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# 第7章 组件图与部署图
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> **考试重要度**：★★★
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> **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
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## 📢 从盖房子理解物理模型
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💬 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"。
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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"。
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```
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逻辑模型：用例图 + 类图 + 顺序图 + 协作图 + 活动图 + 状态图
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物理模型：包图 + 组件图 + 部署图
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```
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💬 **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）。
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## 💡 一、组件的概念
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> **定义**：组件 = 系统中可替换的物理部件，是一个实现性文件。
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💬 **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。
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### 组件的三种类型
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| 类型 | 说明 | 举例 |
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|------|------|------|
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| **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 |
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| **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 |
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| **执行组件** | 运行后产生的组件 | EXE文件、动态网页、EJB |
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## 💡 二、组件和类的关系
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🔑 **这是本章最重要的理解！**
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| 维度 | 类 | 组件 |
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|------|-----|------|
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| **性质** | 逻辑概念（"虚"） | 物理概念（"实"） |
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| **存在形式** | 设计图上的符号 | 硬盘上的文件 |
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| **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 |
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| **例子** | `class BankAccount` | `BankAccount.java` 这个文件 |
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💬 **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**。
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### 组件之间的关系
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组件之间的关系 = 包含的类之间的关系的"投影"。
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> 类A依赖于类B → 组件A依赖于组件B
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## 💡 三、正向工程与逆向工程
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| 工程方向 | 含义 | 过程 |
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|----------|------|------|
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| **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 |
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| **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 |
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💬 **正向工程**：先设计，再生成代码骨架。
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💬 **逆向工程**：拿到别人写的代码，自动生成类图来理解结构。
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## 💡 四、部署图
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### 结点的概念
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> **结点** = 运行时存在的、有计算能力的物理元素。
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| 结点类型 | 说明 | 举例 |
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|----------|------|------|
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| **处理机结点** | 有计算能力的硬件 | PC机、服务器、打印机（智能） |
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| **设备结点** | 无计算能力的硬件 | 调制解调器、普通终端 |
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### 部署图的作用
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部署图显示：
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1. 系统中有哪些**硬件结点**
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2. 结点之间的**连接关系**（通信路径）
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3. 每个结点上运行什么**组件**
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💬 **一句话**：部署图 = "哪个软件组件跑在哪台机器上"。
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## 📌 附录：组件图与部署图常用画图符号速查
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> 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。
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### 1. 组件（Component）—— 矩形 + 左侧两个小矩形
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```
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┌────┐
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├────┤ ┌─────────────────┐
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└────┘ │ <<component>> │ ← 字符画示意
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│ OrderService │ ← 实际画法（两个小矩形贴在
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└─────────────────┘ 组件图标的左上角）
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```
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更形象的字符画（标准画法的样子）：
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```
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┌────────────────────────┐
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│ ╔══════════════╗ │
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╔═╧═╗║ OrderService ║ │ ← 左侧两个小方块
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║ ║╚══════════════╝ │ 右侧大矩形是组件名
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╚═══╝ │
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└────────────────────────┘
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```
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简化字符画（更便于手写）：
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```
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┌──┐
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│ ├───── ┌────────────────┐
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└──┘ │ OrderService │
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└────────────────┘
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```
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⚠️ **命名方式**：
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- `OrderService.java` —— 包含扩展名的具体组件
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- `<<component>>` + `OrderService` —— 用版型标识
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### 2. 组件的两种画法
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**带版型的标准画法**：
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```
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┌──┐
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│ ├───── ┌────────────────────┐
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└──┘ │ <<component>> │
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│ OrderService │
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└────────────────────┘
