统一建模语言（UML）面试题第二部分
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协作图、活动图、状态图、包图和组件图
统一建模语言（UML）面试题第二部分
（I）您能解释一下协作图吗？
（I）您能解释一下活动图吗？
（I）什么是状态图？
（I）您能解释一下UML中的构造型（stereotypes）吗？
（I）您能解释一下包图吗？
（B）您能解释一下组件图吗？
（B）您能解释一下部署图吗？
（I）您能解释一下UML在实际项目中是如何应用的吗？
引言
在上一部分，我们重点介绍了设计模式，这是架构师面试中最基本的核心知识之一。如果您错过了，可以通过以下链接查看。除了设计模式之外，架构师还需要在将UML图恰当地放入设计文档方面具备更强的能力。
第一部分 - SoftArchInter1.aspx
第二部分 - SoftArch2.aspx
第三部分 - SoftArch3.aspx
第四部分 - SoftArch4.aspx
查看设计模式视频： http://www.questpond.com/FreeDesign1.htm
UML 面试问题第一部分 SoftArch5.aspx
我再说一遍，不要认为仅仅阅读面试题就能获得架构师职位。但确实应该有一些参考资料，可以帮助您快速回顾定义。仅仅阅读这些答案，您就能了解一些基本概念。但如果您没有实际工作经验，肯定会在情景题上失败。因此，请将此作为快速复习，而不是捷径。
祝您求职愉快......
（I）您能解释一下协作图吗？
协作图
协作图展示的信息与顺序图相同，但方式不同。在顺序图中，我们更关注时间和顺序，而在协作图中，我们更侧重于对象之间的交互消息。
图“协作图”显示了协作图的外观。以下是一些您可以从图中轻松提取的要点：
• 对象用矩形表示。
• 消息由箭头和序号表示。例如，在图“协作图”中，我们可以看到“order product”（订购产品）有一个箭头，表明消息从客户对象发送到产品，而“1”表示这是第一条消息。
• 条件语句用方括号“[”表示。
• 我们还可以通过分组序号来表示，例如使用小数。例如，“Pay by master”（用Master卡支付）和“Pay by Visa”（用Visa卡支付）都归入消息序号“3”（“Do payment” - 支付），因此它们分别表示为3、3.1和3.2。
图：- 协作图
您可以使用“for each”关键字来表示for each循环，如下面的图“协作图中的for each”所示。
图：- 协作图中的for each
注意：- 尝试为相同的凭证数据录入屏幕绘制协作图。顺序图和协作图也称为交互图。
（I）您能解释一下活动图吗？
活动图
活动图用于捕获系统中复杂的流程。下面的图“活动”显示了一个简单的活动图。您可以从活动图图中轻松注意到的一些要点是：
• 活动的开始由实心圆表示。
• 活动的结束由一个白色圆内的实心圆表示。
• 活动由简单的椭圆形矩形表示。
图：- 活动
活动图中的决策如图“活动图中的决策”所示。图显示了“[”（方括号）中的条件。因此，第一个活动是“Check Age”（检查年龄），如果年龄大于16，我们可以进入“Adult Movie”（成人电影）活动，否则我们需要执行“Kids Movie”（儿童电影）活动。
图：- 活动图中的决策
在项目中，有时我们需要执行两个并行活动。一条实心粗线表示活动开始并行执行的位置，然后另一条实线表示并行活动汇合的位置。例如，在下面的图“并行处理”中，我们可以看到“Make lemon juice”（制作柠檬汁）和“Make Ginger Juice”（制作姜汁）活动是如何并行执行的。
图：- 并行处理
在大型复杂的活动图中，很难确定哪个对象负责哪些活动。这个问题可以通过“泳道”（Swimlanes）来解决。请看下面的图“无泳道”。整个活动图看起来非常复杂，很难确定哪个对象负责哪些活动。
