内聚耦合以及uml各图的关系
UML包图的模块交互与依赖关系分析
UML包图的模块交互与依赖关系分析UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件开发的标准建模语言，它提供了一套图形化工具，帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
其中，UML包图是一种常用的图示工具，用于展示软件系统的模块结构和模块之间的关系。
在本文中，我们将探讨UML包图中的模块交互与依赖关系分析。
首先，让我们了解一下UML包图的基本概念。
在UML包图中，每个模块被表示为一个包（Package），它可以包含其他的包或类。
模块之间的关系可以用依赖关系（Dependency）、关联关系（Association）、聚合关系（Aggregation）等来表示。
这些关系反映了模块之间的交互和依赖。
在进行模块交互与依赖关系分析时，我们首先需要理清模块之间的交互关系。
通过观察UML包图中的关联关系和依赖关系，我们可以了解到哪些模块之间存在着数据或控制的交互。
例如，一个订单管理系统中的订单模块和客户模块之间可能存在着关联关系，表示订单模块需要获取客户信息来完成订单的创建和处理。
另外，订单模块可能还依赖于库存模块来检查商品的库存情况。
通过分析这些交互关系，我们可以更好地理解系统的功能和流程。
除了交互关系，模块之间的依赖关系也是一个重要的分析点。
在UML包图中，依赖关系表示一个模块对另一个模块的依赖。
这种依赖可以是静态的，也可以是动态的。
静态依赖表示一个模块在编译时依赖于另一个模块的接口或类，而动态依赖则表示一个模块在运行时依赖于另一个模块的实例或对象。
通过分析依赖关系，我们可以了解到哪些模块对其他模块有着较强的依赖，从而帮助我们进行模块的划分和设计。
在进行模块交互与依赖关系分析时，我们还可以考虑一些其他因素。
例如，模块之间的耦合度和内聚度。
耦合度表示模块之间的依赖程度，高耦合度意味着一个模块的改动会对其他模块产生较大的影响，而低耦合度则表示模块之间的独立性较高。
内聚度表示模块内部元素之间的关联程度，高内聚度意味着模块内部的元素紧密相关，功能清晰。
基于UML的图书管理系统的设计
基于UML的图书管理系统的设计作者：张日如来源：《电脑知识与技术》2019年第10期摘要：统一建模语言（UML）是一种标准的建模语言，它具有很强大的功能性。
该文以图书管理为研究背景，运用UML设计出一套完整的图书管理系统，从而详细地介绍UML的基本模型。
较为详细地研究了UML的技术，并对其相关知识作了充分的阐述。
通过使用UML建立模型，很大程度上解决了客户与软件设计人员之间的交流障碍，使得开发过程进一步加快，开发质量得到进一步提高。
關键词：UML；静态建模；动态建模；面向对象中图分类号：TP311 文献标识码：A文章编号：1009-3044（2019）10-0081-03开放科学（资源服务）标识码（OSID）：图书馆是为人们提供阅读的地方，图书馆会不断搜集图书，通过整理后将这些文献展示给人们，因此图书馆日常管理工作的数量非常大。
实在科技高度发展的今天，传统到图书馆所提供的服务要远低于人们的需求。
因此建立一款依托于互联网技术，能够让读者更快捷、更便利地对图书进行搜索、借阅和归还，并且能够根据读者的不同需求提供对应服务，因此必须尽快建立一套实现图书信息资源的共享的图书管理系统。
从根本上看，图书馆里系统的最终目的就是为了减少成本的投入，同时大大地提高了工作效率，还要兼具系统在运行过程中可靠性很高、安全性稳定、存储容量大等特点。
此外还要保证系统能够简单上手、灵活操作、实用性强。
传统的基于过程的系统分析和设计技术采用将过程和数据分离的方法，效率低、可重用性低。
利用UML建立模型来描述面向对象的分析和设计思想具有较高的稳定性和可重用性，使得产品易于维护。