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```
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**简化的文件/类表示法**（在组件图里很常见）：
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```
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┌──┐
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│ ├───── ┌────────────────────┐
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└──┘ │ OrderService.java│ ← 写上扩展名
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└────────────────────┘
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```
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### 3. 接口（Interface）—— 棒棒糖 / 插座
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**棒棒糖表示法**（提供方在提供接口时用）：
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```
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┌──────┐
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客户端 │ 飞行 │ ← 圆圈 + 接口名
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┌────┐ │ │
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│ 鸟 │──●────┘ ↑ │ ← ● 是棒棒糖圆圈
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└────┘ │ │
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└───┘
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```
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**插座表示法**（需要方在实现接口时用）：
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```
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┌────┐ ┌──────┐
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│ 鸟 │ ─────────┤ 飞行 │
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└────┘ ◀──── └──────┘
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│ 半圆+连接线 │
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│ (socket) │
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```
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简化字符画：
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```
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┌────────┐
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│ 鸟 │ ●────── 飞行 (提供方：lollipop)
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└────────┘
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┌────────┐
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│ 飞机 │ ◀──半圆──── 飞行 (需要方：socket)
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└────────┘
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```
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### 4. 组件之间的关系
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**依赖关系**（最常见 —— 一个组件调用另一个组件）：
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```
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┌──┐ ┌──┐
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│ ├──────┐ │ │
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└──┘ │ └──┘
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│ ┌────────────────┐
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│ │ LoginService │
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│ └────────────────┘
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||
│ ┌────────────────┐
|
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┌─────────┴─▶│ UserService │
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│ ┌────────────────┐ │
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└──│ LoginUI │ │
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||
└────────────────┘ │
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┌──┐ │
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│ ├──┐ ┌────────────────┐ │
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└──┘ └─▶│ DataService │◀───┘
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└────────────────┘
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||
(虚线箭头表示依赖)
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```
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||
简化画法（虚线箭头）：
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||
```
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┌──────────────┐
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||
│ OrderUI │
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│ OrderCtrl │ ╌ ─ ─ ─ ─ ─▶ ┌──────────────┐
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└──────────────┘ (依赖) │ OrderService│
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└──────────────┘
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||
```
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||
**实现关系**（组件实现接口）：
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```
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┌──────────────┐ ●──── 支付接口
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│ 支付组件 │ ──────────── /
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└──────────────┘ 实现关系
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```
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### 5. 结点（Node）—— 立方体
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> 部署图的核心元素。立方体代表一台**物理设备**。
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**字符画表现**（立方体用三视图）：
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```
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┌──────────────┐
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╱│ ╱│
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╱ │ ╱ │
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┌──────────────┐ │
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│ │ │ │
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│ │ Web │ │
|
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│ │ Server │ │
|
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│ └───────────│──┘
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│ ╱ │ ╱
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│╱ │╱
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└──────────────┘
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```
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**简化字符画**（考试/笔记常用）：
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```
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┌──────────────┐
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│ ┌────────┐ │
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│ │ Web │ │ ← 立方体的"上表面"（可选）
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│ │ Server │ │
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│ └────────┘ │
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└──────────────┘
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┌──────────┐
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╱│ Web ╱│
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╱ │ Server ╱ │
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┌──────────┐ │
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||
│ ┌────┐ │ │
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│ │名称│ │ │
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│ └────┘ │ │
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└──────────┘ │
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│ │ ╱
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└────────┘
