今天，本號(hào)將給各位伙伴們介紹一下UML中的包圖。

什么是包和包圖

包是對(duì)UML中各模型元素進(jìn)行組織管理的一種機(jī)制，它把概念上相似、有關(guān)聯(lián)的模型元素（包括靜態(tài)的和動(dòng)態(tài)的）組織到一個(gè)包中，形成具有各種功能或用途的模塊，并可以控制包中元素的可見(jiàn)性，以方便人們更好的理解復(fù)雜的系統(tǒng)。

包圖由包之間的關(guān)系組成，通過(guò)包之間關(guān)系的描述來(lái)展現(xiàn)系統(tǒng)各個(gè)模塊之間的依賴(lài)關(guān)系。

包的表示圖形

它類(lèi)似于操作系統(tǒng)中的文件夾，因此，它在UML中也使用類(lèi)似的文件夾符號(hào)來(lái)表示。

包的名稱(chēng)

在同一層級(jí)內(nèi)，每個(gè)包應(yīng)有一個(gè)與其它包不同的名稱(chēng)。

包的名稱(chēng)有兩種形式：

（1）簡(jiǎn)單名稱(chēng)（Simple Name）

簡(jiǎn)單名稱(chēng)僅包含包的名稱(chēng)字符串，如下面的例子：

（2）路徑名稱(chēng)（Path Name）

在很多情況下，包內(nèi)又包含其它包，則在外圍使用包內(nèi)的某個(gè)包時(shí)可以使用路徑名稱(chēng)來(lái)指明包的路徑，其基本語(yǔ)法是：

外部包名稱(chēng)::本包名稱(chēng)

如下圖所示的情形：

上圖中表明“Borrow”這個(gè)包位于“SystemInterface”包內(nèi)。

但在Rose中使用了另外一種表示方法，即：本包名稱(chēng)(from外部包名稱(chēng))。

如下圖所示的情形：

其含義是“Borrow”包是來(lái)自“SystemInterface”包內(nèi)的。

包內(nèi)的元素

包是一種分組機(jī)制，所以包內(nèi)可以包含UML中任何元素，如類(lèi)、用例、接口、組件、節(jié)點(diǎn)等，也可以包含其它包、用例圖、協(xié)作圖、序列圖等。

包內(nèi)元素的可見(jiàn)性

包中的元素可見(jiàn)性主要包含三種：

（1）公有的(public)

通過(guò)在元素前添加“+”符號(hào)來(lái)表示，則該元素對(duì)所有引入該包的元素可見(jiàn)。

（2）私有的(private)

通過(guò)在元素前添加“-”符號(hào)來(lái)表示，則該元素只能被同一個(gè)包內(nèi)的元素可見(jiàn)。

（3）保護(hù)的(protected)

通過(guò)在元素前添加“#”符號(hào)來(lái)表示，則該元素對(duì)繼承該包的包中元素可見(jiàn)。

下圖給出了包內(nèi)元素的三種可見(jiàn)性的表示方法：

上圖中的三個(gè)類(lèi)“class A”、"class B"和“class C”的可見(jiàn)性分別是公有的、私有的和保護(hù)的。

包之間的關(guān)系

包之間的關(guān)系主要有依賴(lài)關(guān)系和泛化關(guān)系。

（1）依賴(lài)關(guān)系

包之間的依賴(lài)關(guān)系是指兩個(gè)包內(nèi)的若干元素之間存在著依賴(lài)。

依賴(lài)使用虛線(xiàn)箭頭表示。箭頭由依賴(lài)包指向被依賴(lài)的包。

下圖表示的是兩個(gè)包之間的依賴(lài)關(guān)系。

包之間的依賴(lài)關(guān)系可以是泛化、實(shí)現(xiàn)、導(dǎo)入等。

導(dǎo)入依賴(lài)（import dependency）是指允許一個(gè)包中的元素存取另外一個(gè)包中的元素，可以在虛線(xiàn)箭頭上添加<<import>>構(gòu)造型來(lái)表示。