本篇论文以图书信息管理系统开发为例，较为详细地介绍了UML的关键技术以及UML建模所使用到的一些图，这些用例图、活动图等具有很好的代表性，同样适用于其他系统的建模操作。
1 UML建模的机制UML主要面向的是广大使用者，通过不同的图形符号来表示系统在实际操作中的类及对象等，具有更好的可视化效果啊。
东北大学软件工程与UML建模A卷(答案)
东北大学软件工程与UML建模A卷(答案) XXX软件工程与UML建模试卷（作业考核线上1）A 卷研究中心：]院校学号：姓名（共4页）总分题号得分一二三四五六七八九十一、单选题（30分，共15题，每题2分）1．D是在系统之外，透过系统边界与系统进行有意义交互的任何事物A).相关系统B).Use CaseC).ClassD).Actor2.软件工程是以D为核心A).过程B).面向对象C).软件开发D).质量3.“系统开发过程和可交付文档将遵照ZCo-SP0STAN-95中相关规定”，这属于BA).功能性需求B).客观需求C).主观需求D).非功能性需求4.“系统每天晚上自动生成进货报表”，Actor是：CA).系统B).其它系统C).时间D).报表审阅者5.数据流程图是一个分层的概念模型，分三个层次：C，分别描述系统的不同特征A).总体图、二级图、三级图B).总体图、二级图、细节图C).总体图、零级图、细节图D).总体图、次级图、细节图6.以下用例命名中，最合理的是BA).进行宠物搜索B).查询宠物C).宠物查询D).进行宠物查询7.某系统中有两个用例：一个用例的参与者是用户，用例是“注册”；另一个用例的参与者是系统管理员，用例是“审核用户注册”。
这两个用例之间是什么关系？BA).包含关系B).没有关系C).扩展关系D).泛化关系8.在软件的层次结构中，“一个模块被其他模块直接调用的调用者的数量”是指B1课程名称:软件工程与UML建模A).深度B).扇入C).扇出D).耦合9.设C(X)定义问题X的复杂性函数，E(X)定义解决问题X所需要工作量的函数，对于两个问题p1和p2，一般情况下如果C(p1)<C(p2)则DA).E(p1)>E(p2)B).C(p1+p2)=C(p1)+C(p2)C).E(p1+p2)>E(p1 )+E(p2)D).E(p1+p2)<E(p1)+E(p2)10.以下各种图不是UML使用的图是CA).用例图B).类图C).数据流程图D).顺序图11.模块尺寸太大时，应AA).分解以进步内聚B).分解以进步耦合C).合并以提高内聚D).分解以降低内聚12.以下类的命名中，最合理的是AA). BusVehicleB). RoutesC). passengerD). Stop13.在软件过程中，下列活动属于辅助活动的是DA).设计B).集成C).退役D).风险管理14.下面用例模型体现了用例间的A关系A).泛化、包含和扩展B).包含和扩展C).分解、包括和扩充D).分解、包含和扩展15.下图体现了面向对象中类的CA).复杂性B).可传递性C).自反关联D).继承关系2课程名称:软件工程与UML建模二、简答题（40分，共4题，每题10分）1.请解释软件工程的含义。
基于UML的软件构件内聚耦合性度量工具设计与实现
Ｃｏ ｕｐ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｍｅ ｔ ｒ ｉ ｃ ｓ Ｔｏ ｏ ｌ Ｂａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ＵＭ Ｌ
Ｗ Ａ Ｎ Ｇ Ｔｏ ｎ ｇ
（ Ｔ ｉ ａ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ Ｎｏ ｒ ｍ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ， Ｔ ｉ ａ ｎ ｓ ｈ ｕ ｉ ７ ４ １ ０ ０ ０ ， Ｃｈ ｉ ｎ ａ ）