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||
```
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最简洁的字符画（最推荐使用）：
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```
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╔═══════════════╗
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||
║ <<device>> ║ ← 设备结点
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||
║ WebServer ║
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||
╚═══════════════╝
|
||
```
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||
**处理机结点 vs 设备结点**（都用立方体，靠版型区分）：
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```
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||
处理机结点 设备结点
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||
╔═══════════════╗ ╔═══════════════╗
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||
║ <<processor>> ║ ║ <<device>> ║
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║ WebServer ║ ║ Modem ║
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||
╚═══════════════╝ ╚═══════════════╝
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||
(有CPU，可计算) (没有计算能力)
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```
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### 6. 结点内运行的组件
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> 在结点立方体里"装"上组件，组件画在结点内部。
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||
```
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╔═══════════════════════════╗
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||
║ <<processor>> ║
|
||
║ WebServer ║
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||
║ ║
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||
║ ┌──┐ ║
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||
║ │ ├──── ┌────────────┐ ║
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||
║ └──┘ │<<component>>║ ║
|
||
║ │ WebApp.jar │ ║
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║ └────────────┘ ║
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||
║ ║
|
||
║ ┌──┐ ║
|
||
║ │ ├──── ┌────────────┐ ║
|
||
║ └──┘ │<<component>>║ ║
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||
║ │ DBDriver │ ║
|
||
║ └────────────┘ ║
|
||
╚═══════════════════════════╝
|
||
```
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||
简化版本：
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```
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╔═══════════════╗
|
||
║ WebServer ║
|
||
║ ║
|
||
║ ┌──┐ ║
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||
║ │ ├─ WebApp ║ ← 组件在结点里
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||
║ └──┘ ║
|
||
╚═══════════════╝
|
||
```
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||
### 7. 结点之间的连接
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||
> 部署图上的"线"表示物理通信路径。
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```
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||
╔═══════════╗ ╔═══════════╗
|
||
║ 客户端 ║ ║ 服务器 ║
|
||
║ (PC机) ║ ║ ║
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||
╚═════╤═════╝ ╚═════╤═════╝
|
||
│ │
|
||
│ ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ │
|
||
│ TCP/IP │
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||
│ │
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||
```
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||
**多重连接**（同一对结点可能有多种连接）：
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```
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╔═══════════╗ ╔═══════════╗
|
||
║ 客户端 ║ ━━━━━━━TCP/IP ━━━━━━━━━ ║ Web服务器 ║
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||
║ ║ ━━━━━━━ HTTPS ━━━━━━━━━ ║ ║
|
||
╚═══════════╝ ╚═══════════╝
|
||
```
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||
### 8. 完整部署图示例
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||
```
|
||
TCP/IP
|
||
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
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||
╔══════════╗ ╔══════════════════╗
|
||
║<<device>>║ ║ <<processor>> ║
|
||
║ 客户机 ║ ║ Web服务器 ║
|
||
║ ║ ║ ║
|
||
║ ┌──┐ ║ ║ ┌──┐ ║
|
||
║ │ ├─◀━━╫━━━━━━调用━━━━━━━━╫──┤ ├─ WebApp.jar║
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||
║ └──┘ ║ ║ └──┘ ║
|
||
║ 浏览器 ║ ║ ║
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||
╚══════════╝ ╚══════════════════╝
|
||
│
|
||
│ JDBC
|
||
│
|
||
╔══════════════════╗
|
||
║ <<processor>> ║
|
||
║ 数据库服务器 ║
|
||
║ ║
|
||
║ ┌──┐ ║
|
||
║ │ ├─ MySQL.db ║
|
||
║ └──┘ ║
|
||
╚══════════════════╝
|
||
```
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🔑 **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。
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## ✍️ 边学边练
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**题目**：某Web系统包括以下内容，请区分逻辑模型和物理模型。
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① 用户类(User)、订单类(Order)
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② User.java、Order.java放在src/entity目录下
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③ 用户登录要用到LoginAction.java
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④ 整个系统部署在一台Web服务器和一台数据库服务器上
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⑤ 用户→登录界面→输入信息→验证→跳转主页
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**答案：**
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- ① **逻辑模型（类图）**—— 描述有哪些类
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- ② **物理模型（包图+组件图）**—— 描述文件放哪个目录
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- ③ **物理模型（组件图）**—— 描述组件之间的依赖
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- ④ **物理模型（部署图）**—— 描述硬件部署
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- ⑤ **逻辑模型（顺序图/活动图）**—— 描述交互流程
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## 📝 章末自测
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**1. 填空题**
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- 组件的三种类型是：（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）、（ ___ ）（ ___ ）
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- 正向工程是指从（ ___ ）（ ___ ）生成（ ___ ）（ ___ ）
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- 部署图中的结点分两种：（ ___ ）（ ___ ）和（ ___ ）（ ___ ）
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**2. 判断题**
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- ( ) 一个组件只能包含一个类
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- ( ) 组件图描述的是系统的物理结构
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- ( ) 部署图中的连接表示硬件之间的通信路径
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- ( ) 类图是物理模型，组件图是逻辑模型
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**3. 简答题**
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- 简述组件和类的关系。
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**答案：**
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**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
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**判断题**：❌(可包含多个) ✅ ✅ ❌(反过来)
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**简答题**：
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- 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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