分配:横跨关系

分配关系是系统设计中很有用的一种关系。这种关系并不是针对SysML 九种图中某一种的。它是一种多功能的关系,你和你的团队可以跨系统模型的所有方面,以各种方式使用它。

系统工程师经常会在系统设计的过程中提到分配。为结构分配需求、为结构分配行为、为物理结构分配逻辑结构、为结构分配资源(即人力、电力、成本、吞吐量等) 。

SysML 支持分配的概念,让你可以直接在系统模型中记录分配活动的结果。在模型中创建分配关系确保了从架构级别到下一级别的设计一致性,更重要的是,这让你可以在生命周期进行的过程中有效而系统地回顾那些决定。

分配指的一般是横跨的关系。你可以在任意两个模型元素之间创建分配关系,不管它们包含在系统模型的哪个位置,也不管它们出现在哪种图上。分配关系会横跨模型的各种方面:需求、行为、结构和约束。为了达到这个目的, SysML 允许你在九种Sys ML 图中的任意一种中显示分配关系。并没有一种图来专门显示这种关系。

作用

SysML分配关系可以确立一种横跨关系,从而为在模型中导航提供一种有效的方法,并确保模型的各个组成部分可以适当地整合。[ SysML ]不会试图限制对“分配”这个术语的使用,但提供了一种基本的能力,从而广泛地支持
分配。

在语言中的这种灵活性让你可以自由地以任何方式使用分配,只要它对你的项目团队有意义。当然,这里的关键词是“有意义”。

语言并没有为那些用法指定任何意义。这些只是系统工程师们使用分配
约定俗成的方式。

行为分配

行为分配(也叫做功能分配)指的一般是为结构元素分配行为元素的活动。

最常见的两种方式:

  • 为模块分配一个行为、交互或者状态机行为
  • 为组成部分属性(属于一个模块)分配一个动作(在活动中)

分配关系的标识法和依赖一样(带有开口箭头的虚线),但带有<<allocate>>元类型。被分配的元素会显示在线的尾端;接收分配的元素会显示在线的箭头端。

结构分配

结构分配指的是为一个结构元素分配另一个结构元素的活动。常见的结构分配形式包括:

  • 为物理模块分配逻辑模块
  • 为硬件属性分配软件属性

在系统设计中,一种常见的技术是在生命周期早期定义逻辑系统架构,以更好地理解系统必须做什么,在稍后定义一种或多种备选的物理架构,说明系统将如何做。

如果你的团队采用了这种方法,那么你就可以使用SysML 分配关系,把逻辑架构中的元素映射到物理架构中相应的元素上。

图12.2 中的IBD 显示了两种分配关系,它们都从软件组件到硬件节点。在这种情境下使用分配关系,是为了表示软件在分布式系统中的部署。

在SysML 中并没有定义< <software>>和<<hardware>>元类型,它们都是自定义的元类型,建模团队一般会定义它们,并应用在模块、组成部分属性和引用属性上,从而澄清那些元素的本质。图12.2 中显示的分配从引用属性到组成部分属性一一二者都是结构元素。因此,这些分配都是结构分配的例子。

需求分配

需求分配一一为结构分配需求的活动一一可能是最常见的分配形式。然而,你不会在系统模型中使用SysML 分配关系来表示需求分配;你会使用在第11章中讨论的一种需求关系,即<<s atisfy>>关系。

当你创建从模块到需求的<<satisfy》依赖关系的时候,就是在断言.那个模块的所有实例都会在事实上满足那个需求。实际上,你就是在把需求分配给模块。看一下图I 1.1 ,你会发现这种关系的具体例子。

分配标识法

所有标识法都适用于分配: 直接标识法、分隔框标识法、插图标识法、矩阵和表格。此外,对于分配你还可以使用一种无法对需求关系使用的标识法:分配活动分区。

直接标识法

直接标识指的是显示在图12.1 和图12.2 中的标识。这种标识关注关系本身。但是,它的使用仅限于能够合理地显示在同一幅图上的两个元素之间的分配。分配的本质就是一种横跨的关系,并不总是符合这个条件。

分割框标识法

你可以在所有能够显示分隔框的元素类型上使用分隔框标识法(例如, BDD 上的模块和活动, IBD 上的组成部分属性和引用属性) 。分隔框名称告诉看图者分配关系的方向。

插图标识法

插图标识法的内容和分隔框标识的内容一样: 它指定了分配关系的方向,并列举了在另一端的元素。

插图标识是一种最为通用的标识法,插图可以附着于所有图所有类型的元素上。然而,它是最浪费空间的一种方法。

矩阵

矩阵是用来在系统设计中说明关系的一种传统媒介。SysML 之所以支持矩阵标识法,是因为它是使用最少空间说明大量关系最有效的一种方式。

表格

表格是在系统设计中表示关系的另一种传统媒介。表格没有矩阵那么精简。然而,表格标识法可以添加多列来显示元素的特性,也可以显示它们之间的关系

分配活动区

分配活动分区是一种活动分区,它在头部的名称前面带有《a llocate》元类型。带有< <allocate>>元类型和没有元类型的活动分区之间的区别非常细微,对你的日常建模工作来说没有任何影响;如果你和你的团队认为所有活动分区都是分配活动分区,加不加元类型都没有问题。

这个部分还显示了分配活动分区.以表示系统中的哪个结构负责活动的哪个节点。分支节点和决定节点都分配给一个组成部分属性,它代表一个反应轮设备驱动。活动被分配给三个组成部分属性一一axisMC 、y -axisMC 和z-axisMC-一它们代表并行操作的三个马达控制器。此处对分配活动分区的使用,为活动图的行为描述增加了有价值的结构信息。

基本原理

在Sys ML 中把基本原理记录为一种特定的注释一一笔记符号一一并在注释体前面加上<<rationale> >元类型。你可以为系统模型中任意类型的元素或者关系附加基本原理。然而,为一个分配关系附加基本原理会特别有用,那可以记录你分配的理由,方便你在生命周期的后期回顾并重新评估那个决定。

总结

分配是一种有用且功能丰富的关系,你可以在两种模型元素之间创建它一一不管它们位于系统模型的何处,也不管它们出现在哪幅图中。因此,我们把分配称为横跨关系。

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