第11讲组件图及部署图

1、组件图与部署图潘正军潘正军顾&状态图状态图适合描述跨越适合描述跨越多个用例的单个对象多个用例的单个对象的行为，不适的行为，不适合描述多个对象之间的协作行为合描述多个对象之间的协作行为研究类、参与者、子系统或构件的复杂行为研究类、参与者、子系统或构件的复杂行为建立类对象的生命周期模型来描述对象随时间变建立类对象的生命周期模型来描述对象随时间变化的状态行为化的状态行为&活动图活动图主要用于描述某一主要用于描述某一方法、机制方法、机制或或用例用例的的内部行为内部行为适合描述适合描述多个对象跨越多个用例多个对象跨越多个用例时的总面貌时的总面貌结构模型视图架构建

2、模架构建模&包与接口包与接口&构件图构件图&部署图部署图&小结与试验小结与试验包（包（ PackagePackage ）&包可以把众多的图素按其逻辑功包可以把众多的图素按其逻辑功能分组，以便理解、反映它们之能分组，以便理解、反映它们之间的间的层层级关系。这时的包叫子系级关系。这时的包叫子系统。包是纯概念性的，只存在于统。包是纯概念性的，只存在于软件系统的开发阶段。软件系统的开发阶段。表示法-文件夹形式，并标识名称。包名包（包（ PackagePackage ）2 2&包里面可以拥有其它元素，类、接口、构件、节点、协作、用例和图，也可有其它包包的关

3、系&依赖：包中的元素需要访问另一个包中的元素，包件的访问依赖关系就产生了。一个包中的元素可以通过导入（import）包来访问另一个包中的元素&泛化:包依赖图包的使用原则&需要将功能分派到包，使需要将功能分派到包，使“设计设计元素元素”更有秩序，包内高内聚，更有秩序，包内高内聚，包间低耦合包间低耦合&将功能相关性非常强的类或者将功能相关性非常强的类或者接口放在同一包内接口放在同一包内包内元素的分配包内元素的分配&将和主导参与者关联的边界类所将和主导参与者关联的边界类所对应的类放在一个包里，有时称为对应的类放在一个包里，有时称为用户界面包用户界面包&

4、将和被动参与者关联的边界类对将和被动参与者关联的边界类对应的类放在一个包里，有时称为应的类放在一个包里，有时称为系系统接口包统接口包&将系统要使用的其它工具方面的将系统要使用的其它工具方面的类放在一个包里，称类放在一个包里，称工具包工具包包图包图&包图主要用来表示一个系统的一个适当的包图主要用来表示一个系统的一个适当的逻辑分割，每一个包就像是一个对象的集逻辑分割，每一个包就像是一个对象的集合，包图利用逻辑阶层的观念，去分解整合，包图利用逻辑阶层的观念，去分解整个系统。个系统。&每个包通常放全部内部相关信息，减少外每个包通常放全部内部相关信息，减少外部相关的信息。每个包有

5、相当好的管理内部相关的信息。每个包有相当好的管理内部元素能力，利用其本身的指示和需求去部元素能力，利用其本身的指示和需求去协助个人或团队协助个人或团队包图包图接口（接口（ Interface Interface ）&接口是在没有给出对象的实现和状态的情况下对对象行为的描述表法法-带名称的圆求一元二次方程根接口（接口（ Interface Interface ）&接口包含操作但不包含属性，并且它没有对外界可见的关联。一个或多个类或构件可以实现一个接口，并且每个类都可以实现接口中的操作&接口很少单独存在，而是依附于实现它的类或组件接口使用场合&声明一个需要在多个类中

6、多次实现的方法&透露一个对象的程序设计接口而又不透露对象的类&在无关类之间得到相关性，而又不强迫类之间建立某种关系&接口解决了Java的单继承问题，实现和表示分离&接口本身可以多继承组件图组件组件/ /构件（构件（ ComponentComponent）&组件是保存在计算机上的逻辑单元，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&表示法-带有小方框的矩形。组件组件/ /构件（构件（ ComponentComponent）&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