图：- 无泳道
现在看看下面的图“有泳道”。我们将活动划分给相应的对象，如客户、库存、订单处理、支付和发票。这些划分称为“泳道”，因此，如果您觉得活动图很复杂，可以考虑使用“泳道”，它可以使您的活动图更具可读性。
图：- 有泳道
（I）什么是状态图？
状态图
状态图描绘了一个对象在其生命周期中经历的不同状态。状态图描绘了一个对象如何响应事件。我们认为状态图是可选的，如果您的项目中有对象经历很多复杂状态和转换的场景，则应使用状态图。如果您的项目没有此类场景，则顺序图、协作图或活动图足以满足您的需求。因此，所有对象都有状态，当发生某个事件或转换时，对象会从一个状态移动到另一个状态。
考虑一个对象的状态时，有三个重要因素：事件、守卫和动作。让我们先定义这三项：-
动作：- 动作触发对象从一个状态转移到另一个状态。
事件：- 事件触发动作。
守卫：- 守卫是用于评估触发哪个动作的条件。
这三项是状态图的主要组成部分。下面的图“事件和动作类型”显示了它们在状态图中的表示方式。
图：- 事件和动作类型
我们可以用三种方式来表示。
类型 1：- 这种书写方法用于需要使用守卫将事件映射到动作的情况。例如，在上图“事件和动作类型”中，事件是“鼠标单击”，守卫是“双击”，结果动作是“打开文件夹”。
类型 2：- 守卫是可选的。例如，有时我们只有事件和动作，即没有守卫。例如，当发生“开”事件时，动作是“灯泡亮起”。
类型 3：- 这种表示方法显示了动作的无限循环。例如，在状态“Watch will be running”（手表在运行）期间，正如“事件和动作类型”图中所示，它会无限地运行。
现在我们知道了如何编写事件、动作和守卫，让我们看看状态图的样子。下面的图“状态示例”显示了状态的样子。它是一个椭圆形矩形，如下所示。为了显示转换，我们需要从一个状态显示一个箭头到另一个状态，如图“状态示例”所示。
图：- 状态示例
下面的图“示例状态图”显示了一个简单的状态图。从图中可以立即看到的一些要点如下：
• 深黑色箭头表示状态图的开始。
• 带外侧白色圆圈的实心圆表示状态图的结束。
• 圆形矩形表示状态，而箭头表示事件/转换。
图：- 示例状态图
状态如图“状态图基本元素”所示。它是一个简单的圆角矩形。顶部区域给出状态名称。下面的区域是可选的，包含“do/action”。它表示对象在此状态下进行的长时间活动。
（I）您能解释一下UML中的构造型（stereotypes）吗？
构造型（Stereotypes）是定义现有UML模型变体的一种方式。引入这种变体是为了以一致的方式扩展UML。它们显示在双小于号和双大于号之间，带有简单的文本，如下所示。下图左侧显示了没有构造型的类图，而右侧显示了带有构造型的类图。您可以轻松看出带有构造型的类图的可读性。例如，“Customer()”可能被误认为是方法，但通过使用构造型，我们澄清了它是一个构造函数。
图：- 构造型
以下是一些在编写UML时常用的构造型。
<<Application>>：- 用于表示应用程序中的UI系统。
<<Database>>：- 表示应用程序中的数据库。
<<Table>>：- 数据库中的表。
<<Library>>：- 可重用的库或函数。
<<File>>：- 文件夹上的物理文件。
<<Executable>>：- 可执行的软件组件。
<<Web services>>：- 表示Web服务。
<<JDBC>>：- Java数据库连接，用于连接数据库的JAVA API。
<<ODBC>>：- 开放数据库连接，用于连接数据库的Microsoft API。
（I）您能解释一下包图吗？
