Python设计模式 - UML - 包图(Package Diagram)

简介

包图是对各个包及包之间关系的描述，展现系统中模块与模块之间的依赖关系。一个包图可以由任何一种UML图组成，可容纳的元素有类、接口、组件、用例和其他包等。包是UML中非常常用的元素，主要作用是分类、容纳其他元素。包与包之间的关系有泛化、细化和依赖，主要取决于包内部成员之间的关系。

包图建模步骤

　　　　- 分析系统的模型元素，运用分层设计把概念、语义和逻辑上相近的元素包含在同一个包中

　　　　- 对于每个包，分析包内每个元素的可访问属性，并标识出该元素的可见性

　　　　- 确定包与包中元素之间的泛化、细化、依赖关系，相应处理重载、多重性及导入等关系

　　　　- 分析包结构，对包进行refine, merge等操作

包图中的元素

包图中可以容纳很多元素，如类、接口、组件、注释等，这些元素在相应的UML图中都有涉及，这里主要介绍包元素。

• 包名的位置：UML中使用文件夹的图标来表示包，包名可以放在第一栏，也可以放在第二栏

　　　　　　 放在第一栏

放在第二栏

   

• 包名的格式：每个包都有一个字符串格式的包名唯一标识该包，其中包名的格式有两种：

　　　　- 简单包名

　　　　- 带路径包名

• 可见性

　　　　　　'+': public：对所有包可见

　　　　　　'-': private：对本包之外不可见

　　　　　　'#': protected：对本包的子包可见

• 传递性：包与包之间的关系和可见性具有具有传递性

　　　　　　- 关系传递：如果包A和包B之间存在关系，包B和包C之间存在关系，那么包A和包C之间也存在关系　　　　　　　　　　

　　　　　　- 可见性传递：根据包与包之间依赖关系的不同传递可见性

　　　　　　　　　　　　- <<import>>因为添加为公有元素的原因所以可见性可以传递

　　　　　　　　　　　　- <<access>>的可见性由于添加为私有元素的原因可见性不可传递

• 构造特性：和类的构造性相似，就是在包名关键字旁加入<<xxx>>作为补充说明，UML提供了5种构造型来描述包的特性

　　　　　　- <<system>>: 表示该包代表一个系统

　　　　　　- <<subsystem>>: 表示该包代表一个子系统

　　　　　　- <<facade>>: 表示该包是由其他包构成的一个视图

　　　　　　- <<stub>>: 表示该包是一个代理包，该代理包为其他包提供公共服务

　　　　　　- <<framework>>：表示该包代表一个框架

包图类的关系

• 泛化：继承关系，跟类之间的泛化关系相似，表明是一个包家族

• 细化：一个包中有另一个包中的所有元素，则第二个包是第一个包的细化

• 依赖：一个包中引用到了另一个包，箭头从输入方包指向输出方包

　　　　　

　　　　　　<<use>>：一种默认的包依赖关系，表示客户包中的元素以某种方式使用着提供者包中的公共元素

　　　　　　<<import>>：最普遍的包依赖关系，表示提供者包中的公共元素被添加为客户包中的公共元素

　　　　　　<<access>>：表示提供者包中的公共元素被添加为客户包中的私有元素

　　　　　　<<merge>>：表示提供者包中的元素被扩展为客户包中的元素

　　　　　　<<trace>>：表示一个包的历史版本发展为另一个包的进化版本

包图的高级特性

• 分层：根据职责分层，目的是为了解耦。双向箭头表示相互依赖。

　　

• 嵌套：包里面是可以有包的。但应尽量避免使用多层嵌套包，2-3层就好

包图示例

以书店在线订购系统为例

包图的注意事项

　　　　- 若包被撤销，则其中的元素也会被撤销掉

　　　　- 合理最小化包之间的依赖

　　　　- 合理最小化每个包中public, protected元素的个数及最大化private元素个数

　　　　- 避免包之间的循环依赖

　　　　- 根据类之间的依赖关系对包进行分层、分组、合并、细化

　　　　- 包之间关系遵循高内聚、低耦合的特性