在Rose中不支持給依賴(lài)添加構(gòu)造型。

導(dǎo)入依賴(lài)不具有傳遞性。

（2）泛化關(guān)系

包之間的泛化關(guān)系類(lèi)似于類(lèi)之間的泛化關(guān)系。

包之間的這種泛化關(guān)系是指其中的特殊包可以替換一般包中的元素，并可以添加新的元素。

在Rose中不支持給包添加泛化關(guān)系，實(shí)際上包之間的泛化也是一種依賴(lài)關(guān)系。

包的構(gòu)造型

在Rose中，給出了包的一些構(gòu)造型，并使用不同的圖形或標(biāo)記來(lái)表示。

下圖給出了Rose中提供的一些包的構(gòu)造型。

在上圖中，從上到下，從左到右分別表示業(yè)務(wù)分析模型（Business Analysis Model）、業(yè)務(wù)系統(tǒng)（Buesiness System）、業(yè)務(wù)用例分析模型（Business Use Case Analysis Model）、域包（Domain Package）、層（Layer）和子系統(tǒng)（Subsystem）。

根據(jù)需要可以選擇相應(yīng)的構(gòu)造型，能夠快速識(shí)別出包的作用。

包的設(shè)計(jì)原則

在實(shí)際建模中可以遵循以下原則：

（1）重用等價(jià)原則

對(duì)于同類(lèi)可重用的模型元素盡量放到一個(gè)包中，不要把可重用模型元素和不可重用的模型元素混到一個(gè)包中。

（2）共同重用原則

把同一個(gè)應(yīng)用要重用的多個(gè)模型元素放到同一個(gè)包中，以減少包間的依賴(lài)，提高包的獨(dú)立性。

（3）共同封閉原則

把可能同時(shí)修改，同時(shí)維護(hù)的模型元素放到一個(gè)包中，以便于今后維護(hù)和升級(jí)。

（4）非循環(huán)依賴(lài)原則

包之間的依賴(lài)關(guān)系不要形成循環(huán)：即不要出現(xiàn)A依賴(lài)B，B又依賴(lài)于A的現(xiàn)象，或者多個(gè)包形成循環(huán)依賴(lài)。

包圖建模技術(shù)

嚴(yán)格來(lái)講，包圖并不是真正意義上的UML圖，但在模型元素分類(lèi)、模型結(jié)構(gòu)和程序命名空間中扮演者重要的作用。

在實(shí)際建模過(guò)程中，可以使用下面的做法來(lái)繪制包圖：

（1）分析系統(tǒng)的模型元素，把概念上或語(yǔ)義上相近的模型元素納入到一個(gè)包中；

（2）對(duì)包中的每個(gè)元素標(biāo)識(shí)其可見(jiàn)性；

（3）確定包與包之間的依賴(lài)關(guān)系；

（4）繪制包圖，并對(duì)包圖進(jìn)行優(yōu)化。

Rose中繪制包圖的方法

在Rose中的用例視圖、邏輯視圖和組件視圖中都可以創(chuàng)建包。

（1）創(chuàng)建包

創(chuàng)建包可以通過(guò)以下三種方式來(lái)完成：

①使用菜單欄中的“Tools”（工具）->“Create”（新建）->“Package”（包）來(lái)創(chuàng)建一個(gè)包，選擇該菜單后，鼠標(biāo)形狀將變成“+”，這時(shí)在繪圖區(qū)的任意位置點(diǎn)擊一下，則完成了包的創(chuàng)建。

②在左側(cè)對(duì)象瀏覽器的某個(gè)節(jié)點(diǎn)上（如邏輯視圖），右擊該節(jié)點(diǎn)，然后選擇“New”（新建）->“Package”（包），則完成了一個(gè)包的創(chuàng)建，如果要在繪圖中使用這個(gè)包，則直接把它拖拽到繪圖區(qū)即可。

