第38章-UML部署图和构件图
10讲 包图 构件图和部署图
包图的定义
包图和包 在UML中创建包图的目的有以下三个： 1. 在逻辑上把一个复杂的系统模块化 2. 组织源代码 3. 描述需求高阶概况 4. 描述设计的高阶概况
包的组成
名称
在UML中，包的标准形式是使用两个矩形进行表示的，一个小 矩形和一个大矩形，小矩形紧连结在大矩形的左上角上，包的名称 位于大矩形的中间 包的名称是一个字符串，它有两种形式：简单名和路径名。其 中，简单名仅包含一个名称字符串；路径名是以包处于的外围包的 名字作为前缀并加上名称字符串，如下图所示。
软件系统体系结构建模——包图
• 2、系统业务对象层
系统服务接口界面包：起承上启下的作用，设置用 户窗口与系统各种实现具体功能的接口界面的连接
业务对象管理包：根据用户窗口接口界面的要求， 实施对系统的业务对象的有效管理
外部业务对象包：对过去系统遗留下来的有使用价 值部分进行包装 实际业务对象包：形成能实现系统功能的实际的业 务对象集，包括系统新创建的业务和外部业务对象
系统体系结构设计 数据结构设计 用户界面设计 算法设计
系统体系结构概述
• 系统体系结构用来描述系统各部分的结构、 接口以及它们用于通信的机制。 • 系统体系结构建模首先要建立基本的模型， 并把这些模型映射到系统需要的硬件单元 上。
系统体系结构概述
• 体系结构设计过程中的主要活动：
系统分解：将系统分解为若干个相互作用的子系统 模块分解：将子系统进一步划分为模块
包图中的关系
泛化关系
泛化关系表示了事物的一般和特殊的关系。如果二个 包之间存在有泛化关系，就是指其中的特殊性包必须遵 循一般性包的接口。包之间的泛化联系与类之间的泛化 关系十分类似，类之间的泛化的概念和表示在此大都可 以使用如下图所示。
UML和模式应用(原书第3版)
6.1示例 6.2定义：参与者、场景和用例 6.3用例和用例模型 6.4动机：为什么使用用例 6.5定义：用例是功能性需求吗 6.6定义：参与者的三种类型 6.7表示法：用例的三种常用形式 6.8示例：详述风格的处理销售 6.9各小节的含义
7.1如何完成这些示例 7.2准则：初始阶段是否应该对此彻底地进行分析 7.3准则：这些制品是否应该放在项目Web站点上 7.4 NextGen示例：（部分）补充性规格说明 7.5注解：补充性规格说明 7.6 NextGen示例：（部分）设想 7.7注解：设想 7.8 NextGen示例：（部分）词汇表 7.9注解：词汇表（数据字典）
13.1示例 13.2什么是逻辑架构和层 13.3案例研究中应该的层 13.4什么是软件架构 13.5应用UML：包图 13.6准则：使用层进行设计 13.7准则：模型-视图分离原则 13.8 SSD、系统操作和层之间的 13.9示例：NextGen的逻辑架构和包图
14.1敏捷建模和轻量级UML图形 14.2 UML CASE工具 14.3编码前绘制UML需要花费多少时间 14.4设计对象：什么是静态和动态建模 14.5基于UML表示法技术的对象设计技术的重要性 14.6其他对象设计技术：CRC卡
34.1示例：NextGen的逻辑架构 34.2使用层模式的协作 34.3有关层模式的其他问题 34.4模型-视图分离和“向上”通信 34.5参考资料
35.1组织包结构的准则 35.2参考资料
36.1示例：NextGen POS 36.2本地服务容错；使用本地缓存提高性能 36.3处理故障 36.4通过代理（GoF）使用本地服务进行容错 36.5对非功能性或质量需求的设计 36.6使用适配器访问外部物理设备 36.7对一组相关的对象使用抽象工厂模式 36.8使用多态性和“Do It Myself”模式处理支付 36.9示例：Monopoly案例
构件图与部署图
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构件图分类
（1）用户界面层：采用JSP页面实现用户界面。 我们通过构造型《Java Server page》来表示构 件。这一部分的构件，主要由边界类组成。
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构件图的作用
