组件图与部署图

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1、第四章 应用建模 4.2 组件图和部署图本节目标v掌握组件图的基本概念 v掌握组件图的应用：逻辑部署 v掌握部署图的基本概念 v掌握部署图的应用：物理部署任务 完成系统的组件图。 完成系统的部署图。建模实现方式图的目的v 建模实现方式图的目的 在完成系统的逻辑设计之后，即可开始进行系统的物理设计 及实现，如可执行文件、库、表、文件和文档等。因为建模 的系统属于软件系统，所以可以通过实现方式图来帮助设计 系统的整体物理架构。 实现方式图由组件图与部署图组成。组件图可以帮助用户了 解每个功能位于软件包的位置以及之间的关系，部署图用来 帮助用户了解软件中的各个组件驻留的硬件位置以及这些硬 件之间的交

2、互关系。4.2.1 组件图(Component Diagram) v组件图是对面向对象系统的物理方面建模时使 用的两种图之一（另一种图是部署图），用于 描述软件组件以及组件之间的组织和依赖关系 。4.2.1 组件图v组件图有利于： （1）帮助客户理解最终的系统结构。 （2）使开发工作有一个明确的目标。 （3）复用软件组件。 （4）帮助开发组的其他人员理解系统。 例如，编写文档和帮助的开发人员不直接参与系统的 分析和设计，然而他们对系统的理解直接影响到系统 文档的质量，而组件图是帮助他们理解系统的有力工 具。4.2.1 组件图v构成组件图的元素包括： 组件(component) 接口(inter

3、face) 关系(relationship) 还可以包括包（package）和子系统(subsystem) 它们有助于将系统中的模型元素组织成更大的组块。4.2.1 组件图1组件(Component) 组件是系统中遵从一组接口且提供实现的一个物理部 件，通常指开发和运行时类的物理实现。 它具有很广泛的定义，以下的一些内容都可以被认为 是组件：程序源代码、子系统、动态链接库等。组件 的图形表示法是把组件画成带有两个标签的矩形。 4.2.1 组件图v 组件在许多方面都与类相同：二者都有名称；都可以实 现一组接口；都可以参与依赖、泛化和关联关系；都可 以被嵌套；都可以有实例；都可以参与交互。 v 组

4、件和类之间也有一些显著的差别： 类表示逻辑抽象，而组件表示存在于计算机中的物理抽象 。 组件表示的是物理模块而不是逻辑模块，与类处于不同的 抽象级别。 类可以直接拥有属性和操作；而一般情况下，组件仅拥有 只能通过其接口访问的操作。 4.2.1 组件图组件可以分为以下三种类型： 实施组件(Deployment Component) 如（DLL）、 （EXE）、ActiveX控件和JavaBean组件等. 工作产品组件（Work Product Component） 执行组件（Execution Component）如由DLL实例 化形成的COM对象。4.2.1 组件图2接口(Interface)

5、 接口是一组用于描述类或组件的一个服务的操作， 它是一个被命名的操作的集合，与类不同，它不描述 任何结构（因此不包含任何属性），也不描述任何实 现（因此不包括任何实现操作的方法）。 4.2.1 组件图组件的接口可以分为两种类型: （1）导出接口（expert interface）：即为其他组件提 供服务的接口，一个组件可以有多个导出接口。 （2）导入接口（import interface）：在组件中所用到 的其他组件所提供的接口，称为导入接口，一个组件 可以使用多个导入接口。 4.2.1 组件图3关系（relationship） 关系是事物之间的联系，在面向对象的建模中，最重 要的关系是依赖、

6、泛化、关联和实现，但组件图中使 用最多的是依赖和实现关系。 组件图中的依赖关系使用虚线箭头表示 ,如图所示。4.2.1 组件图v实现关系使用实线表示。实现关系多用于组件 和接口之间。组件可以实现接口。 4.2.1 组件图4补充图标 建模工具里都为不同类型的组件定义了特定的图标， 这既便于系统设计师在建模时使用，也便于其他人员 理解。 在Rational Rose中： 主程序（main program）4.2.1 组件图包（package）子程序规范（subprogram specification)和子程序 体(subprogram body)4.2.1 组件图包规范(package spec

7、ification)和包体 (package body)任务规范(task specification)和任务体 (task body)4.2.1 组件图v使用组件图建模的步骤可按照下列步骤进行： （1）对系统中的组件建模； （2）定义相关组件提供的接口； （3）对它们间的关系建模； （4）对建模的结果进行精化和细化。v 组件图与类图、包图的关系 组件在很多方面与类相同：二者都有名称和依赖关系、可 以被嵌套、可以参与交互、同样可以实现一组接口。但是 组件和类之间也存在着区别： 组件可以是一个或几个类在文件中的存在。 组件表示物理上的模块。 类是逻辑上的抽象，组件是客观上存在的物理抽象，所以组