③在對(duì)象瀏覽器和繪圖區(qū)中間的工具箱中選擇包工具后，在繪圖區(qū)中點(diǎn)擊一下即完成了一個(gè)包的創(chuàng)建。

Rose中，每創(chuàng)建一個(gè)包，都會(huì)在左側(cè)對(duì)象瀏覽器中創(chuàng)建一個(gè)文件夾節(jié)點(diǎn)，所以，在Rose中，包更偏向于對(duì)模型的組織和分類(lèi)。

（2）包的重命名

在左側(cè)對(duì)象瀏覽器的包上右擊，然后選擇“Rename”則可以對(duì)包重新命名。

也可以在繪圖區(qū)的包上，右擊然后選擇“Open Specification...”，在彈出的如下圖所示的對(duì)話(huà)框中的“Name”項(xiàng)中對(duì)其重命名。

（3）設(shè)置包的構(gòu)造型

右擊一個(gè)包，然后在彈出的菜單中選擇“Open Specification...”，則打開(kāi)如下圖所示的對(duì)話(huà)框，在“Stereotype”的下拉列表中選擇Rose中已經(jīng)設(shè)定的一些構(gòu)造型。

用戶(hù)根據(jù)需要也可以直接在下拉列表中輸入構(gòu)造型的名稱(chēng)。

用戶(hù)輸入的構(gòu)造型，將以“<<用戶(hù)輸入的名稱(chēng)>>”的形式進(jìn)行顯示。

下面給出了用戶(hù)輸入的構(gòu)造型的情形。

（4）給包添加元素

用戶(hù)創(chuàng)建完包后，可以雙擊打開(kāi)包，在包中直接建立相關(guān)模型，如用例圖、狀態(tài)圖、活動(dòng)圖、類(lèi)圖等。

用戶(hù)也可以通過(guò)下面兩種方式為包添加元素。

①右擊包，然后選擇“Open Specification...”,在打開(kāi)的對(duì)話(huà)框中，選擇“Detail”選項(xiàng)卡，在下面的“Diagrams”中會(huì)列出包中已有的元素，用戶(hù)在列表中右擊，可以選擇插入新的建模圖形，創(chuàng)建的同時(shí)可以給新建的圖形命名。

如下圖所示：

完成創(chuàng)建并命名后的效果如下圖所示：

在上面的圖中，雙擊新建的元素標(biāo)題，就可以打開(kāi)它，并在里面進(jìn)行相關(guān)的建模。

②在左側(cè)瀏覽器中的對(duì)應(yīng)包節(jié)點(diǎn)上右擊，然后選擇“New”（新建），然后在下級(jí)菜單中選擇相應(yīng)的元素類(lèi)型即可。如下圖所示的情形。

（5）添加包之間的聯(lián)系

上面已經(jīng)說(shuō)過(guò)，在Rose中，只支持包之間的依賴(lài)聯(lián)系，同時(shí)不支持給聯(lián)系添加構(gòu)造型。

如果添加依賴(lài)聯(lián)系，則在工具箱中選擇“Dependency”箭頭，從“依賴(lài)包”上點(diǎn)擊后按住鼠標(biāo)左鍵到“被依賴(lài)包”上松開(kāi)鼠標(biāo)后，即完成了一個(gè)依賴(lài)關(guān)系的建立。

建模實(shí)例

下面給出包圖的兩個(gè)例子來(lái)說(shuō)明包圖的具體使用方法。

第一個(gè)例子反映的是在建模過(guò)程中各模型元素的組織情況，使用包按照系統(tǒng)分析設(shè)計(jì)的階段來(lái)組織各種模型。

下面的包圖例子描述了系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中各元素的組織情況。

UI中包含了使用的各種用戶(hù)界面，BLL中包含了業(yè)務(wù)邏輯處理的各種類(lèi)或接口，DAL中包含了數(shù)據(jù)訪問(wèn)層的相關(guān)類(lèi)，Common中存放的是系統(tǒng)各個(gè)模塊共用的一些組件或類(lèi)是內(nèi)容。

以上內(nèi)容介紹了UML中包圖的相關(guān)知識(shí)及在Rose中繪制包圖的方法，如有問(wèn)題，請(qǐng)留言說(shuō)明。