构件图的基本目的是：使系统人员和开发人 员能够从整体上了解系统的所有物理部件， 同时，也使我们知道如何对构件进行打包， 以便交付给最终客户，最后，构件图显示了 被开发系统所包含的构件之间的依赖关系。
构件图从软件架构的角度来描述一个系统的 主要功能，如系统分成几个子系统，每个子 系统包括哪些类、包和构件，它们之间的关 系以及它们分配到哪些节点上等。
一个构件图可以表示一个系统全部或者部分的构件 体系。从组织内容看，构件图显示软件构件的组织 以及构件之间的依赖关系，包括源代码构件、二进 制代码构件以及可执行构件。
构件图是对OO系统物理方面建模的2个图之一。
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构件图的概念
构件图主要用于描述各种软件构件之间的依 赖关系，例如，可执行文件和源文件之间的 依赖关系，所设计的系统中的构件的表示法 及这些构件之间的关系构成了构件图。
将整个“在线酒店预订子系统”作为一个构件，考虑 其对外接口。显然它首先需要提供用户界面；其次 还需要与加盟的酒店系统连接，完成预订工作
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绘制构件图
确定子构件和接口
显然要有一个构件来实现用户界面，一个构件来完 成与酒店系统的连接和预订，另外还应该有一个负 责将用户的需求与酒店的供给进行匹配的“调度程 序”
提供服务
※
※ 售票处需要付款和购买提 供服务
UML部署图绘制及应用说明
UML部署图绘制及应用说明本文向大家介绍一下绘制UML部署图方面的内容，UML部署图表示该软件系统如何部署到硬件环境中。
它的用途是显示该系统不同的组件将在何处物理地运行，以及它们将如何彼此通信。
如何绘制UML部署图部署图表示该软件系统如何部署到硬件环境中。
它的用途是显示该系统不同的组件将在何处物理地运行，以及它们将如何彼此通信。
因为部署图是对物理运行情况进行建模，系统的生产人员就可以很好地利用这种图。
UML部署图中的符号包括组件图中所使用的符号元素，另外还增加了几个符号，包括节点的概念。
一个节点可以代表一台物理机器，或代表一个虚拟机器节点（例如，一个大型机节点）。
要对节点进行建模，只需绘制一个三维立方体，节点的名称位于立方体的顶部。
确定所需的节点和节点间的连接关系◆IC卡读卡器：提供给员工刷卡用，它将收集刷卡的时间信息，传给应用系统，并存入数据库中◆应用服务器：用来负责从IC卡读卡器中收集信息，并对管理人员提供员工设置、考勤查询等功能◆数据库服务器：用来存储考勤数据，由于该系统比较小，因此在物理上可以与应用服务器合并◆客户端软件：提供给管理人员使用，连接应用服务器，完成相应操作根据实现描述节点◆客户端：需使用Windows操作系统，安装客户端软件（假设名为KaoQing.exe）◆服务器：包含一个用Delphi开发的服务端软件（设为KqServer.exe），它需要与Access数据库交互（设为KaoQing.mdb），并且需要通过IC卡读卡器的驱动程序（假设名为cardReader.dll）来实现与IC卡读卡器通信◆IC卡读写器：对于本系统而言，它是不执行构件的设备，不过为了方便员工，安装了3个。
UML部署图应用说明◆部署图是一种分两阶段演化的，最初的部署图是在设计时，作为确定最终硬件构架过程的一部分而创建的，然后逐步地对它进行精化，从而得到一个或多个实例形式的UML部署图◆设计阶段：焦点聚焦于节点或节点实例，以及它们之间的连接◆实现阶段：焦点聚集于将物理构件分配给节点嵌入式系统建模◆识别对于你的系统而言唯一的设备和节点；重点在于对处理器和设备之间的关系建模；可以考虑对处事器和设备采用更直观的图标：客户机/服务器和分布式系统建模◆当你开发的软件要运行在多台计算机上时，就必须决定如何将软件构件以合理的方式部署在各个节点。
UML构件图常用符号及含义图文详解
UML构件图常⽤符号及含义图⽂详解UML构件图常⽤符号及含义图⽂详解UML组件图(⼜叫构件图)，是⽤来描述在软件系统中遵从并实现⼀组接⼝的物⼒的、可替换的软件模块。
它所表现的是⼀种系统静态实现的结构，能够帮助开发⼈员对系统组成达成⼀致的认识。
组件图的构成：1、组件：是⽤来表⽰系统中可替换的物理部件，是定义良好接⼝的物理实现单元。
