UML案例研究工具和业务视图.docx

1、UML案例研究工具和业务视图关于本系列本 系列详细地介绍了使用 IBM Rational Software Architect 工具为面向服务的体系结构（service-oriented architectures，SOA）建模。虽然本教程主要面向软件架构师，但是也应该有助于软件开发过程中的其他角色。这些角色可能包括业务分析人员 （特别是对于第 1 部分），或者将架构作为输入来执行他们的活动（架构分析、设计，和实现）的软件设计人员和开发人员。本系列还涵盖了许多有益于广大读者的核心的 SOA 概念。本系列教程教您如何做以下三种东西： 架构：描述架构是由什么组成的，以及它适合用在整个软件开发过程中

2、的哪个地方。 服务：用 SOA 构架系统。服务是该架构的中心。 模型：说明 Rational Software Architect 工具如何支持面向服务体系结构的规范的模型驱动开发（Model-Driven Development，MDD）方法。本系列开始将介绍软件架构，并确定服务在软件架构中的位置。然后将展示 Rational Software Architect 及其基于 SOA 和与架构相关的特性。本系列将通过虚构的在线 DVD 租赁案例研究，进行以下工作： 说明作为服务架构活动的输入的工作产品，包括组件业务模型、业务过程模型、系统用例模型，和设计模型的外部系统部件。 逐步说明在 Rat

3、ional Software Architect 中如何指定表现架构的服务模型，包括服务消费者、服务规范、服务划分、原子的和复合的服务提供方、服务、服务协作、服务交互，及服务通道。 说明在软件开发过程的后来阶段，例如设计和实现，中如何使用服务模型。关于本教程本 教程，系列的第 1 部分，将介绍贯穿本系列所使用的视频租赁案例研究。它还介绍了工具 Rational Software Architect（Version 7 和之后的版本），以及您将用于服务架构建模的特性。最后，它将介绍用作服务建模活动的输入的两个模型：组件业务建模（component business modeling，CBM）图，

4、和业务过程模型。视频租赁案例研究本系列教程通篇使用了名为 DVD2U 的虚构公司的实例。DVD2U 是 1998 年成立的 DVD 销售及租赁公司。它们的业务是向客户提供在主流视频商店中很难找到的电影，例如，外国的或特别兴趣的。从建立公司起，DVD2U 一直有两种主要的购买方式，一个是通过传统的视频磁带公司获得较广泛的客户基础，而另一个是通过许多外语 DVD 赢得客户，但只有一些新客户。当 您与 CEO 探讨时，他会解释说，一年前，他们开始提供新的在线产品。这里说明了它的工作方式：人们签约订购了该服务，并且每月支付订购费，从而成为 DVD2U 的会员。会员在线构建他们想要的电影列表，根据 DV

5、D2U 的可用标题，一般是一百个标题。然后 DVD2U 通过邮件的方式将 DVD 发给会员。会员看完电影之后，使用邮资已付的信封通过邮件返还 DVD。当 DVD2U 在仓库中收到 DVD 时，就会根据会员的列表，发送另一个 DVD。根据会员的订购类型（和价格），会员一次从仓库中得到的 DVD 的数量是有限的（一般的会员选择流行的 3 DVD 计划）。DVD2U 相信在线沟通，并且争取通过它的 Internet 网站进行构建，在网站上，会员可以交互、评价电影、写评论，甚至可以找到看同样电影的人。人们说 DVD2U 网站对约会来说非常有效！然而，CEO 告诉您，虽然在线租赁中有重大的商业机会，但是

6、该服务还存在问题。举例来说，人们抱怨似乎从来没有收到列表最开始的电影，或者有时候在别人邮寄回之后几个星期才收到 DVD，或者 Web 站点出现故障，他们不能更新电影列表。您讨论了许多当前 IT 解决方案的其他具体问题： 他们当前的解决方案是异构系统的点对点的集合。 现有 IT 解决方案的凑合在一起的特性导致整个业务过程中的许多连续性中断。 系统中有许多功能和数据的重复，以及解决同样业务问题的不一致的处理。 常常在进行变更以支持新的业务过程的变化时，这些变更破坏了现有的业务过程解决方案。 缺少规范文档，并且在 IT 中缺少对系统如何支持业务的一般理解，导致了引入变更的困难。幸 运的是，CIO 的

7、好朋友是专攻 SOA 的 IBM 的商业伙伴，并且是企业及解决方案架构的强力倡导者。在与企业架构师一起参加了 IBM 执行官 SOA 首脑会议之后，他们决定雇佣 IBM 做一个 SOA 项目。该项目随 IBM 在头三个月交付的商业价值而定，而这就是您要了解的！服务架构定位开发过程和方法此部分讲的是本系列的核心内容，软件开发过程和方法的术语。它定义了活动是什么，它属于哪里，谁执行它，以及用了什么工作产品。 工作产品：本系列的核心工作产品是 Service model（服务模型）。 它在 Rational Software Architect 中表示为统一建模语言（Unified Modeling

8、 Language，UML）模型。服务模型使用 UML Profile for Software Services（UPSS）描述了 SOA 的架构上重要的要素。本系列的第 1 部分介绍了 Rational Software Architect 和 UPSS。第 2 部分详细介绍服务模型。 规程：图 1 显示了软件开发过程和方法的 IBM Rational Unified Process（RUP）规程和阶段。Business（建模）、Analysis、Design，和 Implementation 也可以解释为抽象层次。本教程着重于 Analysis 和 Design 的核心。（更多关于这些内

