UML部署圖在網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)物理建模中的應(yīng)用

摘 要 UML是一種基于面向?qū)ο蟮目梢暬ＵZ(yǔ)言，用于實(shí)現(xiàn)面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)分析和設(shè)計(jì)。其中，部署模型用于描述物理元素及其運(yùn)行方式，能夠有效幫助安裝和部署人員掌握系統(tǒng)的硬件物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文通過(guò)對(duì)網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)的部署情況分析，綜合考慮各組成元素的建模要點(diǎn)，完成了系統(tǒng)部署模型的創(chuàng)建，為后續(xù)的系統(tǒng)物理實(shí)施提供了有力的依據(jù)。

關(guān)鍵詞 部署模型;網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng);物理建模

前言

軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)完畢后交付最終用戶使用，必然意味著要將其安裝部署到最終的應(yīng)用環(huán)境中。安裝是軟件交付最常見(jiàn)的形式，大多數(shù)軟件產(chǎn)品都可以通過(guò)下載并執(zhí)行安裝包的形式，被成功部署到工作環(huán)境當(dāng)中。比如常用的Windows操作系統(tǒng)、Office字處理軟件、SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等，都是通過(guò)安裝包實(shí)現(xiàn)軟件交付的。

但是，當(dāng)軟件產(chǎn)品及其所依賴的運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜時(shí)，僅僅通過(guò)一個(gè)安裝包無(wú)法完成軟件交付的相關(guān)任務(wù)。此時(shí)，需要使用另外一種場(chǎng)景的軟件交付方式，即軟件部署。而部署圖則是用于確保所開(kāi)發(fā)的復(fù)雜軟件產(chǎn)品能夠在合適的硬件環(huán)境上運(yùn)行，并且通過(guò)不同設(shè)備之間的通信來(lái)完成整個(gè)系統(tǒng)功能的重要手段。

1情景描述

基于B/S的網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)的部署要求如下：

網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)主要包括客戶端計(jì)算機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和打印機(jī)等硬件設(shè)備。

客戶端計(jì)算機(jī)的Web瀏覽器要求必須安裝IE 10或者Chrome 50以上的版本，應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器均要求必須運(yùn)行在Windows操作系統(tǒng)平臺(tái)中，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器使用Oracle 11g作為數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。

客戶端計(jì)算機(jī)通過(guò)HTTP協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行通信，應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)ODBC協(xié)議與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信，應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)USB協(xié)議與打印機(jī)進(jìn)行通信。

客戶端計(jì)算機(jī)中安裝部署Web瀏覽器，應(yīng)用服務(wù)器中安裝部署制品server及DataAccess，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中安裝部署數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例Shopping。DataAccess與server和Shopping均存在依賴關(guān)系。

2部署模型創(chuàng)建[1-3]

2.1 確定結(jié)點(diǎn)

結(jié)點(diǎn)是部署圖中最為核心的組成元素，代表了一個(gè)運(yùn)行時(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件資源或物理元素，用于對(duì)已開(kāi)發(fā)的軟件產(chǎn)品需要安裝部署的硬件環(huán)境進(jìn)行描述。

根據(jù)部署要求，分析并識(shí)別該系統(tǒng)運(yùn)行所必需的硬件設(shè)備，確定創(chuàng)建4個(gè)結(jié)點(diǎn)，其中客戶端計(jì)算機(jī)用于為用戶提供登錄、訪問(wèn)和購(gòu)買(mǎi)操作的人機(jī)交互環(huán)境，應(yīng)用服務(wù)器用于部署和運(yùn)行網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器用于存儲(chǔ)系統(tǒng)中的商品及購(gòu)物等相關(guān)信息，打印機(jī)用于為系統(tǒng)提供打印服務(wù)。

為了突出結(jié)點(diǎn)的作用，可采用構(gòu)造型指明結(jié)點(diǎn)的類型。很明顯，客戶端計(jì)算機(jī)、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器必須具備處理能力，并且能夠執(zhí)行構(gòu)件用于完成所需要的功能，因此，需建模為處理器結(jié)點(diǎn)，設(shè)置構(gòu)造型為<>。而作為打印機(jī)在當(dāng)前系統(tǒng)中，并不關(guān)心其是否具備處理能力，而只是希望通過(guò)其接口為外部提供服務(wù)，所以可建模為設(shè)備結(jié)點(diǎn)，設(shè)置構(gòu)造型為<>。

另外，還可借助于約束、注解和標(biāo)記值等UML公共機(jī)制對(duì)結(jié)點(diǎn)本身進(jìn)行一些必要的細(xì)節(jié)描述。比如，可以通過(guò)大括號(hào)形式的標(biāo)記值，列出客戶端計(jì)算機(jī)結(jié)點(diǎn)對(duì)于Web瀏覽器需滿足的版本要求，應(yīng)用服務(wù)器結(jié)點(diǎn)對(duì)于操作系統(tǒng)、Web Server等系統(tǒng)軟件需滿足的各方面部署要求，以及數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器結(jié)點(diǎn)對(duì)于操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)需滿足的版本要求。

