Sơ đồ Cấu trúc Tổ hợp UML: Mô hình hóa Kiến trúc Bên trong và Hợp tác

Sơ đồ Cấu trúc Tổ hợp UML là một sơ đồ cấu trúc mạnh mẽ được sử dụng để khám phákiến trúc bên trongcủa một bộ phân loại có cấu trúc, chẳng hạn như một lớp, thành phần hoặc hệ thống. Nó tập trung vào cách một thực thể được tạo thành từ các thành phần liên kết với nhauCác Phầnvà cách nó tương tác với thế giới bên ngoài thông quaCác Cổng.

Sơ đồ này là thiết yếu để xác định các quan điểm hộp đen và hộp trắng của một thành phần hệ thống, đảm bảo các ranh giới rõ ràng và hỗ trợ khả năng tái sử dụng thành phần.

Cấu trúc Chính và Bối cảnh

Sơ đồ được vẽ trong bối cảnh của mộtBộ phân loại (hộp ranh giới), xác định hệ thống hoặc thành phần tổng thể đang được phân tích.

A. Vai trò Bộ phân loại (Ranh giới)

• Ký hiệu:Một hộp hình chữ nhật lớn.
• Mục đích:Biểu diễn lớp, thành phần hoặc hệ thống tổng thể mà cấu trúc bên trong đang được xác định. Tất cả các phần tử khác trong sơ đồ đều nằm bên trong ranh giới này.

Các yếu tố cơ bản của quan điểm bên trong

Cấu trúc bên trong được xác định bởi ba yếu tố chính: Các Phần, Các Cổng và Các Kết nối.

B. Các Phần

Một Phần biểu diễn một vai trò do một thể hiện của một bộ phân loại (như một lớp hoặc thành phần) đóng trong cấu trúc tổ hợp tổng thể. Về cơ bản, một Phần là một khối xây dựng bên trong.

• Ký hiệu:Một hộp hình chữ nhật bên trong ranh giới, được đánh nhãn bằng tên và loại của nó.
• Ngữ pháp: tênPhần: LoạiPhần (ví dụ,bộĐệmDữLiệu: BộMôĐunĐệm).
• Sự khác biệt chính: Một Phần không phải là đối tượng thực tế, mà là vai trò mà đối tượng đó đóng trong bối cảnh của bộ phân loại chứa nó. Một Phần có thể chính là một cấu trúc tổng hợp, cho phép lồng ghép sâu.

C. Cổng

Một Cổng là một điểm tương tác riêng biệt giữa cấu trúc tổng hợp (biên giới) và môi trường của nó, hoặc giữa các Phần nội bộ. Các Cổng định nghĩa rõ ràng các giao diện mà thành phần sử dụng hoặc cung cấp.

• Ký hiệu: Một hình vuông nhỏ được gắn vào cạnh biên giới hoặc cạnh của một Phần nội bộ.
• Các loại Cổng:
  • Cổng công khai: Được gắn vào biên giới bên ngoài; hiển thị ra môi trường bên ngoài.
  • Cổng bao gói: Được gắn vào một Phần nội bộ; chỉ kết nối Phần đó với các Phần nội bộ khác hoặc biên giới hệ thống.
• Mục đích: Các Cổng xác định rõ ràng các giao diện yêu cầu và cung cấp, cho phép cấu trúc bên trong được ẩn đi (góc nhìn hộp đen) đồng thời vẫn xác định các điểm tương tác hợp đồng.

D. Kết nối

Một Kết nối mô hình hóa liên kết truyền thông hoặc luồng thông tin/tín hiệu giữa hai thành phần (có thể là hai Cổng, hai Phần, hoặc một Cổng và một Phần).

• Ký hiệu: Một đường thẳng nối hai thành phần liên kết với nhau.
• Mục đích: Đại diện cho việc triển khai liên kết truyền thông, cho thấy cách dữ liệu hoặc tin nhắn được chuyển giao bên trong.

Mô hình hóa giao diện: Cung cấp và Yêu cầu

Các giao diện xác định các nghĩa vụ hợp đồng của các Cổng và rất quan trọng để đảm bảo sự rõ ràng về kiến trúc.