8、件可以存在于节点上，而类不能。 类可以直接拥有属性和操作，而组件通常只拥有必须通过接 口访问的操作。v 组件图与类图、包图的关系 基于类与组件之间的区别，也可以看到，类图侧重于系统 的逻辑设计，而组件图更侧重于系统的物理设计及实现。 包的设计主要是为了创建方便他人重用的包，因为人们通 常不重用一个类，一般总是重用一组类。绝大多数系统都 是由许多个包建立的，这些包相互依赖，建立了一个庞大 的依赖关系图，根据发生变化的敏感度将类分组，基于同 一个原因发生变化的类放在同一个包中。 v 购物车的组件图实现 代码见书任务解决-分析v在HNS的图书馆管理系统中，通过分析可以发 现类图中的类应分为4个部分：

9、 1用户接口模块（UI），主要负责系统和用户的交互 ，包括Frame类，Dialog类等。 2业务对象模块（BO），主要负责处理系统中的业 务计算，如借书，还书等功能的具体操作。 3数据存储模块（DB），主要负责处理对数据的存 储。 4通用工具模块（UTIL），包括系统中通用函数。任务解决4.2.2 部署图(Deployment Diagram)v部署图用于描述系统硬件的物理拓扑结构以及 在此结构上运行的软件。 v部署图可以显示计算节点的拓扑结构、通信路 径、节点上运行的软件、软件包含的逻辑单元 （对象、类等）。 v构成部署图的元素主要是 节点(node) 组件(component) 关系(r

10、elationship)。 4.2.2 部署图1节点（node） 节点是存在于运行时并代表一项计算资源的物理元素，一般至少 拥有一些内存，而且通常具有处理能力。 通常具有如下两方面内容：能力（如基本内存、计算能力和二级 存储器）和位置（在所有必需的地方均可得到）。可以把节点分 成两种类型： 处理器（Processor）：能够执行软件组件、具有计算能力的 节点。 设备（Device）：没有计算能力的节点，通常是通过其接口 为外界提供某种服务，例如打印机、扫描仪等都是设备。4.2.2 部署图2组件（Component） 节点和组件的关系： 组件是参与系统执行的事物，而节点是执行组件的事 物。 组件

11、表示逻辑元素的物理模块，而节点表示组件的物 理部署。 4.2.2 部署图3关系（relationship） 部署图中也可以包括依赖、泛化、关联及实现关系。 部署图中的依赖关系使用虚线箭头表示。它通常用在 部署图中的组件和组件之间。4.2.2 部署图4图标 处理器（Processor）,表示具有运算能力的节点。 设备（Device），表示没有运算能力的节点 。 通讯路径（Connection），表示节点之间的通讯关 系。 4.2.2 部署图5使用部署图对系统建模绘制系统部署图，可以参照以下步骤进行： (1) 对系统中的节点建模； (2) 对节点间的关系建模； (3) 对节点中的组件建模，这些组件

12、来自组件图； (4) 对组件间的关系建模； (5) 对建模的结果进行精化和细化。任务解决-分析vHNS的图书管理系统目前开发的是一个单机版 系统，其中所有的运算均在一台机器上完成， 但是由于打印报表的需要，系统还应配备一台 打印机。因此得出系统中存在2个节点： 一台主机，其类型是Processor。 一台打印机，其类型是Device。任务解决v 组件图与部署图 组件图可以帮助用户了解每个功能位于软件包的位置以及之 间的关系。部署图用来帮助用户了解软件中的各个组件驻留 的硬件位置，以及这些硬件之间的交互关系。可以将两种图 组合在一起来演示如何在硬件上部署软件，这就是我们所说 的实现方式图，用来帮

13、助设计系统的整体物理架构。 实现方式图显示了系统的硬件、安装在硬件上的软件，以及 用于连接异构的机器之间的中间件。 学生管理系统的实现方式图 （见书）小结v 组件图用来反映代码的物理结构，一个组件表现了实施项目， 如文件和可运行的程序。用一个左侧边上有两个凸出的小矩形 的大矩形来表示组件；用带箭头的虚线表示依赖关系，箭头从 用户组件指向它所依赖的服务组件。从组件图中，可以了解各 软件组件（如源代码文件或动态链接库）之间的编译器和运行 时依赖关系。v 部署图描述了系统运行时的硬件节点，以及在这些节点上运行 的软件组件的静态视图。部署图显示了系统的硬件、安装在硬 件上的软件，以及用于连接异构的机器之间的中间件。UML部署 图通常被认为是一个网络图或技术架构图。v 组件图与部署图组成了实现方式图，可以帮助设计系统的整体 物理架构。