2.2 確定結(jié)點(diǎn)間的關(guān)系

在安裝部署的硬件環(huán)境確定下來(lái)后，需要分析結(jié)點(diǎn)與結(jié)點(diǎn)間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，建立通信連接，并通過(guò)適當(dāng)?shù)臉?gòu)造型描述具體通信及協(xié)作方式。

客戶端計(jì)算機(jī)通過(guò)HTTP協(xié)議與應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行通信，應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)ODBC協(xié)議與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器進(jìn)行通信，應(yīng)用服務(wù)器通過(guò)USB協(xié)議與打印機(jī)進(jìn)行通信。根據(jù)系統(tǒng)部署要求，需要在客戶端計(jì)算機(jī)和應(yīng)用服務(wù)器之間、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器之間以及應(yīng)用服務(wù)器和打印機(jī)之間通過(guò)無(wú)方向的實(shí)線建立連接，并且通過(guò)構(gòu)造型描述具體通信及協(xié)作方式。硬件結(jié)點(diǎn)之間正是通過(guò)連接，確保系統(tǒng)總體功能順利完成的。

2.3 部署結(jié)點(diǎn)上的構(gòu)件

在硬件環(huán)境和通信連接確定下來(lái)之后，需要將構(gòu)件及制品安裝部署到合適的結(jié)點(diǎn)中，并對(duì)構(gòu)件間的關(guān)系進(jìn)行建模。該步驟非常的重要，體現(xiàn)了部署圖中最有價(jià)值的信息。

首先根據(jù)系統(tǒng)部署要求，分析系統(tǒng)運(yùn)行所必需的軟件部件。在客戶端計(jì)算機(jī)中必須安裝Web瀏覽器，但由于瀏覽器并不是由開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)所生成的制品，因此，可在結(jié)點(diǎn)中直接進(jìn)行描述。在應(yīng)用服務(wù)器中必須安裝部署構(gòu)件產(chǎn)生的制品server和DataAccess，這兩個(gè)物理部件可通過(guò)帶有《artifact》構(gòu)造型的矩形表示。在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中必須創(chuàng)建數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例Shopping，該物理部件可通過(guò)帶有《database》構(gòu)造型的矩形表示。

通過(guò)分析發(fā)現(xiàn)，server是用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯的構(gòu)件，而DataAccess是用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)訪問(wèn)的構(gòu)件，其中server需要通過(guò)發(fā)送消息的方式來(lái)獲取DataAccess所提供的數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)，因此構(gòu)件間依賴關(guān)系的箭頭方向從server指向DataAccess。另外，數(shù)據(jù)訪問(wèn)構(gòu)件DataAccess需要與Oracle的數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)例Shopping進(jìn)行交互，用于獲取所需數(shù)據(jù)，因此依賴關(guān)系的箭頭方向從DataAccess指向Shopping。由此可以看出依賴關(guān)系是可以跨結(jié)點(diǎn)的。需要注意的是，這種部署方法存在一定的弊端，如果含有依賴關(guān)系的構(gòu)件實(shí)例放置在不同結(jié)點(diǎn)上，有可能導(dǎo)致執(zhí)行過(guò)程中性能瓶頸的產(chǎn)生。

通過(guò)以上的分析整合過(guò)程，網(wǎng)上購(gòu)物系統(tǒng)的部署模型基本已經(jīng)創(chuàng)建完畢，如圖1所示。

3結(jié)束語(yǔ)

結(jié)合上述案例，總結(jié)創(chuàng)建部署模型的作用主要體現(xiàn)在以下三方面：

（1）部署圖通過(guò)對(duì)各種硬件，在硬件中的軟件以及各種連接協(xié)議的展示，能夠很好地描述系統(tǒng)具體的部署方式，有助于安裝和部署人員快速高效地完成軟件交付任務(wù)。

（2）部署圖有助于平衡系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的計(jì)算資源分布。如果含有依賴關(guān)系的構(gòu)件實(shí)例被放置在不同的硬件結(jié)點(diǎn)上，部署圖可以展示出執(zhí)行過(guò)程中的瓶頸，幫助安裝部署人員對(duì)部署模型進(jìn)行優(yōu)化改善。

（3）部署圖可以通過(guò)結(jié)點(diǎn)間的關(guān)系，以及部署在結(jié)點(diǎn)之上的構(gòu)件間的關(guān)系，清晰地描述出組織的硬件網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)或者是具有多種硬件和軟件相關(guān)的系統(tǒng)運(yùn)行模型，為硬件工程師和軟件開(kāi)發(fā)者之間進(jìn)行有效、無(wú)障礙的交流溝通提供了重要手段。

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作者簡(jiǎn)介

蘇晶（1981-），女，山東省濱州市人;學(xué)歷：碩士研究生，職稱：講師，現(xiàn)就職單位：山東理工大學(xué)，研究方向：軟件工程、軟件測(cè)試。