UML包图详解
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。
包图
包图包图是在UML中用类似于文件夹的符号表示的模型元素的组合。
系统中的每个元素都只能为一个包所有，一个包可嵌套在另一个包中。
使用包图可以相关元素归入一个系统。
一个包中可包含附属包、图表或单个元素。
一个"包图"可以是任何一种的UML图组成，通常是UML用例图或UML 类图。
包是一个UML结构，它使得你能够把诸如用例或类之类模型元件组织为组。
包被描述成文件夹，可以应用在任何一种UML图上。
虽然包图并非是正式的UML图，但实际上他们是很有用处的，创建一个包图是为了∶描述你的需求高阶概述。
描述你的设计的高阶概述。
在逻辑上把一个复杂的图模块化。
组织Java源代码。
指南∶类包图创建类包图，以在逻辑上组织你的设计创建UML组件图，以在物理上组织你的设计把子包放置在母包的下面垂直地分层类包图用例包图创建用例包图，以组织你的需求在用例包图上包含角色水平地排列用例包图包包的命名要简单、具有描述性应用包是为了简化图包应该连贯在包上用版型注明架构层避免包间的循环依赖包依赖应该反映内部关系一、类包图1.创建类包图，以在逻辑上组织你的设计图１描述了一个组织成包的UML类图。
除了以下介绍的包原则之外，应用下列的规则来把UML类图组织到包图里：把一个框架的所有类放置在相同的包中。
一般把相同继承层次的类放在相同的包中。
彼此间有聚合或组合关系的类通常放在相同的包中。
彼此合作频繁的类，信息能够通过UML顺序图和UML合作图反映出来的类，通常放在相同的包中。
图1.一个类包图。
2.创建UML组件图，以在物理上组织你的设计。
如果你的组件比较接近技术，例如那些通过Enterprise Java Beans ( EJB)或Visual Basic的组件，你应该优先选择UML组件图来描述物理设计，而不是包图。
图１的版本源自于组件图章节中。
就像你看到的，这个图最适用于物理设计。
永远记住遵循敏捷建模(AM) ( Ambler 2002)的实践－－应用合适的Artifact，为工作挑选最好的模型。
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
如何使用UML包图进行模块划分与表示
如何使用UML包图进行模块划分与表示使用UML包图进行模块划分与表示在软件开发过程中，模块化是一个重要的概念。
通过将系统划分为独立的模块，可以提高代码的可维护性和可复用性。
而UML（Unified Modeling Language）包图是一种常用的图形化工具，可以帮助开发人员进行模块划分与表示。
本文将介绍如何使用UML包图进行模块划分与表示。
1. 理解UML包图的基本概念UML包图是一种用于表示系统结构的图形化工具。
它可以将系统划分为不同的包，每个包代表一个模块或子系统。
包图中的包可以包含其他包或类，形成层次结构。
通过使用包图，开发人员可以清晰地了解系统的模块划分和关系。
2. 识别系统的功能模块在使用UML包图进行模块划分之前，首先需要识别系统的功能模块。
功能模块是系统中相互独立的部分，每个模块负责一项特定的功能。
通过分析系统的需求和功能，可以确定系统需要包含哪些功能模块。
3. 创建UML包图一旦确定了系统的功能模块，就可以开始创建UML包图。
在包图中，每个功能模块对应一个包。
可以使用UML建模工具或手绘图形来创建包图。
在包图中，每个包可以包含其他包或类，形成层次结构。
4. 定义包之间的关系在包图中，不同的包之间可以存在不同的关系。
常见的关系包括依赖关系、关联关系、聚合关系和继承关系等。
通过定义包之间的关系，可以清晰地表示模块之间的依赖和关联。
5. 表示模块的内部结构除了表示模块之间的关系，UML包图还可以用于表示模块的内部结构。
在包图中，可以将一个包进一步划分为更小的模块或类。
通过定义类之间的关系，可以清晰地表示模块内部的组成和功能。
6. 使用注释和标签在创建UML包图时，可以使用注释和标签来增加图形的可读性和理解性。
注释可以用于解释模块的功能或设计思路，标签可以用于标识模块的名称或属性。
通过使用注释和标签，可以使包图更加清晰和易于理解。
7. 更新和维护包图随着系统的开发和演化，模块的划分和关系可能会发生变化。
uml类图-对象图-包图
对象图与类图
对象图的模型元素有对象和链(link)。对象是类 的实例；对象之间的链是类之间的关联的实例。 对象与类的图形表示相似，UML中对象图与类图 具有相同的表示形式。
回答问题
在学校中，一个学生可以选修多门课程，一 门课程可以由多个学生选修，那么学生和课 程之间是（ ）关系。 类A的一个操作调用类B的一个操作，且这 两个类之间不存在其他关系，那么类A和类 B之间是（ ）关系。 在MFC类库中，Window类和 DialogBox类之间是（ ）关系。
类的关系
本次课主要内容
类图
什么是类图 类图的应用 类图的组成 类图的建模技术
对象图 包图
实例分析－图书管理系统Fra bibliotekExample
什么是类图？
类(Class)、对象(Object)和它们之间的关 系是面向对象技术中最基本的元素。类图 技术是OO方法的核心。 类图标加上它们之间的关系就构成了类图。 A class diagram is a graphic presentation of the static view that shows a collection of declarative (static) model elements, such as classes, types, and their contents and relationships.