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ： Ｃ ｏ ｍ ｐｏ ｎｅ ｎ ｔ —ｂａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｒ ｅ ｕ ｓ ｅ ｉ ｓ ｒ ｅ ｇ ａ ｒ ｄｅ ｄ ｓ ａ ａ ｎ ｅ ｆ ｅ ｃ ｉ ｔ ｖｅ ｗａ ｙ ｔ ｏ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖｅ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒｅ ｐｒ ｏｄ ｕｃ ｉｖ ｔ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｑ ｕａ ｌ ｉ ｔ ｙ ，ａ ｎｄ ｉ ｓ ａ ｌｓ ｏ ｋ ｎｏ ｗｎ ａ ｓ ａ ｎ ｅ ｆｅ ｃ ｉｖ ｔ ｅ ｗａ ｙ ｔ Ｏ ｓ ｏ ｌ ｖｅ ｔ ｈ ｅ ｓ ｏｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｃ ｉｓ ｒ ｉ ｓ ．Ｉ ｎ ｒ ｅ ｃ ｅ ｎ ｔ ｙｅ ａ ｒ ｓ ，ｗ ｉ ｔ ｈ ｔ ｈｅ ｄｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐｍｅ ｎｔ ｏ ｆ ｔ ｈｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏｎｅ ｎｔ —ｂａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｆ ｔ ｗａ ｒ ｅ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎｅ ｅ ｉｎｇ ｒ ，ｔ ｈｅ ｍｅ ａ ｓ ｕｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｏｆ ｃ ｏｍｐｏ ｎｅ ｎ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ｄ ｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎｔ ．Ｂｕ ｔ ｍ ｏ ｒ ｅ ｉ ｓ ｔ Ｏ ｓ ｔ ｕｄ ｙ ｔ ｈｅ
基于 Ｕ ＭＬ的软件构件 内聚耦合性度量 工具设计与实现
王 桐
７ ４ １ ０ ０ ０ ） （ 天水市天水师范学院， 甘肃 天水
逻辑架构与UML包图详解
层是对类、包或子系统的甚为粗粒度的分组，具有对系统主要方面加以内聚的职责。 层按照“较高”层（例如UI层）可以调用“较低”层的服务 OO系统中通常包括的层有： 用户界面 应用逻辑和领域对象 技术服务（例如数据库接口或错误日志）独立于应用的，也可在多个系统中复用的服务。
在严格的分层架构中，层只能调用与其相邻的下层的服务。这种设计在网络协议栈中比较常见，而在信息系统中不太常见。在信息系统中通常使用宽松的分层架构，其中较高层可以调用其下任何层的服务
协作和耦合是从较高层到较低层进行的，要避免从较低层到较高层的耦合。
使用层时：
准则：使用层进行设计
STEP1
STEP2
STEP3
STEP4
源码的变更波及整个系统－大部分系统是高度耦合的。
应用逻辑与用户界面交织在一起，因此无法复用于其他不同界面或分布到其他处理节点之上
潜在的一般性技术服务或业务逻辑与更特定于应用的逻辑交织在一起，因此无法被复用、分布到其他节点或方便地使用不同实现替换
模型－视图分离原则
支持内聚的模型定义，这些定义只关注领域过程，而不是用户界面。
1
