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1、系统分析与设计,郑大鹏 ,第20讲 结束篇,内容 部署图与组件图（第38章） 架构视图（第39章） 目的 了解UML部署图和组件图 了解架构的表示方法,第38章 UML部署图和构件图,目标 了解UML部署图和构件图的表示法 38.1 部署图 部署图表示的是,如何将具体软件制品(例如 可执行文件)分配到计算节点(具有处理服务的 某种软、硬件设备)上。部署图表示了软件元 素在物理架构上的部署，以及物理元素之间 的通信（通常通过网络进行），如下图：,部署图,部署图中最基本的元素是节点。有两种类 型的节点： 1）设备节点（设备）：具有处理和存储能 力的，可执行软件的电子数字式物理计算资 源，例如典型的

2、计算机或移动电话。 2）执行环境节点（EEN）：在外部节点 （例如计算机）中运行的软件计算资源，其自 身可以容纳和执行其它可执行软件元素。例 如： *操作系统：容纳和执行程序的软件；,*虚拟机：如Java或.NET VM，是容纳和 执行程序的软件； *数据库引擎：接收SQL语句并执行之，并 能容纳和执行内部存储过程； *Web浏览器：容纳和执行JavaScript、 Java applets、Flash和其他可执行元素； *工作流引擎； *Servlet容器或EJB容器。 UML规范建议使用构造型来标记节点类型 ，例如server、OS、database 、browser等。,注意：设备节点或

3、ENN可以包含其他的 ENN，例如虚拟机运行在操作系统中，操作 系统运行在计算机中。 特定的ENN可以是非显式的，或者可以非 正式地使用UML属性字符串来表示，例如： OS=Linux；在作为显式节点的OS EEN中 可能没有显示具体值；还可以有一些不同的 风格，如图所示。 节点之间的一般连接表示一种通信路径， 上面可以标记协议，通常表示网络连接。,节点可以包含并显示制品即具体的物理元 素，通常为文件，包括：包、可执行文件、 脚本和必要的数据文件等。 部署图中通常显示的是一组实例的示例， 而不是类。在UML中，实例的名称带有下划 线（交互图中的生命线框图表示的实例没有 下划线），但有时也被忽略

4、。,38.2 构件图 构件是个比较模糊的概念，构件化的类和 构件之间没有严格的定义区分。构件表示封 装了其内容的系统模块，它在其环境中的表 现形式可以被替代。构件通过所提供的和所 需要的接口定义了其行为。同样，如果构件 作为类型，那么它的一致性是通过这些所提 供的和所需要的接口来定义的。 可以采用常规的UML类及其所提供的和所 需要的接口对构件建模，因为UML类可以对,任意规模的软件元素建模。 我们使用构件的意图是为了强调：1）接口 是重要的，2）它是自包容的和可替换的模块。 因此构件很少依赖外部元素，它是相对独立的 模块。 由于基于构件的建模所强调的是可替换性， 如模块升级替换，因此其一般准

5、则是为相对大 型的元素进行构件建模。基于构件的建模是一 个复杂的专题，这里仅知道其概念和表示法即 可。下图描述了构件的基本表示法：,UML构件,第39章 架构的文档化,目标 基于N+1(或4+1)视图模型创建架构文档 使用各种类型的UML图 在UP中,描述软件架构的文档称为软件架构文 档(Software Architecture Document ,SAD),39.1 SAD和架构视图 一、什么是软件架构文档 在UP设计模型中，除UML包图、类图、交 互图外，SAD是另外一个重要制品。SAD描 述有关架构的总体构想，包括架构分析的关 键决策。从本质上讲，SAD是对架构性决策 （如技术备忘录）

6、的总结。 编写SAD的目标应能帮助开发人员理解系 统的基本概念，应能使新加入团队的人员通 过阅读SAD快速理解系统的主要概念。,二、架构视图 通常，SAD由多种架构视图组成。架构视 图包括一些从指定视角出发观察系统架构的 视图。其主要关注结构、模块性、基本构件 和主要控制流等方面。架构视图也应该解释 采用各种架构技术的动机。架构视图是从某 个角度观察系统的窗口，只强调关键信息或 想法，忽略其它。 架构视图可以用文本和UML图描述。,三、N+1（或4+1）视图模型 用什么样的视图来组织架构文档呢？架构可 以有不同的视图，每个视图反映系统架构的某 个方面。下面是一些常见的视图： 1. 逻辑视图 最

7、重要的层、子系统、包、框架、类、接口 等的概念性组织。它们概括了主要软件元素的 功能。 逻辑视图还使用交互图展示了系统关键方面 的重要用例实现场景。,2. 进程视图 进程和线程。使用UML类图和交互图描述 了它们的职责、协作以及分配给它们的逻辑 元素(层、子系统、类等)。 3. 部署视图 进程和构件在处理节点上的物理部署以及 节点之间的网络配置。 4. 数据视图 数据流、持久性数据模式、对象与持久性 数据之间的模式映射，对象到数据库、存储 过程以及触发器的映射机制。,使用UML类图可以描述数据模型，UML活 动图可以描述数据流。 5. 安全视图 概述了安全模式和架构中实施安全的控制 点。 6.

8、 实现视图 实现视图展示实现模型。实现模型包含源 代码和可执行文件等。实现视图应该说明软 件提交物的关系，如何组织提交物，如何创 建提交物等。实现视图使用文字或UML包图 和构件图描述。,7. 开发视图 开发视图概括了开发者创建开发环境时需 要知道的信息。例如所有的文件如何组织成 目录，为什么这样组织？如何进行构建和冒 烟测试(smoke test)即快速测试？如何使用 版本控制系统等。 8. 用例视图 用例视图概括了架构上最为重要的用例和 它们的非功能性需求。,所谓N+1（或4+1）视图模型是这样的： 在Kruchten的开创性论文中，不仅提出了 从不同角度的视图文档化架构这一想法，并 且提

9、出了4+1视图。现在4+1视图已经被扩展 为反映系统不同侧面的N+1视图。 原来的4+1视图中的“4”是指：逻辑、进程、 部署和数据视图，“+1”指的是用例视图。 注意各种视图不仅包含图，还要包含文字说 明，说明动机。,39.2 软件架构文档的基本形式 下列SAD的结构是UP所使用的基本形式： 一、架构表示：概括介绍文档中如何描述架 构。 二、架构因素：参考补充性规格说明中的因 素表。 三、架构决策：概括决策的一组技术备忘录。 四、N+1视图,39.3 示例：POS应用系统的SAD POS应用系统的SAD应包含如下内容（不 是完整描述）： 见课本P474-P481,39.4 迭代式架构文档 初始阶段：如果不能确定技术上是否能够 满足关键的架构性需求，开发团队应该实现 一个“架构性验证”来研究可行性。 细化阶段：实现核心的高风险架构元素。 大部分的架构分析在此阶段完成。细化阶段 完成时，应该完成架构需求的因素表、技术 备忘录和SAD的大部分内容。 移交阶段：此阶段结束时需要复审和修订 SAD。,后续的进化循环：在设计新版本之前，通 常需要重温架构因素和决策，以便决定新版 本的架构是否需要修改。,期末考查大作业,整理出下列系统种类中的一种系统的分析及设计结果的文档，包括以用例形式描述的需求、补充规约、词汇表、领域类图及说明、架构设计文