对象图实质上是类图的实例。
UML之包图
UML之包图包图的基本概念: 包图是⽤来描述模型中的包和所包含元素的组织⽅式的图，是维护和控制系统总体结构的重要内容。
包图能够组织许多UML中的元素，不过其最常⽤的⽤途是⽤来组织⽤例图和类图。
包图中包含包元素以及包之间的关系。
与其他图类似，包图中可以创建注解和约束。
包的概念: 包是⽤于把模型组织成层次结构的通⽤机制，它不能执⾏。
包名：包有简单名、路径名包中的元素：包中可以容纳各种⾼级的模型元素，如类和类的关系、状态机、⽤例图、交互、协作等，甚⾄是⼀个完整的UML图。
另外，包中还可以含有包，这被称为包的嵌套。
包元素的可见性：控制包外元素对包内元素的访问权限。
公有（+）：只要当前包被引⼊，包内的公共元素即对引⼊者可见。
保护（#）：仅对当前包的⼦包可见。
私有（-）：仅对该包可见，外部⽆法访问。
另外，如果某元素对于⼀个包是可见的，则它对于嵌套在这个包中的任何包都是可见的。
包的构造型：可以使⽤构造型来描述包的种类。
UML预定义了⼀些构造型，⽤户也可⾃⾏定义新的构造型。
⾼内聚，低耦合：在外部观察包时，可以将内部元素视作⼀个整体，⽅便将多个元素⼀同处理。
包内部的元素应该保证有相似、相同的语义，或者其元素有同时更改和变化的性质。
注：在实际应⽤中，包对包含的元素的作⽤相当于C++和C#中命名空间的概念或Java中的包概念。
和这些概念不同的是，UML包中的内容不限于类和接⼝，包中的元素种类要丰富的多。
元素的分包原则：1）元素不能“狡兔三窟”：树形结构的⼀个节点不能同时拥有两个⽗节点，⼀个元素也不允许在两个包中重复出现。
2）相同包内元素不能重名：包所具有的命名空间的作⽤要求⽤⼀个包中的同种类元素名称必须是唯⼀的。
3）包内元素要紧密联系：分在同⼀个包中的元素应该具有某些相同的性质，即包的⾼内聚性。
4）包与包尽可能保持独⽴：包和包之间需要尽可能减少耦合度，要求包内元素与外部元素有尽可能少的依赖关系。
包的依赖关系：包之间的依赖关系实际上是从⼀个更⾼的层次来描述包内某些元素之间的依赖关系。
第5章UML包图
17
5.6.2 调整候选包
在已经识别一组候选包后，减少包间依赖，最小化每个包中public、 protected元素的个数，最大化每个包中private元素的个数。做法如 下。 (1) 在包间移动类。 (2) 添加包、分解包、合并包或删除包。 通常，在分析阶段，将类封装为包模型时，应该尽量使包模型简单。 起初，将类图转换为包图时，不需考虑包间的泛化和依赖关系，仅 当使用诸如包泛化和依赖关系能简化包模型时，才使用这些包整理 技术。 除了保持简单，还应该避免嵌套包。包的嵌套结构越深，模型变得 越难理解。我们曾见过非常深层的嵌套包，而每个包仅包含一个或 两个类。这些模型更像是标准的、自上而下的功能分解，而不是包 模型。 作为经验法则，希望每个包具有4~10个分析类。然而，对于所有的 经验法则，却存在例外，如果打破某个法则使得模型更加清晰，就 采用这个法则。有时，必须引入只带有一个或者两个类的包，因为 需要断开包模型中的循环依赖，在这种情况下是完全合理的。
14
5.5 包的传递性
当客户包与提供者包之间是<<access>>依赖 时，提供者包中的公共元素就成为客户包中的 私有元素，这些私有元素在包外是不可以访问 的。如图5-15所示，Z包中的公共元素成为Y包 的私有元素，而X包只能访问Y包中的公共元素， 因此，X包不能访问Z包中的公共元素。所以， X、Y、Z包间的<<access >>关系不存在传递 性。
22
5.8 小
结
本章首先解释了几种常见的包图表示法， 并通过了一个简单的例子来说明包的可见 性、依赖关系、泛化等概念。其次，概要 地说明了5种包的构造型。 最后说明如何寻找包、确定包之间的依赖 关系，从而绘制出一个表明软件体系结构 的包图，并简要介绍了用包图表示系统体 系结构的建模方法。
包图获奖课件
► Database Package包是系统中数据需要对数据库进行存储 和访问，这个时候我们一般采用提取出来某些单独用于数 据库访问旳类旳方式。Database Package包中涉及了与实 现数据库服务有关旳全部类。