允许对模型和用户界面层分别进行开发。
2
使界面的需求变更对领域层的影响最小化。
3
允许新视图能够被方便地连接到现有的领域层之上，而不会对领域层产生影响。
4
允许对同一模型对象同时使用多个视图，例如销售信息同时具有表格和业务图表视图。
01
02
将代码组织映射为层和UML包
//---UI包 //---领域层 //---特定于NextGen项目的包 com.mycompany.nextgen..domain.payments //---技术服务层 //---我们自己的持久（数据库）访问层 //第三方 //---基础层 //---我们小组自己创建的基础包
基于UML的图书管理系统分析模型
基于UML的图书管理系统分析模型摘要：UML是一种面向对象系统进行可视化、详述描述、构造和文档化的标准建模语言，具有与人的思维方式一致、稳定性好、可重用性好、课维护性好等优点。
本文运用UML建模工具rose，根据用况和业务领域的模型，对图书管理系统中的借阅子系统进行了分析建模，并详细阐述了分析阶段具体的建模理论和实际的运用方法，完成了静态建模（类图、包图）和动态建模（协作图），从而进一步确定了系统内部结构的需求描述，得到一个易于维护的可视化分析模型。
关键词： UML 图书借阅系统分析模型0 引言本文研究工作的背景和研究目的传统的基于过程或者数据的系统分析和设计技术将过程和数据分离，生产效率低，软件重用度低，维护困难。
UML作为面向对象的建模语言，具有与人的思维方式一直、稳定性好、可重用性好、课维护性好等优点。
另外，通过使用UML 建模工具rose，能大大提高系统的开发得效率和质量。
图书管理系统是一个提供读者进行读书查询和借还书的信息平台。
在前期的需求分析（用况模型）的基础上，本文展开了系统的分析阶段,运用UML建模工具rose，结合统一过程的特点，整个项目实施可以分成需求、分析、设计、实现、测试五个阶段进行。
分析阶段的任务是，在需求阶段的工作成果（用况模型）基础上，更精确地理解系统需求，得到一个易于维护且有助于确定系统内部结构的需求描述——分析模型。
它既全面展示了分析阶段得到的分析类和类之间的关系，又定义了用况实现。
图书管理系统主要用况有：图书借阅、图书归还、图书信息管理、读者信息管理、图书检索。
本文以“借阅管理”用况为例，通过详细分析，展示该用况对应的分析模型的建立过程。
1分析相关理论介绍1.1分析理论概述分析是使用开发人员的语言更精确地描述系统需求和深入理解问题的过程，即从内部描述如何设计实现系统功能。
分析的目标是开发一个易于维护且有助于确定系统内部结构的可视化模型，而不依赖具体的实施技术。
软件工程 第5章--UML
UML的定义
UML定义有两个主要组成部分：语义和表示法。 语义用自然语言描述，表示法定义了UML的可 视化标准表示符号，这决定了UML是一种可视 化的建模语言。 在语义上，模型是元模型的实例。UML定义给 出了语法结构的精确定义。 使用UML时，要从不同的角度观察系统，为此 定义了概念“视图(View)‖。视图是对系统的模 型在某方面的投影，注重于系统的某个方面。
独立于过程
系统建模语言，独立于开发过程。
9
容易掌握使用 概念明确，建模表示法简洁明了，图形结 构清晰，容易掌握使用。 着重学习三个方面的主要内容： (1) UML的基本模型元素 (2) 组织模型元素的规则 (3) UML语言的公共机制 与程序设计语言的关系 用Java，C++ 等编程语言可实现一个系统。 一些CASE工具可以根据 UML所建立的系 统模型来产生Java、C++ 等代码框架。
31
UML事物 — 注释事物
11) Note（注释）
依附于一个元素或一组元素之上，对其进
行约束或解释的简单符号。没有语义影响。
See policy8-5-96.doc for details about these algorithms.
