面向对象设计的UML应用：确定设计元素与架构

"该文档是IBM Software Institute发布的一份关于使用统一建模语言(UML)进行面向对象分析与设计的教程，重点讲述了如何确定设计元素的过程。这份资料详细阐述了在软件开发生命周期中的不同阶段，如何从分析模型中提取设计元素，包括设计类、子系统和子系统接口，并介绍了确定这些元素的步骤和方法。" 在面向对象分析与设计中，确定设计元素是至关重要的一步，它旨在明确软件构架的关键组成部分，并在生命周期的早期精化阶段进行。在这个阶段，可能会有先启迭代，用来定义备选架构并逐步完善。设计元素的确定涉及到对分析类的交互进行深入分析，以便识别出设计模型中的关键元素。 设计元素主要包括以下几个方面： 1. **设计类**：设计类是从分析类转化而来，如果分析类是简单的类或表示简单逻辑抽象，可以直接映射为设计类。然而，更复杂的分析类可能需要分解成多个类，或者整合成包或子系统。设计类可以被标记为边界类（<<boundary>>，主要处理用户界面交互）、控制类（<<control>>，负责协调业务逻辑）和实体类（<<entity>>，存储数据）。 2. **子系统**：子系统是一组相关的类和接口，它们共同完成特定的功能。分析类的交互可能揭示出需要组织成子系统的结构。子系统可以帮助模块化复杂系统，提高代码的可读性和可维护性。 3. **子系统接口**：子系统接口定义了子系统与其他组件之间的交互方式。确定这些接口是确保系统组件之间有效通信的关键，它们规范了外部如何访问和使用子系统提供的服务。 确定设计元素的步骤如下： - **确定类和子系统**：分析分析类的属性和行为，识别出需要拆分或组合的类，以及可以组成子系统的类集合。 - **确定子系统接口**：根据子系统提供的功能，定义清晰的接口，确保外部调用者可以无误地使用子系统。 - **确定复用机会**：评估是否有机会复用现有的类或组件，以减少重复开发，提高效率。 - **更新设计模型结构**：随着设计元素的确定，更新UML设计模型，反映这些变化。 - **检查点**：在每个步骤后进行检查，确保设计满足需求，同时保持系统架构的稳定性和扩展性。 通过这些步骤，开发者能够构建出一个详细的设计模型，这个模型将作为实现阶段的蓝图，指导代码编写和系统集成。软件构架文档、设计模型和分析模型都是这个过程的重要输出，它们提供了项目的详细指南，帮助团队成员理解并遵循设计决策。 使用UML进行面向对象分析与设计时，确定设计元素是一个从高层次需求细化到具体实现细节的过程，它需要对分析模型进行深入理解，识别出能够支撑系统运行的关键元素，以便于后续的开发和维护工作。