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426
软件需求分析/各章笔记/第07章-组件图与部署图.md Normal file
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# 第7章 组件图与部署图
> **考试重要度**：★★★
> **核心内容**：组件的概念与类型、组件与类的关系、正向工程与逆向工程、部署图与结点
---
## 📢 从盖房子理解物理模型
💬 前面学的用例图、类图、顺序图等是**逻辑模型**——描述"软件能干什么"和"软件怎么组织"。
组件图和部署图是**物理模型**——描述"软件代码文件怎么组织"和"软件部署在哪台机器上"。
```
逻辑模型：用例图 + 类图 + 顺序图 + 协作图 + 活动图 + 状态图
物理模型：包图 + 组件图 + 部署图
```
💬 **比喻**：逻辑模型是"建筑设计图"（几室几厅、什么风格），物理模型是"施工方案"（每间房用什么材料、电线怎么走）。
---
## 💡 一、组件的概念
> **定义**：组件 = 系统中可替换的物理部件，是一个实现性文件。
💬 **大白话**：组件就是"软插件"——像电脑的USB设备一样，可以拔下来换一个。
### 组件的三种类型
| 类型 | 说明 | 举例 |
|------|------|------|
| **部署组件** | 运行时需要的组件 | DLL文件、JAR文件、数据库表、XML文件 |
| **工作产品组件** | 开发过程产生的组件 | 源代码文件(.java/.cpp)、数据文件 |
| **执行组件** | 运行后产生的组件 | EXE文件、动态网页、EJB |
---
## 💡 二、组件和类的关系
🔑 **这是本章最重要的理解！**
| 维度 | 类 | 组件 |
|------|-----|------|
| **性质** | 逻辑概念（"虚"） | 物理概念（"实"） |
| **存在形式** | 设计图上的符号 | 硬盘上的文件 |
| **包含关系** | 一个类只在一个组件中 | 一个组件可以包含多个类 |
| **例子** | `class BankAccount` | `BankAccount.java` 这个文件 |
💬 **简单说**：一个.java文件可以定义多个类，这个.java文件就是**组件**，里面的class定义就是**类**。
### 组件之间的关系
组件之间的关系 = 包含的类之间的关系的"投影"。
> 类A依赖于类B → 组件A依赖于组件B
---
## 💡 三、正向工程与逆向工程
| 工程方向 | 含义 | 过程 |
|----------|------|------|
| **正向工程** | 模型 → 代码 | 画好类图和组件图 → 工具自动生成代码框架 |
| **逆向工程** | 代码 → 模型 | 导入源代码 → 工具自动生成类图和组件图 |
💬 **正向工程**：先设计，再生成代码骨架。
💬 **逆向工程**：拿到别人写的代码，自动生成类图来理解结构。
---
## 💡 四、部署图
### 结点的概念
> **结点** = 运行时存在的、有计算能力的物理元素。
| 结点类型 | 说明 | 举例 |
|----------|------|------|
| **处理机结点** | 有计算能力的硬件 | PC机、服务器、打印机（智能） |
| **设备结点** | 无计算能力的硬件 | 调制解调器、普通终端 |
### 部署图的作用
部署图显示：
1. 系统中有哪些**硬件结点**
2. 结点之间的**连接关系**（通信路径）
3. 每个结点上运行什么**组件**
💬 **一句话**：部署图 = "哪个软件组件跑在哪台机器上"。
---
## 📌 附录：组件图与部署图常用画图符号速查
> 这一节把组件图、部署图里所有的画图元素（组件、接口、结点、关系）用字符画列出来。
### 1. 组件（Component）—— 矩形 + 左侧两个小矩形
```
┌────┐
├────┤ ┌─────────────────┐
└────┘ │ <<component>> │ ← 字符画示意
│ OrderService │ ← 实际画法（两个小矩形贴在
└─────────────────┘ 组件图标的左上角）
```
更形象的字符画（标准画法的样子）：
```
┌────────────────────────┐
│ ╔══════════════╗ │
╔═╧═╗║ OrderService ║ │ ← 左侧两个小方块
║ ║╚══════════════╝ │ 右侧大矩形是组件名
╚═══╝ │
└────────────────────────┘
```
简化字符画（更便于手写）：
```
┌──┐
│ ├───── ┌────────────────┐
└──┘ │ OrderService │
└────────────────┘
```
