Диаграмма развертывания (deployment diagram)

Когда мы пишем программу, мы пишем ее для того, чтобы запускать на компьютере, который имеет некоторую аппаратную конфигурацию и работает под управлением некоторой операционной системы. Корпоративные приложения часто требуют для своей работы некоторой ИТ-инфраструктуры, хранят информацию в базах данных, расположенных где-то на серверах компании, вызывают веб-сервисы, используют общие ресурсы и т. д. В таких случаях неплохо бы иметь графическое представление инфраструктуры, на которую будет развернуто приложение. Вот для этого-то и нужны диаграммы развертывания, которые иногда называют диаграммами размещения.

Очевидно, что такие диаграммы есть смысл строить только для аппаратно-программных систем, тогда как UML позволяет строить модели любых систем, не обязательно компьютерных.

Какую пользу можно извлечь из диаграмм развертывания? Во-первых, графическое представление ИТ-инфраструктуры может помочь более рационально распределить компоненты системы по узлам сети, от чего, как известно, зависит в том числе и производительность системы. Во-вторых, такая диаграмма может помочь решить множество вспомогательных задач, связанных, например, с обеспечением безопасности.

Диаграмма развертывания показывает топологию системы и распределение компонентов системы по ее узлам, а также соединения - маршруты передачи информации между аппаратными узлами. Это единственная диаграмма, на которой применяются "трехмерные" обозначения: узлы системы обозначаются кубиками. Все остальные обозначения в UML - плоские фигуры. Но приведем пример (рис. 3.24):

Рис. 3.24.

Думаем, и без объяснений понятно, что описывает эта диаграмма. А вот диаграмма развертывания с большим количеством узлов (рис. 3.25).

Рис. 3.25.

И опять все понятно! Это инфраструктура некоего учебного заведения, включающая шлюз, файл-сервер, принт-сервер, принтеры в лабораториях и холле и т. д. Пользователь (вероятно, студент или преподаватель) может получить доступ к этим ресурсам либо со своей домашней машины, либо с рабочих станций, находящихся в лабораториях вуза. Обратите внимание на подписи под линиями, показывающими линии передачи информации, например, видно, что рабочая станция получает доступ к файлам, хранящимся на файл-сервере, посредством NFS. Также хорошая идея - рядом с обозначением узла перечислить программное обеспечение, установленное на данном узле, как это сделано, например, для рабочей станции.

А еще на диаграммах развертывания можно обозначать компоненты системы, т. е. показывать их распределение по аппаратным узлам, но на этом мы пока останавливаться не будем: этих двух примеров уже достаточно, чтобы вы научились распознавать этот вид диаграмм. Если да, то пойдем дальше.

Заключение - ООП и последовательности построения диаграмм

По материалам этой лекции можно сделать вывод, что построение диаграмм UML является простым делом. Действительно, простые задачи решаются с помощью UML без особого труда. А вот более сложные системы, прочитав только эту лекцию, возможно, так же адекватно смоделировать не удастся. Естественно, читать об UML недостаточно - надо им пользоваться! Может быть, даже сразу вы чего-то и не поймете, но по мере увеличения опыта использования UML вы все лучше начнете понимать его конструкции. Так же как и другие языки, UML требует особого способа мышления, умения рассматривать систему с разных сторон и точек зрения.

Можно дать множество рекомендаций относительно того, какие же именно диаграммы строить и как, но мы будем краткими. Прежде всего, вы должны ответить для себя на такие вопросы:

• Какие именно виды диаграмм лучше всего отражают архитектуру системы и возможные технические риски, связанные с проектом?
• Какие из диаграмм удобнее всего превратить в инструмент контроля над процессом (и прогрессом) разработки системы?

И еще одно - никогда не выбрасывайте даже "забракованные" диаграммы: они могут в дальнейшем оказаться полезными при анализе направления вашей мысли, поиске ошибок проектирования, да и просто для экспериментов по незначительному изменению системы.

Диаграммы, как уже говорилось выше, можно и нужно строить в некоторой логической последовательности. Но как выработать эту последовательность, если у вас нет опыта моделирования? Как научиться этому? Вот несколько простых приемов, которые помогут вам (или вашей команде) выработать свой стиль проектирования.

1. В UML-проектировании, как и при создании любых других моделей, важно уметь абстрагироваться от несущественных свойств системы. В этом плане очень полезными могут оказаться коллективные упражнения на выявление и анализ прецедентов. Они помогут отработать навыки выявления четких абстракций.

2. Неплохой способ начать - моделирование базовых абстракций или поведения одной из уже имеющихся у вас систем.

3. Стройте модели предметной области задачи в виде диаграммы классов! Это хороший способ понять, как визуализировать множества взаимосвязанных абстракций. Таким же образом стройте модели статической части задач.

4. Моделируйте динамическую часть задачи с помощью простых диаграмм последовательностей и кооперации. Хорошо начать с модели взаимодействия пользователя с системой - так вы сможете легко выделить наиболее важные прецеденты.

Всё вышеназванное относится, прежде всего, именно к объектно-ориентированным системам.

Поэтому, подытоживая все сказанное ранее, можно предложить такую последовательность построения диаграмм:

• диаграмма прецедентов,
• диаграмма классов,
• диаграмма объектов,
• диаграмма последовательностей,
• диаграмма кооперации,
• диаграмма состояний,
• диаграмма активности,
• диаграмма развертывания.

Конечно, это не единственная возможная последовательность. Возможно, вам будет удобнее начать с диаграммы классов. А может, вам не нужны диаграммы объектов, а диаграммы последовательностей вы предпочитаете диаграммам кооперации. Это лишь один из путей, постепенно вы выработаете свой персональный стиль проектирования и свою последовательность!

Еще несколько советов относительно использования UML:

§ Хорошее и полезное упражнение - строить модели классов и отношений между ними для уже написанного вами кода на С++ или Java.

§ Применяйте UML для того, чтобы прояснить неявные детали реализации существующей системы или использованные в ней "хитрые механизмы программирования".

§ Стройте UML-модели, прежде чем начать новый проект. Только когда будете абсолютно удовлетворены полученным результатом, начинайте использовать их как основу для кодирования.

§ Обратите особое внимание на средства UML для моделирования компонентов, параллельности, распределенности, паттернов проектирования. Большинство из этих вопросов мы рассмотрим далее.

§ UML содержит некоторые средства расширения. Подумайте, как можно приспособить язык к предметной области вашей задачи. И не слишком увлекайтесь обилием средств UML: если вы в каждой диаграмме будете использовать абсолютно все средства UML, прочесть созданную вами модель смогут лишь самые опытные пользователи.

§ Кроме прочего, важным моментом здесь является выбор пакета UML моделирования (CASE-средства), что тоже может повлиять на ваш индивидуальный стиль проектирования. Более подробно мы поговорим об этом в одной из последующих лекций, пока же отметим, что все диаграммы, виденные вами в этой лекции, построены с помощью TAU G2 от Telelogic.

Окончательные выводы:

• Диаграммы разных видов позволяют взглянуть на систему с разных точек зрения.
• UML содержит диаграммы трех типов - для моделирования статической структуры, поведенческих аспектов и подробностей реализации приложения.
• Недостаточно читать об UML - им надо пользоваться!