► 包旳依赖联络一样是使用一根虚箭线表达，虚箭线从依赖源 指向独立目旳包，如下图所示。
7.3 包图中旳关系
7.3.2 泛化关系
► 泛化关系表达了事物旳一般和特殊旳关系。假如二 个包之间存在有泛化关系，就是指其中旳特殊性包 必须遵照一般性包旳接口。包之间旳泛化联络与类 之间旳泛化关系十分类似，类之间旳泛化旳概念和 表达在此大都能够使用，如下图所示。
7.4 包旳嵌套
► 包能够拥有其他包作为包内旳元素，子包又能够拥 有自己旳子包，这么能够构成一种系统旳嵌套构造， 以体现系统模型元素旳静态构造关系。
► 包旳嵌套能够清楚旳体现系统模型元素之间旳关系， 但是在建立模型时包旳嵌套不宜过深，包旳嵌套旳 层数一般以2到3层为宜，如图所示旳是嵌套包旳构 造。
► 我们在“Logical View”（逻辑视图）中添加“Business Package”包和“UI Package”包旳依赖关系，详细旳操作 环节如下所示：
1.用鼠标左键点击图形工具栏中旳“ ”图标。
2.将鼠标移动到 “Business Package”包上，按下鼠标左键不要松，
移动
鼠标至“UI Package”包后松开鼠标。注意线段箭头旳方向为松开鼠
1.包本身所拥有旳元素，如类、接口、组件、 节点和用例等。
- 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)。
Stylish templates can be a valuable aid to creative professionals.
包图的基本概念
Stylish templates can be a valuable aid to creative professionals.
分析系统的模型元素，把概念或语义上相近
的元素归入同一个包 对于每个包，标出其模型元素的可视性，确 定元素的访问属性是公共、保护或者私有 确定包之间的依赖联系 确定包与包之间的泛化关系 绘制包图，对结果进行细化
根据以下对象类，进行包的设计
商品类，商品类别，商品供应商类，订单类， 订单明细类，订货人类，配送单类，配送人 类，配送车辆类，支付接口，银联支付类， 快捷支付类
包之间关系的描述，展现出系统的模块与模 块之间的依赖关系。
对语义上相关的元素进行分组
提供配置管理单元 提供并行工作的单元 提供封装的命名空间，同一个包中，元素的
名称必须唯一
包图的组成要素
Stylish templates can be a valuable aid to creative professionals.
根据图书管理系统类的分析结果，实现图书管理 系统包的设计和包图的设计。
类
接口 组件 节点 协作 用例 图 其他包
一个模型元素不能被一个以上的包所拥有
如果包被撤销，其中的元素也要被撤销
包名
包内对象
可见性： + public # protect - private
包的依赖关系通常是指这两个包所包含的模
型元素之间存在一个和多个依赖的关系
要将其按一定的方式拆分成较小的区域和模 块。 方便团队成员的分工 方便我们更加专注的解决问题 可以减小因模块内部的变化，而引起模块间 相互的影响的可能
因此，我们在软件设计中引入了包的概念
概念
包图（Package Diagram）是一种维护和描 述系统总体结构的模型的重要建模工具
包图由包之间的关系组成，通过各个包以及
在现代的设计领域中，设计的对集成电 路设计、软件项目设计…
外观设计 楼层设计 强弱电设计
给排水设计
软件系统设计，将系统分层很常用的一种方
式是将系统分为三层结构，即用户界面层、 业务逻辑层和数据访问层。
用户界面层
业务逻辑层
数据访问层
对于庞大复杂实体的分析设计，我们通常需
包的依赖关系 示例
包的循环 依赖关系 示例
包之间的泛化关系与对象类之间的泛化关系
十分类似。如果一个包遵循了另外一个包的 接口，我们就说这个包与另外一个包有泛化 关系
使用 在Rational
符号链接包 Rose2003中，包的泛化关系不能
表现出来
重用等价原则
把类放入包时，应考虑把包作为可重用的单 元 共同闭包原则 把需要同时改变的类放在同一个包中 共同重用原则 不会一起使用的类不要放在同一个包中 非循环依赖原则 包之间的依赖关系不要形成循环