⚠️ **命名方式**：
- `OrderService.java` —— 包含扩展名的具体组件
- `<<component>>` + `OrderService` —— 用版型标识
### 2. 组件的两种画法
**带版型的标准画法**：
```
┌──┐
│ ├───── ┌────────────────────┐
└──┘ │ <<component>> │
│ OrderService │
└────────────────────┘
```
**简化的文件/类表示法**（在组件图里很常见）：
```
┌──┐
│ ├───── ┌────────────────────┐
└──┘ │ OrderService.java│ ← 写上扩展名
└────────────────────┘
```
### 3. 接口（Interface）—— 棒棒糖 / 插座
**棒棒糖表示法**（提供方在提供接口时用）：
```
┌──────┐
客户端 │ 飞行 │ ← 圆圈 + 接口名
┌────┐ │ │
│ 鸟 │──●────┘ ↑ │ ← ● 是棒棒糖圆圈
└────┘ │ │
└───┘
```
**插座表示法**（需要方在实现接口时用）：
```
┌────┐ ┌──────┐
│ 鸟 │ ─────────┤ 飞行 │
└────┘ ◀──── └──────┘
│ 半圆+连接线 │
│ (socket) │
```
简化字符画：
```
┌────────┐
│ 鸟 │ ●────── 飞行 (提供方：lollipop)
└────────┘
┌────────┐
│ 飞机 │ ◀──半圆──── 飞行 (需要方：socket)
└────────┘
```
### 4. 组件之间的关系
**依赖关系**（最常见 —— 一个组件调用另一个组件）：
```
┌──┐ ┌──┐
│ ├──────┐ │ │
└──┘ │ └──┘
│ ┌────────────────┐
│ │ LoginService │
│ └────────────────┘
│ ┌────────────────┐
┌─────────┴─▶│ UserService │
│ ┌────────────────┐ │
└──│ LoginUI │ │
└────────────────┘ │
┌──┐ │
│ ├──┐ ┌────────────────┐ │
└──┘ └─▶│ DataService │◀───┘
└────────────────┘
(虚线箭头表示依赖)
```
简化画法（虚线箭头）：
```
┌──────────────┐
│ OrderUI │
│ OrderCtrl │ ╌ ─ ─ ─ ─ ─▶ ┌──────────────┐
└──────────────┘ (依赖) │ OrderService│
└──────────────┘
```
**实现关系**（组件实现接口）：
```
┌──────────────┐ ●──── 支付接口
│ 支付组件 │ ──────────── /
└──────────────┘ 实现关系
```
### 5. 结点（Node）—— 立方体
> 部署图的核心元素。立方体代表一台**物理设备**。
**字符画表现**（立方体用三视图）：
```
┌──────────────┐
╱│ ╱│
╱ │ ╱ │
┌──────────────┐ │
│ │ │ │
│ │ Web │ │
│ │ Server │ │
│ └───────────│──┘
│ ╱ │ ╱
│╱ │╱
└──────────────┘
```
**简化字符画**（考试/笔记常用）：
```
┌──────────────┐
│ ┌────────┐ │
│ │ Web │ │ ← 立方体的"上表面"（可选）
│ │ Server │ │
│ └────────┘ │
└──────────────┘
┌──────────┐
╱│ Web ╱│
╱ │ Server ╱ │
┌──────────┐ │
│ ┌────┐ │ │
│ │名称│ │ │
│ └────┘ │ │
└──────────┘ │
│ │ ╱
└────────┘
```
最简洁的字符画（最推荐使用）：
```
╔═══════════════╗
║ <<device>> ║ ← 设备结点
║ WebServer ║
╚═══════════════╝
```
**处理机结点 vs 设备结点**（都用立方体，靠版型区分）：
```
处理机结点 设备结点
╔═══════════════╗ ╔═══════════════╗
║ <<processor>> ║ ║ <<device>> ║
║ WebServer ║ ║ Modem ║
╚═══════════════╝ ╚═══════════════╝
(有CPU，可计算) (没有计算能力)
```
### 6. 结点内运行的组件
> 在结点立方体里"装"上组件，组件画在结点内部。