包（Packages）就像系统中的文件夹，允许您在逻辑上对UML图进行分组。它们使复杂的UML图更具可读性。在实际项目中，它们用于逻辑地分组用例和类。因此，我们可以说有两种类型的包图：一种是类包图，另一种是用例包图。包图描绘了类和用例的概要高级视图。
类包图：- 类包图用于逻辑分组类。您可以认为包在技术上对应于JAVA中的“Package”以及C#和VB.NET中的“Namespaces”。包在大的矩形上用小的矩形表示，如图“包图”所示。需要注意的一点是构造型。我们给图编号是为了更好地理解它。
1 – 我们使用了MVC（模型-视图-控制器）框架。因此，我们使用“<< Framework >>”构造型来表示这个包。请参考前面部分讨论的常用构造型表。
2和3 – “Book tickets”（订票）是第二个包，它继承自MVC模型。构造型是“<<application>>”，这意味着它是一个用户界面。
4 – 一条简单的线表示两个类之间的链接，表明一个类包使用了另一个类包。
5 – 这个包是订票引擎库的集合。
6 – 最后一个包是数据库。
图：- 包图
如前所述，包只不过是逻辑类或任何UML实体的集合。我们展示了上面包图的详细信息。我们应该限制使用包图来显示深入的架构，因为这可能会变得非常复杂。例如，下面的图“详细包图”显示了如果使用包图来显示深入架构，它可能看起来有多复杂。为了避免复杂性，最好只绘制一个整体图，如图“包图”所示。
图：- 详细包图
用例包图：- 就像我们逻辑地对类进行分组一样，我们也可以使用包图来逻辑地对用例进行分组。下图显示了用例包图的外观。
图：- 用例包
（B）您能解释一下组件图吗？
组件图实现了与包图相同的目标。它们显示了软件组件之间的依赖关系。下图“组件图”展示了一个简单的应用程序数据录入的组件图，该应用程序使用Web服务与数据库交互。我们已对步骤进行了编号，以帮助理解组件图的细节。
1 – 显示两个矩形来表示系统的组件。
2 – 使用构造型来表示它代表哪种类型的系统。
3 – 带圆圈的线表示一个接口，外部世界可以通过该接口与组件交互。例如，在图中，我们表示了一个“Customer Web service”（客户Web服务），可以通过XML与之交互。
图：- 组件图
（B）您能解释一下部署图吗？
部署图表示了应用程序中软件和硬件节点的整体静态视图。它们显示了硬件是什么，以及哪些组件安装在哪个硬件上。在部署图中，我们用实心框和简单的下划线文本描述来表示硬件。您可以在单个硬件上拥有多个组件。因此，浏览器是一个应用程序UI，它驻留在工作站计算机上，而数据库和Web服务器驻留在Web服务器硬件上。部署图可以更复杂，包含防火墙、支付网关、PDA设备、VPN等。
图：- 部署图
（I）您能解释一下UML在实际项目中是如何应用的吗？
在实际项目中，我们不会绘制所有图。每个UML图都是有目的的。这完全取决于项目的性质。简而言之，您应该问自己一些问题，例如，这个图重要吗？我的需求是什么？等等。因此，下面是您可以在项目中遵循的一个流程，再次强调，这取决于您想要描绘的情景。
图：- UML在实际项目中的流程
• 第一步是从需求文档中提取用例。
• 一旦提取了用例，我们就需要决定系统中将要流动的消息。这可以通过交互图来完成。如果您需要了解对象的创建生命周期，我们使用顺序图；如果您想专注于消息，我们使用协作图。因此，根据情景，我们需要选择要绘制的图。
• 现在我们清楚了消息，就可以绘制类图来描绘项目的静态部分，即类。
• 如果我们发现任何复杂的类关系，我们就绘制对象图。
• 如果我们需要描绘任何复杂的代码，我们就需要用活动图来表示。
• 最后，为了提供项目的概览，我们可以使用包图、组件图或部署图。如前所述，我们可以结合使用组件图和部署图来提供架构的概览。
注意：- 在面试中，切勿说我们在技术文档中使用了所有UML图。这会给人留下非常不好的印象。如前所述，每个UML图都是根据项目的情景绘制的。