10.4. Рекомендації по побудові діаграми компонентів

Розробка діаграми компонентів припускає використовування інформації як про логічне представлення моделі системи, так і про особливості її фізичної реалізації. До початку розробки необхідно ухвалити рішення про вибір обчислювальних платформ і операційних систем, на яких передбачається реалізовувати систему, а також про вибір конкретних баз даних і язиків програмування.

Після цього можна приступати до загальної структуризації діаграми компонентів. В першу чергу, необхідно вирішити, з яких фізичних частин (файлів) полягатиме програмна система. На цьому етапі слід звернути увагу на таку реалізацію системи, яка забезпечувала б не тільки можливість повторного використовування коду за рахунок раціональної декомпозиції компонентів, але і створення об'єктів тільки при їх необхідності.

Йдеться про те, що загальна продуктивність програмної системи істотно залежить від раціонального використовування нею обчислювальних ресурсів. Для цієї мети необхідно велику частину описів класів, їх операцій і методів винести в динамічні бібліотеки, залишивши у виконуваних компонентах тільки найнеобхідніші для ініціалізації програми фрагменти програмного коду.

Після загальної структуризації фізичного представлення системи необхідно доповнити модель інтерфейсами і схемами бази даних. При розробці інтерфейсів слід звертати увагу на узгодження (стиковку) різних частин програмної системи. Включення в модель схеми бази даних припускає специфікацію окремих таблиць і встановлення інформаційних зв'язків між таблицями.

Нарешті, завершальний етап побудови діаграми компонентів пов'язаний зі встановленням і нанесенням на діаграму взаємозв'язків між компонентами, а також відносин реалізації. Ці відносини повинні ілюструвати всі найважливіші аспекти фізичної реалізації системи, починаючи з особливостями компіляції початкових текстів програм і закінчуючи виконанням окремих частин програми на етапі її виконання. Для цієї мети можна використовувати різні види графічного зображення компонентів.

При розробці діаграми компонентів слід дотримуватися загальних принципів створення моделей на язиці UML. Зокрема, в першу чергу необхідно використовувати UML компоненти і стереотипи, що вже є в язиці. Для більшості типових проектів цього набору елементів може виявитися достатньо для представлення компонентів і залежності між ними.

Якщо ж проект містить деякі фізичні елементи, опис яких відсутній в язиці UML, то слід скористатися механізмом розширення. Зокрема, використовувати додаткові стереотипи для окремих нетипових компонентів або помічені значення для уточнення їх окремих характеристик.

На закінчення слід звернути увагу, що діаграма компонентів, як правило, розробляється спільно з діаграмою розгортання, на якій представляється інформація про фізичне розміщення компонентів програмної системи по її окремих вузлах. Особливості побудови діаграми розгортання будуть розглянуті в наступному розділі.

РОЗДІЛ 11

Діаграма розгортання (deployment diagram)

Фізичне представлення програмної системи не може бути повним, якщо відсутня інформація про те, на якій платформі і на яких обчислювальних засобах вона реалізована. Звичайно, якщо розробляється проста програма, яка може виконуватися локально на комп'ютері користувача, не задіюючи ніяких периферійних пристроїв і ресурсів, то в цьому випадку немає необхідності в розробці додаткових діаграм. Проте при розробці корпоративних додатків ситуація представляється зовсім по-іншому.

По-перше, складні програмні системи можуть реалізовуватися в мережному варіанті на різних обчислювальних платформах і технологіях доступу до розподілених баз даних. Наявність локальної корпоративної мережі вимагає рішення цілого комплексу додаткових задач по раціональному розміщенню компонентів по вузлах цієї мережі, що визначає загальну продуктивність програмної системи.

По-друге, інтеграція програмної системи з Інтернетом визначає необхідність рішення додаткових питань при проектуванні системи, таких як забезпечення безпеки, криптозащищенности і стійкості доступу до інформації для корпоративних клієнтів. Ці аспекти неабиякою мірою залежать від реалізації проекту у формі фізично існуючих вузлів системи, таких як сервери, робочі станції, брандмауери, канали зв'язку і сховища даних.

Нарешті, технології доступу і маніпулювання даними в рамках загальної схеми «клієнт‑ сервер» також вимагають розміщення великих баз даних в різних сегментах корпоративної мережі, їх резервного копіювання, архівації, кешування для забезпечення необхідної продуктивності системи в цілому. Ці аспекти також вимагають візуального уявлення з метою специфікації програмних і технологічних особливостей реалізації розподіленої архітектури.

Як було відзначено на чолі 10, першою з діаграм фізичного уявлення є діаграма компонентів. Другою формою фізичного представлення програмної системи є діаграма розгортання (синонім – діаграма розміщення). Вона застосовується для представлення загальної конфігурації і топології розподіленої програмної системи і містить розподіл компонентів по окремих вузлах системи. Крім того, діаграма розгортання показує наявність фізичних з'єднань – маршрутів передачі інформації між апаратними пристроями, задіяними в реалізації системи.

Діаграма розгортання призначена для візуалізації елементів і компонентів програми, існуючих лише на етапі її виконання (runtime). При цьому представляються тільки компоненти‑ екземпляри програми, що є здійснимими файлами або динамічними бібліотеками. Ті компоненти, які не використовуються на етапі виконання, на діаграмі розгортання не показуються. Так, компоненти з початковими текстами програм можуть бути присутні тільки на діаграмі компонентів. На діаграмі розгортання вони не указуються.

Діаграма розгортання містить графічні зображення процесорів, пристроїв, процесів і зв'язків між ними. На відміну від діаграм логічного уявлення, діаграма розгортання є єдиною для системи в цілому, оскільки повинна цілком відображати особливості її реалізації. Ця діаграма, по суті, завершує процес ООАП для конкретної програмної системи і її розробка, як правило, є останнім етапом специфікації моделі.

Отже, перерахуємо цілі, переслідувані при розробці діаграми розгортання:

Визначити розподіл компонентів системи по її фізичних вузлах.

Показати фізичні зв'язки між всіма вузлами реалізації системи на етапі її виконання.

Виявити вузькі місця системи і реконфигурировать її топологію для досягнення необхідної продуктивності.

Для забезпечення цих вимог діаграма розгортання розробляється спільно системними аналітиками, мережними інженерами і системотехніками. Далі розглянемо окремі елементи, з яких складаються діаграми розгортання.