7、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。组件组件/ /构件构件&组件是一个可重用软件构件一个预先构建的封装的代码模块，它能够与其他组件或是硬编码一道很快生成定制的应用程序&组件单独开发作为软件单元使用，它具有明确的接口，软件通过接口调用组件所提供的服务&多种组件可以联合起来组成更大型的组件，直接建立整个系统。组件组件/ /构件构件&组件必须是自包含的，组件设计中必须包括需求、源代码和可执行代码、接口规范、分析和设计模型、测试和其他同类术语&组件必须支持一种或多种用户所希望获得的接口&组件根据业务逻辑单元的耦合程

8、度、功能的要求等因素来划分&把耦合紧的业务逻辑单元放在一起，划分为一个组件。组件和接口之间的关系组件和接口之间的关系&接口是一个类或组件向外部世界揭示接口是一个类或组件向外部世界揭示其面貌的一组操作。其面貌的一组操作。&组件的服务仅通过其接口才可用组件的服务仅通过其接口才可用&一个组件可以实现或使用一个接口。一个组件可以实现或使用一个接口。&组件所使用的接口称为导入接口组件所使用的接口称为导入接口（import interfaceimport interface）&组件实现的接口称为导出接口组件实现的接口称为导出接口（export interfa

9、ceexport interface）构件与接口接口实现接口实现组件的种类&部署组件组成可执行系统，如动态链接库、可执行文件&工作产品组件软件开发中实现阶段的产品，如源代码文件、数据文件等，系统关键开发过程的一部分&执行组件作为一个正在执行的系统的结果而被创建的。如动态链接库实例化形成的COM+对象应用于组件的构造型应用于组件的构造型&UML 提供了应用于组件的提供了应用于组件的5 种标准的构造种标准的构造型：型：可执行体（可执行体（executable） 指定一个组件可以指定一个组件可以在一个节点上运行。在一个节点上运行。库（库（library） 指定包含一个

10、库。可以是一个指定包含一个库。可以是一个静态库或动态库。静态库或动态库。表（表（table） 表明使用一个数据库表表明使用一个数据库表文件（文件（file） 表明包含一个源代码文件或一表明包含一个源代码文件或一个数据文件个数据文件 文档（文档（document） 用来表示一个文档用来表示一个文档组件图示例组件图(Component DiagramComponent Diagram)定义定义&也可叫作构件图，描述在系统实现环境中的软件构件和它们间的关系&是一组组件和它们之间的关系它包括组件、接口和它们之间的关系。组件图用来对驻留在节点的物理元素的静态实现建模，如可执行体、库、表和

11、文件、头文件、函数库、模块等来表示系统之中的内部结构组件图(Component DiagramComponent Diagram)定义定义2 2&一个组件可以包括多个类。&可以向组件图添加注解和约束。&组件的接口和类的接口是相同的概念。外部只能通过组件的接口来使用组件中定义的操作。&提供服务的组件提供了输出接口，访问服务的组件使用了输入接口。&组件接口是组件重用中的重要概念。&组件类型：工作产品组件、执行组件。构件图元语构件构件代表可执行的物理代码模块接口对外提供的可见操作和属性，称之为构件的接口依赖关系有两个构件元素X、Y，修改元素X的定义可能

12、会引起对另一个元素Y的定义的修改，则称元素Y依赖于元素X注释体注释连接构件组件图示例组件图示例UML 中源代码文件的描述中源代码文件的描述建模物理数据库建模物理数据库ATM 系统的组件系统的组件图书管理系统组件图界面图书读者业务逻辑POS销售组件图示例：销售商品核心支付系统部署图系统部署图结点结点(Node)(Node)定义节点名称&节点表示一种可计算的资源，分为两类：计算机或处理器和设备。一个组件可以驻留在一个节点内，也可以一个节点驻留到另一个节点。表示法-带有名称的立方体节点节点&每个节点都有一个名称，可以是一个简单每个节点都有一个名称，可以是一个简单名，也可以是一个路径名