CashAccount presentValue()
32
15
UML定义 9 种图，表达UML中的 5 种视图，各 视图在静态和动态方面表示系统模型。
结构 视图 静态 方面
动态 方面
行为 视图 同左
实现 视图 构件图
环境 视图 部署图
同左
用例 视图 用例图
同左
类图 对象图
顺序图 同左 顺序图 合作图 (注重 合作图 状态图 进程、 状态图 活动图 线程) 活动图
UML中的包图依赖与依赖程度探究
优化依赖关系：通过UML包图，可以分析依赖关系的强弱，从而优化依赖关系，提高软件 的可维护性和可扩展性。
管理依赖关系：在软件维护过程中，需要管理依赖关系，确保依赖关系的一致性和准确性， 避免因为依赖关系的错误而导致软件的故障。
间接依赖：一个包通过其他包间接引用另一个包的元素
循环依赖：两个包之间存在相互依赖关系
层次依赖：一个包依赖于另一个包，而另一个包又依赖于其他 包
组合依赖：一个包依赖于多个包，这些包之间没有直接关系
聚合依赖：一个包依赖于多个包，这些包之间存在某种关系
包图依赖的作用
描述系统结构：通过包图依赖，可 以清晰地描述系统的结构，包括各 个组件之间的关系。
依赖程度的定义
依赖程度是指两个或多个包之间的依赖关系强弱程度
依赖程度可以分为强依赖和弱依赖
强依赖是指一个包对另一个包的功能有很强的依赖性，如果被依赖的包发生变化，依赖 的包也会受到影响
弱依赖是指一个包对另一个包的功能依赖性较弱，如果被依赖的包发生变化，依赖的包 不会受到影响
依赖程度的度量指标
单击添加标题
提高开发效率：通过UML包图，可以清晰地表示出软件模块之间的依赖 关系，有助于开发人员理解软件的结构和功能，从而提高开发效率。
单击添加标题
降低维护成本：通过UML包图，可以清晰地表示出软件模块之间的依赖 关系，从而降低软件的维护成本。
在软件维护过程中的实践应用
识别依赖关系：通过UML包图，可以清晰地识别出软件模块之间的依赖关系，从而更好地 理解软件的结构和功能。
耦合度：衡量模块之间的依赖程度，包 括数据耦合、控制耦合、内容耦合等
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
>>uml在软件开发各个阶段的应用：
采用面向对象技术设计软件系统时，使用用例图来描述用户需求；使
用类图、对象图、包图、构件图和部署图描述系统的静态结构；使用
顺序图、合作图、活动图和状态图描述动态行为。
抽象得到类、属性、方法；关系来描述；组织成类图。
部署图：将来在现场如何实现的设备等。
状态图：状态转换过程（状态机）。
>>specific diagrams for each phase:
--需求：用例图描述需求（角色、功能、外部交互）
--分析：明确解决问题的细节
类图来描述静态结构；
顺序图、合作图、活动图、状态图来描述动态结构；
--设计：给出解决方案
类图、包，对类的接口进行设计
--实现：将类用某面向对象语言实现
--集成与交付：
构件图、包、部署图
--测试
·单元测试使用类图和类的规格说明书
·集成测试使用类图、包、构件图和合作图
·系统测试使用用例图来测试系统功能
>>内聚类型
内聚强度类型[从低到高]：
（1）偶然内聚
如果一个模块的各成分之间毫无关系，则称为偶然内聚，也就是说模块完成一组任务，这些任务之间的关系松散，实际上没有什么联系。
（2）逻辑内聚
几个逻辑上相关的功能被放在同一模块中，则称为逻辑内聚。
如
一个模块读取各种不同类型外设的输入。
尽管逻辑内聚比偶然内聚合
理一些，但逻辑内聚的模块各成分在功能上并无关系，即使局部功能
的修改有时也会影响全局，因此这类模块的修改也比较困难。
（3）时间内聚
如果一个模块完成的功能必须在同一时间内执行（如系统初始化
），但这些功能只是因为时间因素关联在一起，则称为时间内聚。
（4）通信内聚
如果一个模块的所有成分都操作同一数据集或生成同一数据集，
则称为通信内聚。
（5）顺序内聚
如果一个模块的各个成分和同一个功能密切相关，而且一个成分
的输出作为另一个成分的输入，则称为顺序内聚。
（6）功能内聚
模块的所有成分对于完成单一的功能都是必须的，则称为功能内
聚。
（7）信息内聚
模块完成多个功能，各个功能都在同一数据结构上操作，每一项
