UML建模中包图、组件图和部署图学习笔记

对于较大的项目进行UML建模，由于有很多的类和用例，仅仅利用类图和用例图的话，常常会使结构变得更为复杂。此时如果可以以功能模块划将类图和用例图进行封装，可以很好地简化结构图，让开发人员或者使用人员更容易看懂整个结构或流程。此时包图会是不错的选择。利用包图可以封装相同类型的类或用例，包与包之间利用不同的联系进行连接。此时，庞大复杂的系统变成了，一目了然的关系图。顿时，整个系统的架构都尽收眼底。

而组件图和部署图，个人感觉则是它们之间有点相似，如果说组件图把整个系统中用到的组件进行了虚拟的连接的话，那么部署图则是把整个系统所需硬件设备的物理连接体现了出来。

下面分别将这三种图进行一个总结。

1 包图

什么是包图

书上给出的包的定义：包是将一些具有共性的类组合在一起。在ROSE建模中包的作用相当于目录结构。但它与某些编程语言的包组织功能相对应，实际上它与Java语言的包概念十分相似。在UML中包用如下图所示。

包图不仅仅能封装类

而包图不仅仅局限于封装类，对于用例，组件等其他模型元素也可以进行封装，甚至一个包可以嵌套到另一个包中，进行包的封装。

包图中包之间的关系

包之间和类之间一样可以画出依赖性关系。包依赖性也可以用虚线箭头表示，如图所示。

从NewPackage1到NewPackage2的依赖性关系表示NewPackage1中的某些类与Package2中的某些类存在单向关系。也就是说，NewPackage1中的某些类要知道NewPackage2中的某些类。这具有复用意义。如果两个包存在如上依赖关系，则NewPackage1包依赖于NewPackage2包。由于存在依赖关系，因此不能直接在一个应用程序中复用NewPackage1，但可以复用NewPackage2包，因为后者没有依赖于其他包。

包图中最好不要有循环依赖关系

要确定包依赖关系，就要检查类图中的关系。如果不同包中的类之间有关系，则包也有关系。而且创建包依赖性关系时，要尽量避免循环依赖性关系。循环依赖性如图所示。

此时Package1包中的某些类要知道Package2中的某些类，而Package2包中的某些类又要知道Package1包中的某些类，这样两个包都不容易复用，一个包改变时会影响另一个包。这样会失去包封装性的好处。如果要破坏循环依赖性，可以将一个包一分为二。比如我们要破坏上图的依赖循环性，那么可以将Package2包中的Package1包所依赖的类移到Package3中。如图所示。

这样更能体现包图的实际运用意义，使每个功能都模块化并封装成包，并且尽最大程度降低模块之间，也就是包之间的耦合度。

2 组件图

什么是组件图

书上的定义：组件图是个UML框图，用来显示系统中的组件及其相互依赖性。在组件图中，我们着重考虑的是系统的实际结构。主要描述的是系统组件及其相互依赖性关系。这里我们定义组价是代码的物理模块。它包括代码库和运行文件。比如，我们使用C++语言，那么每个.cpp和.h文件都是单独的组件。编译后生成的.exe文件也是组件。

组件的类型

1) 实施构件：这类构件是构成一个可执行系统必要和充分的构件，例如动态链接库（dll）、可执行文件（exe），另外还包括如COM+、CORBA及企业级Java Beans、动态Web页面也属于实施构件的一部分

2) 工作产品构件：这类构件主要是开发过程的产物，包括创建实施构件的源代码文件及数据文件。这些构件并不是直接地参与可执行系统，而是用来产生可执行系统的中间工作产品

3) 执行构件：作为一个正在执行的系统的结果而被创建的，例如由DLL实例化形成的COM+对象

组件之间的关系

组件之间不仅仅只有依赖关系。组件实现了某个接口的话，那么组件与接口之间的关系就是实现关系。另外，关联、继承关系也可以在组件之间体现。

所以组件图可以有四种关系，依赖、实现、关联和继承。

3 部署图

什么是部署图

相比组件图，部署图考虑的是应用程序的物理部署，如网络布局和组件在网络上的位置的问题。部署图显示了网络中的所有结点、结点间的连接和每个结点上运行的过程。它是对硬件物理设备的描述。如图就是一个部署图的例子。

部署图中主要包括处理器和设备。处理器和设备都是网络上的节点。

部署图的基本要素

1. 处理器

处理器是任何具有处理功能的及其。服务器、工作站和其他具有处理功能的机器都是处理器。在UML中处理器用下面符号表示：

处理器有很多细节问题，比如它的处理器版型、特性和计划等信息。

2. 设备

设备是没有处理功能的及其或硬件，包括哑终端、打印机、扫描仪等。在UML中，设备用下面的符号表示：

和处理器一样，设备也有各种细节，比如它的版型。特性等。这些细节与处理器大致相似。

3. 结点之间的连接

连接是两个处理器、两个设备或处理器与设备之间的实际连接。通常，连接表示网络结点之间的物理网络连接。连接也可以表示两个结点间的Internet连接。同时，连接可以指定版型，也可以指定连接的特性。

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