2、接⼝：组件的接⼝分为两种，即导⼊接⼝和导出接⼝。
其中导⼊接⼝供访问操作的组件使⽤，导出接⼝供提供操作的组件使⽤。
3、实现：组件与接⼝元之间的连线，代表谁实现了这个接⼝。
4、依赖：是表⽰组件使⽤了另⼀个组件的接⼝，依赖于另⼀个接⼝⽽存在。
组件的类型：1、配置组件：该组件是构成⼀个可执⾏系统必要和充分的构件。
例如操作系统、Java虚拟机或者数据库管理系统等。
2、⼯作产品组件：模是指包括模型、源代码和⽤于创建配置组件的数据库⽂件，是配置组件的来源。
⽐如说UML图、Java 类、数据库表以及动态链接库等。
3、执⾏组件：该组件是运⾏时创建的组件，是最终可运⾏的系统产⽣的允许结果。
⽐如说Servlet、HTML和XML⽂档等等。
组件的要素：1、规格说明：⼀个组件所提供服务的抽象描述。
(每个组件都必须提供特定的服务)2、⼀个或多个实现：组件是⼀种物理概念，它必须被⼀个或多个实现所⽀持。
3、受约束的构造标准：每⼀个组件在实现时必须遵从某种构造标准。
4、封装⽅法：组件遵从的封装⽅法。
5、部署⽅法：组件要运⾏，必须先部署，⼀个组件可以有多个部署。
组件和类图之间的差别：1、组件表⽰物理上的模块;2、组件可以是⼀个或⼏个类在⽂件中的存在;3、类是逻辑上的抽象，组件是客观上存在的物理抽象。
其表现为组件是可以部署的，⽽类是不可以被部署的，因此组件可以存在于节点上⽽类不能;4、⼀般组件只有操作，外界只能通过接⼝接触它们，但是类可以直接有属性和操作。
5、类图侧重于系统的逻辑设计，⽽组件图侧重于系统的物理设计及实现。
13种uml简介、工具及示例
13种uml简介、工具及示例UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准化建模语言，它使用图形表示法来描述软件系统的不同方面。
在软件开发过程中，使用UML可以帮助开发人员更清晰地理解系统的结构和行为，从而更好地进行设计和实现。
UML提供了包括结构模型、行为模型和交互模型在内的多种建模方式，其中每种模型都有各自的符号和语法规则。
通过使用这些模型，开发人员可以将系统分解成不同的部分，然后逐步细化这些部分的设计，以便更好地组织和管理项目。
在UML中，最常用的建模元素包括用例图、类图、时序图、活动图、状态图等。
每种图表都有其特定的用途和表达能力，开发人员可以根据实际需要选择合适的图表进行建模。
除了建模元素外，UML还定义了一系列的建模工具，这些工具可以帮助开发人员更高效地进行建模和分析。
其中一些常用的建模工具包括Enterprise Architect、Rational Rose、StarUML等。
下面将对13种UML简介、工具及示例进行详细介绍：1. 用例图（Use Case Diagram）用例图是UML中描述系统功能和用户交互的基本图表之一。
它用椭圆表示用例，用直线连接用例和参与者，展示了系统外部用户和系统之间的交互。
用例图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的功能需求，从而指导系统的设计和实现。
示例：一个简单的在线购物系统的用例图包括用例“浏览商品”、“添加商品到购物车”、“提交订单”等，以及参与者“顾客”和“管理员”。
2. 类图（Class Diagram）类图是UML中描述系统结构和静态关系的基本图表之一。
它用矩形表示类，用线连接类之间的关系，包括关联关系、聚合关系、继承关系等。
类图可以帮助开发人员更清晰地理解系统的对象结构和类之间的关系，从而支持系统的设计和重构。
示例：一个简单的学生信息管理系统的类图包括类“学生”、“课程”、“教师”等，以及它们之间的关系如“选修”、“授课”等。
UML部署图
处理机（Processor） 设备 （Device）
Processor
Device
Rose
RSMቤተ መጻሕፍቲ ባይዱRSA
2、节点（node，结点）
处理机（Processor）
可以执行程序的硬件构件。
Processor
RSM/RSA版型
2、节点（node，结点）
设备 （Device）
无计算能力的硬件构件。
D e vi c e
RSM/RSA版型
2、节点（node，结点）
UML2.0中提供若干个节点原型（标准）：
