UML在软件架构设计中的应用

在软件开发过程中，将想法、思想和用户需求转化为易于理解且标准化的输出是非常关键的。为了实现这一目标，软件架构师可以利用统一建模语言（UML）。UML是一种工具，它能够将软件架构师的想法和用户需求转化为一个标准化的模型，便于与开发团队和项目经理共享。UML的设计理念与民用建筑设计类似。

4+1视图模型

本文将介绍一种被广泛采用且灵活的软件系统设计视图方法——4+1视图模型。该模型由Philippe Kruchten于1995年开发。它包括从开发角度出发的四种视图，以及从外部世界视角出发的一种视图。每种视图都有一组UML图来构建，将在后续部分讨论这些视图。

逻辑视图的目标是为软件逻辑及其部分之间的联系提供一个表示。其优势可以总结如下：

• 展示组成系统的各个部分及其交互。
• 代表一组抽象概念。
• 强调类和对象。

使用五种不同的UML图来展示系统的逻辑视图，它们是：

• 类图（Class Diagram）。
• 通信图（Communication Diagram）。
• 状态图（State Diagram）。
• 序列图（Sequence Diagram）。
• 对象图（Object Diagram）。

倾向于将它们称为CCSSS图。将在本系列文章的后续部分分别讨论它们。

过程视图描述了系统的进程及其通信。当系统由多个同时进行的进程或线程组成时，它特别有用。其优势可以总结如下：

• 描述系统的进程。
• 展示进程之间的通信。
• 探索系统内部需要发生的事情。

代表过程视图的唯一UML图是活动图（Activity Diagram）。

物理视图提供了对系统的以下好处：

• 建模系统执行环境。
• 将软件工件映射到承载它们的硬件上。

与过程视图类似，物理视图也有一个对应的UML图，即部署图（Deployment Diagram）。

开发视图从开发者的角度描述了正在开发的软件系统，可以用来：

• 描述包括包、子系统和类库在内的系统模块。
• 提供系统的构建块视图。
• 帮助管理系统层次。

有两种UML图展示了开发视图，它们是：

• 包图（Package Diagram）。
• 组件图（Component Diagram）。

最后是+1视图，用例视图。如前所述，它是作为外部世界与系统之间的桥梁的视图，可以使用它来：

• 捕获用户和利益相关者的目标和场景。
• 展示系统的功能。
• 定义和解释其他四个视图的结构。
• 提供系统对外部世界的视角。