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IT架构必须掌握的7种软件模型

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官方网站 www.itilzj.com 文档资料: wenku.itilzj.com

类图

类图是最常见的UML图形,用来描述类的特性和类之间的静态关系,一个类包含三个部分,类的名称,类的属性列表,类的方法列表之间有6种静态关系关联,关联,依赖,聚合,组合,继承,泛化,而相关的一组类及其关系,用一张图画出来就是类图,类图主要是在详细设计阶段化,如果内图已经设计出来了,那么开发工程师只需要按照内图实现代码就可以了,只要类的方法逻辑不是太复杂,不同的工程是实现出来的代码几乎是一样的,从而保证软件的规范统一。

实践中通常不需要把一个软件所有的类都画出来,把核心的有代表性的,有一定技术难度的内画出来,一般就可以了,除了在详细设计阶段画类图,在需求分析阶段,也可以将关键的领域模型对象图,用例图画出来,这个阶段,关注的是领域对象的识别及其关系,所以通常用简化的类图来描述。

序列图

序列图描述类之间的关系,描述参与者自己的动态调用关系,每个参与者有一条垂直向下的生命线,用虚线表示,而参与者之间的消息,也从上到下表示其调用的前后顺序关系。

每个生命线都有个结果,只有在参与者活动的时候才是激活的,序列图通常用于描述对象之间的交互,这个对象可以是类对象,也可以是更大粒度的参与者,比如组件,比如服务器,比如子系统。总之,只要描述不同参与者之间的交互的,都可以使用序列图,也就是说,在软件设计的各个阶段,都可以画序列图。

组件图

组件是更大粒度的设计元素,一个组件中通常包含多个类,组件图有时候和包的用途比较接近,组件可以描述逻辑上的组件,也可以描述物理上的组件,比如一个JAR,一个DLL的,因此组件图更灵活一点,实践中,用组件图而不是包图进行模块设计更常见一些。

组件图描述中间之间的静态关系,主要是依赖关系,如果想要描述组件之间的动态调用关系,可以使用组件序列图,以组建作为参与者,描述组件之间的消息调用关系,因为组件的力度比较粗,通常用于描述设计软件的模块及其之间的关系,需要在设计早期阶段就画出来。

部署图

他是描述软件系统的最终部署情况,需要部署多少台服务器?关键组件都部署在哪些服务器上?部署图呈现的是系统最终物理呈现的蓝图。

  • 根据部署图,所有相关者,客户,老板,工程师,都能够清晰的了解到最终运行的系统,物理上是什么样子?和现有系统服务器的关系,和第三方服务器的关系。

  • 根据部署图,还可以估算出服务器和第三方软件的采购成本。

因此,部署图是整个软件设计模型中比较宏观的一张图,在设计早期就需要画的一张模型图。根据部署,各方可以讨论是否对这个方案认可,只有对部署图达成共识,才能够继续后面的细节设计,部署图主要用在概要设计阶段。

用例图

主要在需求分析阶段,通过反映用户和软件系统之间的交互,描述软件的功能需求,图中小人物被称为角色,角色可以是人,也可以是其他的系统,系统的功能可能会很复杂,所以一个用例图,可能只包含其中一小部分功能,这些功能被一个巨型框框起来,这个巨型框被称为用力的边界,框里的椭圆,表示一个一个的功能,功能之间可以调用依赖,也可以进行功能扩展,因为用例图中功能描述比较简单,通常还需要对用例图配以文字说明,形成需求文档。

状态图

用来展示单个对象生命周期的状态变更,业务系统中,很多重要的领域对象对于比较复杂的状态变迁,比如账号,有创业状态,激活状态,冻结状态,欠费状态等等各种状态,因此,用户订单商品红包这些常见的领域模型,都有多种状态,这些状态的变迁描述,可以在用例图中用文字描述,随着角色的各种操作而改变,但是这种描述方式,状态散落在各处,做开发的时候容易搞错,就是产品经理自己在设计的时候,也容易搞错对象的状态变迁,状态图可以很好的解决这一问题。

一张状态图描述一个对象生命周期的各种状态及其变迁的关系。

活动图

主要用来描述过程逻辑,业务流程。UML中没有流程图,很多时候人们用活动图代替流程图,活动图和早期流程图的图形元素也很接近.

实心圆代表流程开始,空心圆代表流程结束,圆角矩形表示活动,菱形表示分支判断,此外,引入了一个重要的概念,泳道。可以根据活动的范围,将活动根据领域,系统角色的,划分到不同的泳道中,使流程边界更加清晰明了。

总结

模型图本身并不复杂,几分钟的时间就可以学习一个模型图的画法。难的是如何在合适的场合下用正确的UML模型,表达自己的设计意图,从而形成一套完整的软件模型,进而组织起一个言之有物,层次分明,可以指导开发,在团队内部达成共识的设计文档。

我们从软件设计的不同阶段这一维度重新梳理一下,如何使用正确的模型进行软件建模。

需求分析

在需求分析阶段,主要是通过用例图描述系统的功能与使用场景;对于关键的业务流程,可以通过活动图描述。如果在需求阶段,就提出要和现有的某些子系统整合,可以通过时序图,描述新系统和原来的子系统的调用关系。

核心领域对象,可以通过简化的类图进行模型领域抽象,并描述核心领域对象之间的关系。

如果某些对象内部有复杂的状态变化,比如用户,订单这些,可以用状态图进行描述。

概要设计

在概要设计阶段,通过部署图,描述系统最终的物理蓝图,通过组件图以及组件时序图,设计软件主要模块及其关系,还可以通过组建活动图,描述组件之间的流程逻辑。

详细设计

在详细设计阶段,主要输出的就是类图和类的时序图,直到最终的代码开发,如果某个类方法内部,有比较复杂的逻辑,那么可以画方法的活动图进行描述,UML的工具可以是很复杂的,收费的,比如EA这样的大型软件工具。也可以使用processon在线的免费的工具。对于一般的开发者,建议从简单的用起,因为那个建模可以很复杂,也可以很简单,简单掌握类图,时序图,组件图,部署图,用例图,状态图,活动图。在7种模型图,灵活的在需求分析,概要设计详细设计阶段,根据场景的不同,绘制对应的模型图,可以实实在在的做好软件建模,搞好系统设计,作为一个掌控局面,引领技术团队的架构师。

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