第5章UML包图

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5.6 创建包图的方法
绘制包图的基本过程主要有以下3个步骤。
(1) (2) (3) 寻找包。 确定包之间的关系。 确定包内元素的可见性。
“最小化包间的耦合关系”的原则是：最大限 度减少包之间的依赖，进行包封装时，避免包 之间的循环依赖；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。
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5.7.2 对体系结构建模
体系结构是一个软件系统的核心组成和宏观结构，常 用的体系结构模式包括分层、MVC、管道、黑板、微 内核等；而在应用软件中，分层和MVC是最常见的两 种结构。 在分层的体系结构中，我们常常把一个软件系统划分 为表示层、业务逻辑层和数据访问层，每一层用一个 包来表示。 图5-19所示为一个典型的三层结构的软件系统，该系 统包括三层，每一层由多个对象组成。
(1) <<system>>符号：表示包代表一个系统。 (2) <<subsystem>>符号：表示包代表某个子系 统。 (3) <<facade>>符号：表示包是由其他包构成的 一个视图。 (4) <<stub>>符号：表示包是一个代理包，该代 理包为其他包提供公共服务。 (5) <<framework>>符号：表示包代表一个框架。
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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。
1．包的示例 2．包中的元素 3．包的作用
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5.2 什么是包图
1．包图示例
2．包图的作用
3．包图中的元素
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5.3 包 的 表 示
在UML中用文件夹符号来表示一个包。即一个 包由两个矩形组成，上面是一个小矩形，下面 是一个大矩形。图5-3就是最常见的包表示法。 图中包的名称是UI，包中包含一个类Page。
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5.7 包 图 应 用
包图主要用于两种不同层次的用 途：
一是对成组元素建模，以便把对紧 密相关的类封装到同一个包中，方 便使用、管理和维护； 二是对体系结构建模，用包图来表 示软件的宏观结构。
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5.7.1 对成组元素建模
对成组元素进行建模可以说是包图最常见的用途，它 把相关的元素分组，然后把每一组封装为一个包。在 对成组元素建模时，应遵循以下几个策略。
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5.5 包的传递性
包间的传递性是指：如果包X与包Y存在关系，包Y与 包Z存在关系，那么，包X与包Z也存在关系。 <<import>>依赖是可传递的，<<access>>依赖是不 可传递的。 当客户包与提供者包之间是<<import>>依赖时，提供 者包中的公共元素就成为客户包中的公共元素，这些 公共元素在包外同样是可以访问的。如图5-14所示， Z包中的公共元素成为Y包的公共元素，同时，Y包中 的公共元素成为X包中的公共元素，因此，Z包中的公 共元素能被X包访问。所以，X、Y、Z包间的 <<import>>关系存在传递性。
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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。
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5.3.1 包命名
1．包名称的位置
2．包名称的书写格式
包名称的书写格式有两种，即简单名和全名。
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5.3.2 包中的元素
1．包中元素是类和接口
2．包中的元素是用例
3．包中元素是包
4．包中元素的可见性
5．访问权限
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5.3.3 用构造型表示包
一个包的具体新特征有很多，为了表示包的新 特性，UML提供了5种构造型来描述包的新特 征。下面分别说明这5种构造型的语义。
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5.6.1 标识候选包
在分析阶段，我们以对象模型和用例模型为依 据，把关系紧密的类分到同一个包中，把关系 松散的类分到不同的包中。确定包的过程包含3 个步骤：第一步，以类图为依据，寻找候选包； 第二步，对候选包进行调整；第三步，消除包 的循环依赖。标识候选包的原则如下。
(1) 把类图中关系紧密的类放到一个包中。 (2) 在类层次结构中，把同一层次中的类放在同 一包中，不同层次中的类放在不同的包中。
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5.4 包图中的关系
包图中包间的关 系有两种，即依赖 关系和泛化关系。
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5.4.1 依赖关系
1．<<use>>关系
2．<<import>>关系
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5.4.1 依赖关系
3．<<access>>关系
4．<<trace>>关系
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5.4.2 泛化关系
包间的泛化关系类似于类间的泛化关系，子包 继承了父包的公共元素和保护元素，并可以增 加新的元素。在使用父包的地方，可以用子包 代替。如图5-13所示，父包是GUI，它有两个 子包，分别是G1和G2。
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第5章 包
图
包图就是用来描述包 及其关系的图，我们常 用包图来描述系统、子 系统的宏观组成和结构。
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5.1 什 么 是 包
包是用于分组的符号，常用来对一组相同的 UML元素进行分组存放和管理。UML中的包相 当于文件系统中的文件夹，UML中的一个包直 接对应于Java中的一个包。
在Java中，一个包可能含有其他包、类或者同 时含有这两者。
1．什么是包图？
题
2．包在应用当中的主要作用是什么？
3．包之间的依赖关系主要包括哪几种？请分别举例说 明。
4．包之间的各种依赖关系中，客户包将把提供者包并 入自己的命名空间，并成为客户包中的私有元素的是 哪种关系？ 5．包的可见性指什么？举例说明。 6．简述体系结构建模和对成组元素建模的区别，举例 说明用包图对体系结构进行 建模。
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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。
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5.9 习
(1) 每个包都应该是由在概念上、语义上相互接近的元 素组成。 (2) 标出每个包中可见性是公共的元素，并且每个包中 的公共元素应尽可能地少。 (3) 再构建包图时，一般使用默认的<<use>>构造型来 标识包间关系。在用编程语言实现包中的类时，用关键字 <<import>>代替UML中的<<use>>构造型。 (4) 采用泛化标识通用包与特殊包间的关系。
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5.6.3 消除包的循环依赖
如果包A以某种方式依赖 包B，并且包B以某种方式 依赖包A，就应该合并这 两个包，这是消除循环依 赖非常有效的方法。但是 经常起作用的、更好的方 法是，从A、B两个包中提 起公共元素，把它们封装 为第三个包C。消除循环 包的过程是一个多次迭代 的过程，示例显示如图516中的示例所示。