UML建模中包圖、元件圖和部署圖學習筆記

對於較大的專案進行UML建模，由於有很多的類和用例，僅僅利用類圖和用例圖的話，常常會使結構變得更為複雜。此時如果可以以功能模組劃將類圖和用例圖進行封裝，可以很好地簡化結構圖，讓開發人員或者使用人員更容易看懂整個結構或流程。此時包圖會是不錯的選擇。利用包圖可以封裝相同型別的類或用例，包與包之間利用不同的聯絡進行連線。此時，龐大複雜的系統變成了，一目瞭然的關係圖。頓時，整個系統的架構都盡收眼底。

而元件圖和部署圖，個人感覺則是它們之間有點相似，如果說元件圖把整個系統中用到的元件進行了虛擬的連線的話，那麼部署圖則是把整個系統所需硬體裝置的物理連線體現了出來。

下面分別將這三種圖進行一個總結。

1      包圖

什麼是包圖

書上給出的包的定義：包是將一些具有共性的類組合在一起。在ROSE建模中包的作用相當於目錄結構。但它與某些程式語言的包組織功能相對應，實際上它與Java語言的包概念十分相似。在UML中包用如下圖所示。

包圖不僅僅能封裝類

而包圖不僅僅侷限於封裝類，對於用例，元件等其他模型元素也可以進行封裝，甚至一個包可以巢狀到另一個包中，進行包的封裝。

包圖中包之間的關係

包之間和類之間一樣可以畫出依賴性關係。包依賴性也可以用虛線箭頭表示，如圖所示。

從NewPackage1到NewPackage2的依賴性關係表示NewPackage1中的某些類與Package2中的某些類存在單向關係。也就是說，NewPackage1中的某些類要知道NewPackage2中的某些類。這具有複用意義。如果兩個包存在如上依賴關係，則NewPackage1包依賴於NewPackage2包。由於存在依賴關係，因此不能直接在一個應用程式中複用NewPackage1，但可以複用NewPackage2包，因為後者沒有依賴於其他包。

包圖中最好不要有迴圈依賴關係

要確定包依賴關係，就要檢查類圖中的關係。如果不同包中的類之間有關係，則包也有關係。而且建立包依賴性關係時，要儘量避免迴圈依賴性關係。迴圈依賴性如圖所示。

此時Package1包中的某些類要知道Package2中的某些類，而Package2包中的某些類又要知道Package1包中的某些類，這樣兩個包都不容易複用，一個包改變時會影響另一個包。這樣會失去包封裝性的好處。如果要破壞迴圈依賴性，可以將一個包一分為二。比如我們要破壞上圖的依賴迴圈性，那麼可以將Package2包中的Package1包所依賴的類移到Package3中。如圖所示。

這樣更能體現包圖的實際運用意義，使每個功能都模組化並封裝成包，並且盡最大程度降低模組之間，也就是包之間的耦合度。

2      元件圖

什麼是元件圖

書上的定義：元件圖是個UML框圖，用來顯示系統中的元件及其相互依賴性。在元件圖中，我們著重考慮的是系統的實際結構。主要描述的是系統元件及其相互依賴性關係。這裡我們定義組價是程式碼的物理模組。它包括程式碼庫和執行檔案。比如，我們使用C++語言，那麼每個.cpp和.h檔案都是單獨的元件。編譯後生成的.exe檔案也是元件。

元件的型別

1)        實施構件：這類構件是構成一個可執行系統必要和充分的構件，例如動態連結庫（dll）、可執行檔案（exe），另外還包括如COM+、CORBA及企業級Java Beans、動態Web頁面也屬於實施構件的一部分

2)        工作產品構件：這類構件主要是開發過程的產物，包括建立實施構件的原始碼檔案及資料檔案。這些構件並不是直接地參與可執行系統，而是用來產生可執行系統的中間工作產品

3)        執行構件：作為一個正在執行的系統的結果而被建立的，例如由DLL例項化形成的COM+物件

元件之間的關係

元件之間不僅僅只有依賴關係。元件實現了某個介面的話，那麼元件與介面之間的關係就是實現關係。另外，關聯、繼承關係也可以在元件之間體現。

所以元件圖可以有四種關係，依賴、實現、關聯和繼承。

3      部署圖

什麼是部署圖

相比元件圖，部署圖考慮的是應用程式的物理部署，如網路佈局和元件在網路上的位置的問題。部署圖顯示了網路中的所有結點、結點間的連線和每個結點上執行的過程。它是對硬體物理裝置的描述。如圖就是一個部署圖的例子。

部署圖中主要包括處理器和裝置。處理器和裝置都是網路上的節點。

部署圖的基本要素

1.      處理器

處理器是任何具有處理功能的及其。伺服器、工作站和其他具有處理功能的機器都是處理器。在UML中處理器用下面符號表示：

處理器有很多細節問題，比如它的處理器版型、特性和計劃等資訊。

2.      裝置

裝置是沒有處理功能的及其或硬體，包括啞終端、印表機、掃描器等。在UML中，裝置用下面的符號表示：

和處理器一樣，裝置也有各種細節，比如它的版型。特性等。這些細節與處理器大致相似。

3.      結點之間的連線

連線是兩個處理器、兩個裝置或處理器與裝置之間的實際連線。通常，連線表示網路結點之間的物理網路連線。連線也可以表示兩個結點間的Internet連線。同時，連線可以指定版型，也可以指定連線的特性。