Python設計模式 - UML - 包圖(Package Diagram)

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簡介

包圖是對各個包及包之間關係的描述，展現系統中模組與模組之間的依賴關係。一個包圖可以由任何一種UML圖組成，可容納的元素有類、介面、組件、用例和其他包等。包是UML中非常常用的元素，主要作用是分類、容納其他元素。包與包之間的關係有泛化、細化和依賴，主要取決於包內部成員之間的關係。

 

包圖建模步驟

　　　　- 分析系統的模型元素，運用分層設計把概念、語義和邏輯上相近的元素包含在同一個包中

　　　　- 對於每個包，分析包內每個元素的可訪問屬性，並標識出該元素的可見度

　　　　- 確定包與包中元素之間的泛化、細化、依賴關係，相應處理重載、多重性及匯入等關係

　　　　- 分析包結構，對包進行refine, merge等操作

 

包圖中的元素

包圖中可以容納很多元素，如類、介面、組件、注釋等，這些元素在相應的UML圖中都有涉及，這裡主要介紹包元素。

 

• 包名的位置：UML中使用檔案夾的表徵圖來表示包，包名可以放在第一欄，也可以放在第二欄

 　　　　　　 放在第一欄

 

放在第二欄

   

 

• 包名的格式：每個包都有一個字串格式的包名唯一標識該包，其中包名的格式有兩種：

 

　　　　- 簡單包名

　　　　- 帶路徑包名

 

 

• 可見度

　　　　　　‘+‘: public：對所有包可見

　　　　　　‘-‘: private：對本包之外不可見

　　　　　　‘#‘: protected：對本包的子包可見

 

• 傳遞性：包與包之間的關係和可見度具有具有傳遞性

　　　　　　- 關係傳遞：如果包A和包B之間存在關係，包B和包C之間存在關係，那麼包A和包C之間也存在關係　　　　　　　　　　

　　　　　　- 可見度傳遞：根據包與包之間依賴關係的不同傳遞可見度

　　　　　　　　　　　　- <<import>>因為添加為公有元素的原因所以可見度可以傳遞

　　　　　　　　　　　　- <<access>>的可見度由於添加為私人元素的原因可見度不可傳遞

 

• 構造特性：和類的構造性相似，就是在包名關鍵字旁加入<<xxx>>作為補充說明，UML提供了5種構造型來描述包的特性

　　　　　　- <<system>>: 表示該包代表一個系統

　　　　　　- <<subsystem>>: 表示該包代表一個子系統

　　　　　　- <<facade>>: 表示該包是由其他包構成的一個視圖

　　　　　　- <<stub>>: 表示該包是一個代理包，該代理包為其他包提供公用服務

　　　　　　- <<framework>>：表示該包代表一個架構

 

 

包圖類的關係

 

• 泛化：繼承關係，跟類之間的泛化關係相似，表明是一個包家族

 

 

• 細化：一個包中有另一個包中的所有元素，則第二個包是第一個包的細化

 

 

 

• 依賴：一個包中引用到了另一個包，箭頭從輸入方包指向輸出方包

　　　　　

　　　　　　<<use>>：一種預設的包依賴關係，表示客戶包中的元素以某種方式使用著提供者包中的公用元素

 

　　　　　　<<import>>：最普遍的包依賴關係，表示提供者包中的公用元素被添加為客戶包中的公用元素

 

　　　　　　<<access>>：表示提供者包中的公用元素被添加為客戶包中的私人元素

 

 

　　　　　　<<merge>>：表示提供者包中的元素被擴充為客戶包中的元素

 

 

　　　　　　<<trace>>：表示一個包的曆史版本發展為另一個包的進化版本

 

 

 

包圖的進階特性

 

• 分層：根據職責分層，目的是為瞭解耦。雙向箭頭表示相互依賴。

 　　

 

• 嵌套：包裡面是可以有包的。但應盡量避免使用多層嵌套包，2-3層就好

 

 

 

包圖樣本

以書店線上訂購系統為例

 

 

 

包圖的注意事項

　　　　- 若包被撤銷，則其中的元素也會被撤銷掉

　　　　- 合理最小化包之間的依賴

　　　　- 合理最小化每個包中public, protected元素的個數及最大化private元素個數

　　　　- 避免包之間的循環相依性

　　　　- 根據類之間的依賴關係對包進行分層、分組、合并、細化

　　　　- 包之間關係遵循高內聚、低耦合的特性

 

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