今天，本號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UML中各模型元素進行組織管理的一種機制，它把概念上相似、有關聯的模型元素（包括靜態的和動態的）組織到一個包中，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性，以方便人們更好的理解復雜的系統。

包圖由包之間的關系組成，通過包之間關系的描述來展現系統各個模塊之間的依賴關系。

包的表示圖形

它類似于操作系統中的文件夾，因此，它在UML中也使用類似的文件夾符號來表示。

包的名稱

在同一層級內，每個包應有一個與其它包不同的名稱。

包的名稱有兩種形式：

（1）簡單名稱（Simple Name）

簡單名稱僅包含包的名稱字符串，如下面的例子：

（2）路徑名稱（Path Name）

在很多情況下，包內又包含其它包，則在外圍使用包內的某個包時可以使用路徑名稱來指明包的路徑，其基本語法是：

外部包名稱::本包名稱

如下圖所示的情形：

上圖中表明“Borrow”這個包位于“SystemInterface”包內。

但在Rose中使用了另外一種表示方法，即：本包名稱(from外部包名稱)。

如下圖所示的情形：

其含義是“Borrow”包是來自“SystemInterface”包內的。

包內的元素

包是一種分組機制，所以包內可以包含UML中任何元素，如類、用例、接口、組件、節點等，也可以包含其它包、用例圖、協作圖、序列圖等。

包內元素的可見性

包中的元素可見性主要包含三種：

（1）公有的(public)

通過在元素前添加“+”符號來表示，則該元素對所有引入該包的元素可見。

（2）私有的(private)

通過在元素前添加“-”符號來表示，則該元素只能被同一個包內的元素可見。

（3）保護的(protected)

通過在元素前添加“#”符號來表示，則該元素對繼承該包的包中元素可見。

下圖給出了包內元素的三種可見性的表示方法：

上圖中的三個類“class A”、"class B"和“class C”的可見性分別是公有的、私有的和保護的。

包之間的關系

包之間的關系主要有依賴關系和泛化關系。

（1）依賴關系

包之間的依賴關系是指兩個包內的若干元素之間存在著依賴。

依賴使用虛線箭頭表示。箭頭由依賴包指向被依賴的包。

下圖表示的是兩個包之間的依賴關系。

包之間的依賴關系可以是泛化、實現、導入等。

導入依賴（import dependency）是指允許一個包中的元素存取另外一個包中的元素，可以在虛線箭頭上添加<<import>>構造型來表示。

在Rose中不支持給依賴添加構造型。

導入依賴不具有傳遞性。

（2）泛化關系

包之間的泛化關系類似于類之間的泛化關系。

包之間的這種泛化關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系，實際上包之間的泛化也是一種依賴關系。

包的構造型

在Rose中，給出了包的一些構造型，并使用不同的圖形或標記來表示。

下圖給出了Rose中提供的一些包的構造型。

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

根據需要可以選擇相應的構造型，能夠快速識別出包的作用。

包的設計原則

在實際建模中可以遵循以下原則：

（1）重用等價原則

對于同類可重用的模型元素盡量放到一個包中，不要把可重用模型元素和不可重用的模型元素混到一個包中。

（2）共同重用原則

把同一個應用要重用的多個模型元素放到同一個包中，以減少包間的依賴，提高包的獨立性。

（3）共同封閉原則

把可能同時修改，同時維護的模型元素放到一個包中，以便于今后維護和升級。

（4）非循環依賴原則

包之間的依賴關系不要形成循環：即不要出現A依賴B，B又依賴于A的現象，或者多個包形成循環依賴。

包圖建模技術

嚴格來講，包圖并不是真正意義上的UML圖，但在模型元素分類、模型結構和程序命名空間中扮演者重要的作用。

在實際建模過程中，可以使用下面的做法來繪制包圖：

（1）分析系統的模型元素，把概念上或語義上相近的模型元素納入到一個包中；

（2）對包中的每個元素標識其可見性；

（3）確定包與包之間的依賴關系；

（4）繪制包圖，并對包圖進行優化。

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建包。

（1）創建包

創建包可以通過以下三種方式來完成：

①使用菜單欄中的“Tools”（工具）->“Create”（新建）->“Package”（包）來創建一個包，選擇該菜單后，鼠標形狀將變成“+”，這時在繪圖區的任意位置點擊一下，則完成了包的創建。

②在左側對象瀏覽器的某個節點上（如邏輯視圖），右擊該節點，然后選擇“New”（新建）->“Package”（包），則完成了一個包的創建，如果要在繪圖中使用這個包，則直接把它拖拽到繪圖區即可。

③在對象瀏覽器和繪圖區中間的工具箱中選擇包工具后，在繪圖區中點擊一下即完成了一個包的創建。

Rose中，每創建一個包，都會在左側對象瀏覽器中創建一個文件夾節點，所以，在Rose中，包更偏向于對模型的組織和分類。

（2）包的重命名

在左側對象瀏覽器的包上右擊，然后選擇“Rename”則可以對包重新命名。

也可以在繪圖區的包上，右擊然后選擇“Open Specification...”，在彈出的如下圖所示的對話框中的“Name”項中對其重命名。

（3）設置包的構造型

右擊一個包，然后在彈出的菜單中選擇“Open Specification...”，則打開如下圖所示的對話框，在“Stereotype”的下拉列表中選擇Rose中已經設定的一些構造型。

用戶根據需要也可以直接在下拉列表中輸入構造型的名稱。

用戶輸入的構造型，將以“<<用戶輸入的名稱>>”的形式進行顯示。

下面給出了用戶輸入的構造型的情形。

（4）給包添加元素

用戶創建完包后，可以雙擊打開包，在包中直接建立相關模型，如用例圖、狀態圖、活動圖、類圖等。

用戶也可以通過下面兩種方式為包添加元素。

①右擊包，然后選擇“Open Specification...”,在打開的對話框中，選擇“Detail”選項卡，在下面的“Diagrams”中會列出包中已有的元素，用戶在列表中右擊，可以選擇插入新的建模圖形，創建的同時可以給新建的圖形命名。

如下圖所示：

完成創建并命名后的效果如下圖所示：

在上面的圖中，雙擊新建的元素標題，就可以打開它，并在里面進行相關的建模。

②在左側瀏覽器中的對應包節點上右擊，然后選擇“New”（新建），然后在下級菜單中選擇相應的元素類型即可。如下圖所示的情形。

（5）添加包之間的聯系

上面已經說過，在Rose中，只支持包之間的依賴聯系，同時不支持給聯系添加構造型。

如果添加依賴聯系，則在工具箱中選擇“Dependency”箭頭，從“依賴包”上點擊后按住鼠標左鍵到“被依賴包”上松開鼠標后，即完成了一個依賴關系的建立。

建模實例

下面給出包圖的兩個例子來說明包圖的具體使用方法。

第一個例子反映的是在建模過程中各模型元素的組織情況，使用包按照系統分析設計的階段來組織各種模型。

下面的包圖例子描述了系統開發中各元素的組織情況。

UI中包含了使用的各種用戶界面，BLL中包含了業務邏輯處理的各種類或接口，DAL中包含了數據訪問層的相關類，Common中存放的是系統各個模塊共用的一些組件或類是內容。

以上內容介紹了UML中包圖的相關知識及在Rose中繪制包圖的方法，如有問題，請留言說明。