功能有一个唯一的入口点。
这个模块将根据不同的要求，确定该模块
执行哪一个功能。
由于这个模块的所有功能都是基于同一个数据结构
（符号表），因此，它是一个信息内聚的模块。
>>耦合类型
一般模块之间可能的连接方式有七种，构成耦合性的七种类型。
它们之间的关系为（由弱到强）
非直接耦合(Nondirect Coupling)
如果两个模块之间没有直接关系，它们之间的联系完全是通过主模块的控制和调用来实现的，这就是非直接耦合。
这种耦合的模块独立性最强。
数据耦合(Data Coupling)
如果一个模块访问另一个模块时，彼此之间是通过数据参数(不是控制参数、公共数据结构或外部变量)来交换输入、输出信息的，则称这种耦合为数据耦合。
由于限制了只通过参数表传递数据，按数据耦合开发的程序界面简单、安全可靠。
因此，数据耦合是松散的耦合，模块之间的独立性比较强。
在软件程序结构中至少必须有这类耦合。
印记耦合(Stamp Coupling)
如果一组模块通过参数表传递记录信息，就是标记耦合。
事实上，这组模块共享了这个记录，它是某一数据结构的子结构，而不是简单变量。
这要求这些模块都必须清楚该记录的结构，并按结构要求对此记录进行操作。
在设计中应尽量避免这种耦合，它使在数据结构上的操作复杂化了。
如果采取“信息隐蔽”的方法，把在数据结构上的操作全部集中在一个模块中，就可以消除这种耦合。
控制耦合(control Coupling)
如果一个模块通过传送开关、标志、名字等控制信息，明显地控制选择另一模块的功能，就是控制耦合。
耦合的实质是在单一接口上选择多功能模块中的某项功能。
因此，对所控制模块的任何修改，都会影响控制模块。
另外，控制耦合也意味着控制模块必须知道所控制模块内部的一些逻辑关系，这些都会降低模块的独立性。
外部耦合(External Coupling)
一组模块都访问同一全局简单变量而不是同一全局数据结构，而且不是通过参数表传递该全局变量的信息，则称之为外部耦合。
例如C语言程序中各个模块都访问被说明为extern 类型的外部变量。
外部耦合引起的问题类似于公共耦合，区别在于在外部耦合中不存在依赖于一个数据结构内部各项的物理安排。
公共耦合(Common Coupling)
若一组模块都访问同一个公共数据环境，则它们之间的耦合就称为公共耦合。
公共的数据环境可以是全局数据结构、共享的通信区、内存的公共覆盖区等。
这种耦合会引起下列问题：
1)所有公共耦合模块都与某一个公共数据环境内部各项的物理安排有关，若修改某个数据的大小，将会影响到所有的模块。
2)无法控制各个模块对公共数据的存取，严重影响软件模块的可靠性和适应性。
3)公共数据名的使用，明显降低了程序的可读性。
[Page]
公共耦合的复杂程度随耦合模块的个数增加而显著增加。
如图4．14所示，若只是两个模块之间有公共数据环境，则公共耦合有两种情况。
若一个模块只是往公共数据环境里传送数据，而另一个模块只是从公共数据环境中取数据，则这种公共耦合叫做松散公共耦合。
若两个模块都从公共数据环境中取数据，又都向公共数据环境里送数据，则这种公共耦合叫做紧密公共耦合。
只有在模块之间共享的数据很多，且通过参数表传递不方便时，才使用公共耦合。
否则，还是使用模块独立性比较高的数据耦合好些。
内容耦合(Content Coupling)
又称病态耦合。
如果发生下列情形，两个模块之间就发生了内容耦合。
1)一个模块直接访问另一个模块的内部数据；
2)一个模块不通过正常入口转到另一模块内部；
3)两个模块有一部分程序代码重叠(只可能出现在汇编语言中)；
4)一个模块有多个入口。
在内容耦合的情形，所访问模块的任何变更，或者用不同的编译器对它再编译，都会造成程序出错。
好在大多数高级程序设计语言已经设计成不允许出现内容耦合。
它一般出现在汇编语言程序中。
这种耦合是模块独立性最弱的耦合。
以上由Myers给出的七种耦合类型，只是从耦合的机制上所做的分类，按耦合的松紧程度的排列只是相对的关系。
但它给设计人员在设计程序结构时提供了一个决策准则。
实际上，开始时两个模块之间的耦合不只是一种类型，而是多种类型的混合。
这就要求设计人员按照Myers提出的方法进行分析，比较和分析，逐步加以改进，以提高模块的独立性。