```
╔═══════════════════════════╗
║ <<processor>> ║
║ WebServer ║
║ ║
║ ┌──┐ ║
║ │ ├──── ┌────────────┐ ║
║ └──┘ │<<component>>║ ║
║ │ WebApp.jar │ ║
║ └────────────┘ ║
║ ║
║ ┌──┐ ║
║ │ ├──── ┌────────────┐ ║
║ └──┘ │<<component>>║ ║
║ │ DBDriver │ ║
║ └────────────┘ ║
╚═══════════════════════════╝
```
简化版本：
```
╔═══════════════╗
║ WebServer ║
║ ║
║ ┌──┐ ║
║ │ ├─ WebApp ║ ← 组件在结点里
║ └──┘ ║
╚═══════════════╝
```
### 7. 结点之间的连接
> 部署图上的"线"表示物理通信路径。
```
╔═══════════╗ ╔═══════════╗
║ 客户端 ║ ║ 服务器 ║
║ (PC机) ║ ║ ║
╚═════╤═════╝ ╚═════╤═════╝
│ │
│ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ │
│ TCP/IP │
│ │
```
**多重连接**（同一对结点可能有多种连接）：
```
╔═══════════╗ ╔═══════════╗
║ 客户端 ║ ━━━━━━━TCP/IP ━━━━━━━━━ ║ Web服务器 ║
║ ║ ━━━━━━━ HTTPS ━━━━━━━━━ ║ ║
╚═══════════╝ ╚═══════════╝
```
### 8. 完整部署图示例
```
TCP/IP
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
╔══════════╗ ╔══════════════════╗
║<<device>>║ ║ <<processor>> ║
║ 客户机 ║ ║ Web服务器 ║
║ ║ ║ ║
║ ┌──┐ ║ ║ ┌──┐ ║
║ │ ├─◀━━╫━━━━━━调用━━━━━━━━╫──┤ ├─ WebApp.jar║
║ └──┘ ║ ║ └──┘ ║
║ 浏览器 ║ ║ ║
╚══════════╝ ╚══════════════════╝
│
│ JDBC
│
╔══════════════════╗
║ <<processor>> ║
║ 数据库服务器 ║
║ ║
║ ┌──┐ ║
║ │ ├─ MySQL.db ║
║ └──┘ ║
╚══════════════════╝
```
🔑 **一句话记忆口诀**：组件左上方两个小方块，接口是圆圈加棒棒糖；结点是立方体（靠版型区分处理机/设备），立方体里装组件，立方体之间是通信连接。
---
## ✍️ 边学边练
**题目**：某Web系统包括以下内容，请区分逻辑模型和物理模型。
① 用户类(User)、订单类(Order)
② User.java、Order.java放在src/entity目录下
③ 用户登录要用到LoginAction.java
④ 整个系统部署在一台Web服务器和一台数据库服务器上
⑤ 用户→登录界面→输入信息→验证→跳转主页
**答案：**
- ① **逻辑模型（类图）**—— 描述有哪些类
- ② **物理模型（包图+组件图）**—— 描述文件放哪个目录
- ③ **物理模型（组件图）**—— 描述组件之间的依赖
- ④ **物理模型（部署图）**—— 描述硬件部署
- ⑤ **逻辑模型（顺序图/活动图）**—— 描述交互流程
---
## 📝 章末自测
**1. 填空题**
- 组件的三种类型是：（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）
- 正向工程是指从（ ___ ）（ ___ ）生成（ ___ ）（ ___ ）
- 部署图中的结点分两种：（ ___ ）（ ___ ）和（ ___ ）（ ___ ）
**2. 判断题**
- ( ) 一个组件只能包含一个类
- ( ) 组件图描述的是系统的物理结构
- ( ) 部署图中的连接表示硬件之间的通信路径
- ( ) 类图是物理模型，组件图是逻辑模型
**3. 简答题**
- 简述组件和类的关系。
**答案：**
**填空题**：部署组件、工作产品组件、执行组件；模型、代码；处理机结点、设备结点
**判断题**：❌(可包含多个) ✅ ✅ ❌(反过来)
**简答题**：
- 类是逻辑概念，组件是物理概念。一个组件（如.java文件）可以包含一个或多个类。组件是为了"软插件"理念——将类打包成可替换的物理单元。类之间的关系决定了组件之间的关系。
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