A. Giao diện cung cấp (ký hiệu que kẹo mút)

• Ký hiệu: Một hình tròn (hoặc “que kẹo mút”) được kết nối với một Cổng.
• Mục đích: Hiển thị các dịch vụ hoặc thao tác mà bộ phân loại (hoặc Phần) cung cấp cho môi trường hoặc các thành phần nội bộ.

B. Giao diện yêu cầu (ký hiệu ổ cắm)

• Ký hiệu: Một nửa hình tròn (hoặc “ổ cắm”) được kết nối với một Cổng.
• Mục đích:Hiển thị các dịch vụ hoặc thao tác mà bộ phân loại (hoặc Bộ phận) cần từ môi trường hoặc các thành phần nội bộ khác để hoạt động chính xác.

Kết nối lắp ráp:Một đường nối thường kết nối mộtGiao diện yêu cầu (Cổng)của một Bộ phận vớiGiao diện cung cấp (Kẹo mút)của một Bộ phận khác, minh họa cách các thành phần nội bộ được kết nối với nhau để thực hiện chức năng của hệ thống.

Mô hình hóa hợp tác: Vai trò và các hợp tác

Các sơ đồ cấu trúc hợp thành cũng có thể mô hình hóa cácHợp tác—các tập hợp cụ thể về vai trò và kết nối hoạt động cùng nhau để thực hiện một nhiệm vụ.

A. Sử dụng hợp tác

• Ký hiệu:Một elip nét đứt chứa tên các vai trò hợp tác.
• Mục đích:Biểu diễn một thể hiện của mẫu hợp tác (ví dụ: một triển khai mẫu Người quan sát cụ thể) đang được sử dụng trong thành phần lớn hơn.

Ví dụ mô hình hóa từng bước: Bộ điều khiển nhà thông minh

Hãy mô hình hóa cấu trúc bên trong của mộtHệ thống tự động hóa nhàthành phần.

1. Biên giới bộ phân loại:Xác định hộp ngoài làHệ thống tự động hóa nhà.
2. Cổng ngoại vi:Thêm một cổng được đánh nhãnapiPortvào biên giới. Gắn mộtGiao diện cung cấp (Lollipop) cho ICommandReceiver (điều mà thế giới bên ngoài có thể gửi) và một Giao diện yêu cầu (Cổng kết nối) cho IExternalWeatherService (điều mà hệ thống cần).
3. Các bộ phận bên trong:
   • scheduler: TaskScheduler (Xử lý các sự kiện theo thời gian).
   • deviceManager: DeviceCoordinator (Giao tiếp với phần cứng).
4. Các kết nối bên trong:
   • Kết nối phần đầu ra của apiPort với deviceManager bộ phận bằng một bộ nối kết.
   • Kết nối phần đầu ra của scheduler với cổng đầu vào của deviceManager bộ phận, cho thấy scheduler thông báo cho device manager thời điểm thực hiện hành động.
5. Cấu trúc lồng ghép (Tùy chọn): Cho thấy deviceManager bản thân nó chứa các bộ phận như zigbeeAdapter và wifiAdapter.

Sơ đồ này rõ ràng cho thấy rằng Hệ thống tự động hóa nhà được cấu thành từ hai phần nội bộ chính, sử dụng một API cụ thể và yêu cầu một dịch vụ thời tiết bên ngoài để hoạt động.

Tóm tắt

Sơ đồ Sơ đồ cấu trúc hợp thành UML đi xa hơn khỏi quan điểm hộp đen của một lớp hoặc thành phần để tiết lộ kiến trúc hộp trắng của nó. Bằng cách sử dụng Các bộ phận để xác định vai trò, Các cổng để xác định các điểm tương tác, và Các kết nối để xác định giao tiếp nội bộ, nó cho phép các kiến trúc sư và nhà phát triển hiểu rõ và thiết kế chính xác các thành phần phức tạp, tái sử dụng được và được đóng gói rõ ràng.

Bạn có thể tìm thêm thông tin về UML và trực quan hóa AI tại Trung tâm tài nguyên UML.

This post is also available in Deutsch, English, Español, فارسی, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, 简体中文 and 繁體中文.