13、。名，也可以是一个路径名。&节点和组件类似。节点和组件类似。&都可以参与依赖、泛化和关联关系。都可以参与依赖、泛化和关联关系。&它们可以参与到交互图中，而且可以创建它们可以参与到交互图中，而且可以创建节点和组件的实例节点和组件的实例&组件参与系统的执行，而节点执行组件组件参与系统的执行，而节点执行组件&组件表示逻辑元素（如协作和类）的打包，组件表示逻辑元素（如协作和类）的打包，而节点表示组件的物理部署而节点表示组件的物理部署节点和组件：一个示例节点和组件：一个示例部署图（部署图（Deployment DiagramDeployment Diagram）定

14、义）定义&部署图是描述计算机、外部部署图是描述计算机、外部硬件设备硬件设备及它们构成的物理分布结构及它们构成的物理分布结构&简单的简单的单机单机系统部署图包含一台计算系统部署图包含一台计算机及其外部设备，所有组件都部署在机及其外部设备，所有组件都部署在这个节点上这个节点上&在在网络网络支持和系统中，部署图不仅描支持和系统中，部署图不仅描述每个分布的节点，还描述组件在节述每个分布的节点，还描述组件在节点上的分布。点上的分布。部署图定义部署图定义2 2&部署图显示了运行时处理元素的组织部署图显示了运行时处理元素的组织 这些元素包括组件、进程和对象这些元素包括组件、进

15、程和对象&组件图通常与部署组合来显示物理元素是组件图通常与部署组合来显示物理元素是如何分布在各种硬件平台上的如何分布在各种硬件平台上的&部署图是一个节点的图部署图是一个节点的图&每个节点均连接到其他节点被以描述通信每个节点均连接到其他节点被以描述通信关联关联&组件图组件图和和部署图部署图一起称为一起称为实施图实施图部署图元语-1结点一个结点代表一个物理设备以及在其上运行的软件系统构件构件代表可执行的物理代码模块对象对象是类的一个实例接口对外提供的可见操作和属性，称之为构件的接口对象结点构件部署图元语-2连 接结点之间的连线表示系统之间进行交互的通信路径，在UML

16、中称为连接依赖关系有两个构件元素X、Y，修改元素X的定义可能会引起对另一个元素Y的定义的修改，则称元素Y依赖于元素X注释体注释连接注意事项&部署图展示制品如何在软件系统上部部署图展示制品如何在软件系统上部署，以及硬件的相互连接情况署，以及硬件的相互连接情况&时间时间软件完成后软件完成后设计阶段设计阶段&建模的各类软件系统建模的各类软件系统嵌入式系统嵌入式系统客户机客户机/ /服务器系统。服务器系统。N N层系统层系统分布式系统分布式系统注意事项&考虑因素考虑因素资源利用：有效的利用资源资源利用：有效的利用资源地理位置地理位置: :本地节点的功能、远程节点的本地节

17、点的功能、远程节点的功能功能设备访问设备访问: :节点需要什么设备节点需要什么设备安全安全: :怎样以优化和有效的方式来处理访怎样以优化和有效的方式来处理访问权限和信息保护问权限和信息保护性能性能: :高性能通信时会影响构件的位置高性能通信时会影响构件的位置可扩展性和可移植行可扩展性和可移植行: :不同节点的操作系不同节点的操作系统、机器的体系结构等统、机器的体系结构等图书管理系统部署图后台数据库前端客户机管理员后台ODBCWEB应用部署图示例Client(Web)Server ApplicationServerFulfillmentSystemFinancialSystemInventory

18、SystemRDBMSServerDynamic HTML, JavaScript, Javaplug-ins, source code enhancementsJava, C, C+, JavaScript, CGIJava, C, C+, JavaBeans, CORBA, DCOMNative languages一个部署图一个部署图一个保险系统的部署图客户端PC 保险单 填写界面保险后台服务器结点构件的界面TCP/IP连接 保险对象数据库 保险系统配置配置保险政策配置用户 保险系统构件构件中包含的对象配置 Remote Method Invocation Java Database ConnectivityUML9类图常见使用场合业务建模业务建模用例图用例图业务用例业务用例业务对外提供的价值业务对外提供的价值活动图活动图业务用例实现的业务流程业务用例实现的业务流程类图类图现实业务中的人、事物、关系现实业务中的人、事物、关系交互图交互图业务对象如何协作实现业务用例业务对象如何协作实现业务用例需求需求用例图用例图系统用例系统用例系统对外提供的价值