« cdrom» « ， cd-rom»，« disk array» « ， secure» ， « storage» « computer» pc» « client» « server» ，« ， pc ， pc ， « server» « ， unix server» user pc» ，« 它们各自的标识会显示在节点符号的右上角
部署图
部署图
什么是部署图
节点（node，结点） 连接 部署图
1、什么是部署图
Deployment diagram
部署图模仿了一个系统在运行时间内的体系结构。 它表示了硬件元素 ( 节点 ) 的构造和软件元素是如何 被映射在那些节点之上 。
2、节点（node，结点）
节点是存在于运行时的代表计算资源的物理元 素，可以代表一种物理硬件设备或软件元素。
3、连接
表示两个硬件之间的关联关系，用一根实线表 示。可以象类图中一样加入角色、多重性、约 束等
为了更好地表示两个节点之间的关系，我们可 以通过“约束”来对连接进行描述。
4、部署图
4、部署图
4、部署图
软件建模与UML智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学
软件建模与UML智慧树知到课后章节答案2023年下山东理工大学山东理工大学第一章测试1.结构化设计阶段的主要设计思路是（）。
答案:自顶向下，逐步求精2.结构化分析建模的3种核心模型为（）。
答案:DD;ERD;DFD3.数据流图的外部实体可能是与系统交互的（）。
答案:硬件设备;人;软件系统;部门;组织4.环境图也称顶层数据流图，它仅包括一个数据处理过程，即目标系统。
答案:对5.ER图是数据库设计的基础，因此又称为（）。
答案:数据库概念模型6.数据字典是以词条方式定义在数据模型、功能模型和行为模型中出现的数据对象及控制信息的特性，其定义对象包括（）。
答案:数据源点/汇点;加工（过程）条目;数据流条目;数据文件7.DD中最常用的数据结构描述方式有（）。
答案:定义式 ;Warier图8.结构图可以清楚的表达出模块间的层次调用关系和信息传递，但不能表达有条件的模块调用。
答案:错9.结构图优化时，需要应用高耦合、低内聚原则。
答案:错10.关于结构化程序设计的描述，正确的是（）。
答案:选用的控制结构只准有一个入口和一个出口。
; 使用顺序、选择、循环这三种基本控制结构表达程序逻辑。
; 严格控制GOTO语句。
11.请根据描述，对学校图书管理系统建立DFD。
图书管理系统主要目的是方便学校图书馆的借还书工作。
图书管理员负责进行图书的管理，主要包括图书的入库、图书信息的修改和图书的出库。
其他工作人员负责完成借书和还书的操作。
读者可以通过系统查询图书信息及流通状态，可以自助借书、还书。
另外还可以通过系统进行图书的预约和续借。
读者分为教师和学生。
教师最多允许借10本书，借阅时长2个月。
学生最多允许借5本书，借阅时长为1个月。
两类读者的续借时长都为1个月。
对已借出图书到期时长小于一周时，允许预约，预约期为10天，多位读者预约时，按预约时间排序；超期未借，预约自动失效。
存在预约的图书只能由预约读者借阅。
还书时，如果发生超期，需要缴纳罚款。
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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 务的某种事物)上.
下划线表示是一 个实例而不是类
图38-1 部署图
构件图
在UML中,构件是一个较模糊的概念,因为类和 构件都可用来对同一事物建模. UML规范[OMG03b]的定义:
– 构件表示封闭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.
使用构件的建模和设计意块.这意味着构件很少或不 依赖于其他外部元素
构件是设计级别的视图,并不存在于具体软件视 图.但可以映射为具体的软件制品(例如一组文 件)
图38-2 UML构件
基于构件的建模和开发是一个大型,专门化的主题,超出本 书介绍基本OOA/D知识的范围
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