节点）通过某种方式彼此通信，通信方式使用与关联关系一起显示的固化类型来表示，如图所示。910.5.3 部署图的应用部署图的应用 通常情况下，建模人员使用部署图为嵌入式系统建模，为客户/服务器系统建模，或者为完全的分布式系统建模。 使用部署图为嵌入式系统建模，可参考如下策略： （1）找出对于系统

7、来说必不可少的节点。 （2）使用UML的扩充机制为系统定义必要的原型。 （3）建模处理器和设备之间的关系。 （4）精化和细化智能化设备的部署图。 1010.6 组合组件图和部署图组合组件图和部署图 通过组合组件图和部署图可以得到一个完整的实现方式图，它可以可视化地描述应在什么硬件上部署软件以及怎样部署。 在建模软件组件在相应硬件上的部署情况时，可使用的一种形式是将硬件和安装在其上的软件组件用依赖关系连接起来。如图所示。1110.7 建模实现方式图建模实现方式图 本节将通过一个示例介绍如何建模实现方式图。假定系统的功能为允许用户通过Web对检索的商品进行扫描。更加详细的系统需求为：扫描仪通过PC

8、I总线连接到网卡，用于控制扫描仪的代码驻留在扫描仪内部；扫描仪中的网卡通过无线电波与Web服务器WS中的HUB通信，服务器通过HTTP协议向客户计算机提供Web页；将Web服务器软件安装在服务器上，使用专用数据库访问组件与数据库通信；在客户端计算机上安装浏览器软件，并在其上运行商品查询插件，浏览器只与定制服务器交互。可以按照以下步骤进行构造：（1）建模节点。（2）建模通信关联。（3）建模软件组件、类和对象等。（4）建模依赖关系。 1210.7.1 添加节点和关联关系添加节点和关联关系 首先需要为模型确定节点，通过分析系统的需求描述，从中抽取出下列代表硬件的节点。1310.7.2 添加组件、类和

9、对象添加组件、类和对象 下面要完成的任务是向部署图中添加组件、类和对象等元素。从系统需求描述中提取出的下列信息可以作为依据： 控制扫描仪的代码驻留在扫描仪内部（定为ScanControl组件）。 Web服务器软件（定为ServerSoft组件）。 专用的数据库访问组件（定为DBAccess组件）。 浏览器软件（定为Browser组件）。 商品查询组件（定为CommodityQuery组件）。 1410.7.3 添加依赖关系添加依赖关系 最后要做的是建模组件间的依赖关系。从系统需求描述中提取出的下列信息可以作为完成此项任务的依据： Web服务器软件通过专用组件与数据库进行通信。 浏览器软件通过运行商品查询组件与Web服务器交互。1510.7.4 图书管理系统的实现方式图图书