9、容的信息可以在参考资料部分中的 Learn 部分中找到）。 阶段：项目的细化阶段过程中进行了大量的架构活动。在初始阶段，您（架构师）选择了架构上重要的需求。在细化阶段，您完成了架构“全景”，以及专注于高风险用例的详细的架构工件的代表集合。您将迭代地完成详细架构的剩余部分，贯穿构造阶段的始终。 角色： 软件架构师执行本系列中例举的核心任务。该角色负责制定关于被构建系统的主要技术决策，为了满足所有需求。这些决策的结果在软件架构中指定。注意，首先，本系列的第 1 部分（本教程）介绍了业务架构师和业务过程分析人员所执行的任务。 活动：本系列中详细介绍的核心活动是面向服务的体系结构（SOA，或简称服务架

10、构）的建模。包含了在传统的 RUP 之上的 SOA 内容的 RUP for SOMA（Service-Oriented Modeling and Architecture）插件，将该活动称为Service Specification（服务规范）。请查阅参考资料 部分，获得 RUP for SOMA 插件的链接，它提供了将 RUP for SOA 的内容与 IBM 的 Global Business Services (GBS) SOMA 方法结合在一起的途径。 工具：软件架构师建模用的工具是 Rational Software Architect。Rational Software Archi

11、tect V7 和之后的版本比以前的版本包含更多 SOA 能力。教程的这个部分将介绍这些能力。该部分还使用了另一个称为 WebSphere Business Modeler Advanced Edition（V6.0.2 和之后的版本）的工具，为业务分析人员对业务过程建模时使用。请查阅参考资料部分，获得这些产品的试用下载的链接。图 1： RUP 规程请参考 Architecture and Services developerWorks 文章系列（参考资料 部分中的 Learn 之下），了解更多关于 SOA 和 IBM 产品的细节。回页首SOA 解决方案栈如 SOA 术语系列文章中定义的（参见

12、参考资料部分的链接），SOA 解决方案栈，如图 2 所示，是描述了 SOA 解决方案概念视图的 SOA 参考模型。有时候称为 SOA layered architecture（SOA 分层架构），该模型引入了层（概念，例如业务过程、服务，或服务组件）及其之间的关系。它独立于实现所用到的技术。图 2：SOA 解决方案层次5 个功能层如下（从底到顶）： 可操作的系统（Operational systems）表示现有的 IT 资产（后面称为外部系统（external systems），并且说明了以前的 IT 投资是有价值的，并且应该在 SOA 中加以利用。 服务组件（Service componen

13、ts）可能利用可操作的系统层中的一个或多个应用程序实现服务。如您在图 2 中看到的，消费者和业务过程不直接访问组件：它们访问服务。如果合适，可以在 SOA 中内部复用，或利用现有的组件。 服务（Services）表示已经部署到环境中的服务。这些服务是受治理的、可发现的实体。在服务提供方那里分组，并且由服务消费者进行消费。 业务过程（Business Process）表示将业务过程实现为服务安排的可操作工件。 消费者（Consumers）表示用于访问业务过程、服务，和应用程序的通道。4 个非功能层： 整合（Integration）：提供将服务请求中介转换、路由，及传递给正确的服务提供方的能力。

14、服务质量（Quality of Service）：提供满足 SOA 的非功能需求（举例来说，可靠性、可用性）的能力。 信息架构（Information Architecture）：提供支持数据、元数据，和商业智能的能力。 治理（Governance）：提供支持 SOA 中业务可操作的生命周期管理的能力。要说明 SOA 解决方案是什么，还需要更多详细内容。请查阅参考资源部分中列出的文章“Design an SOA Solution using a Reference Architecture”，了解关于这个问题的详细内容。本系列着重于中间的层，服务层。在本系列的后面的教程中，您将花费时间来指定服

15、务模型工作产品的模型要素。第 1 部分（本教程）探讨业务过程层。这常常称为自顶向下的方法。详细的设计要素属于服务组件层。利用来自可操作的系统层的现有（非 SOA）系统称为自底向上的方法。我们推荐自顶向下和自底向上的结合，称为 meet-in-the-middle，（举例来说）业务过程设置了项目的范围，以及来自现有系统的要利用的功能和操作。回页首用作服务建模活动的输入的模型以下模型用于执行服务建模活动： 组件业务模型（Component Business Model）：企业的战略业务层部件 业务过程模型（Business Process Model）：活动及业务项的流，以及执行角色 领域模型（D

16、omain Model）：商业信息的同一视图 系统用例模型（System Use Case Model）：参与者（人和系统）之间的交互，及所涉及的 IT 系统 外部系统模型（External Systems Model）：您可以利用的非 SOA 系统 服务模型（Service Model）（分析层）：确定的且有效的概念服务组在本教程中（本系列的第 1 篇），您将描述组件业务模型和业务过程模型。Rational Software Architect V7 及之后的版本Rational Software Architect 是高级的 MDD 工具，您可以用它在不同的抽象层次上为软件建模，用变换将模

17、型从一个层次变化到下一个层次，并且生成、开发，及测试代码。本部分将介绍与 SOA 和架构相关的 Rational Software Architect 特性。如果您已经熟悉了 Rational Software Architect，可以跳过此部分。Rational Software Architect 基于开源的 Eclipse 平台，而 Version 7 基于 Eclipse Version 3.2。它通过以下内容支持团队开发： 基于资产的开发（Asset-Based Development，ABD） 基于模型的工程（Pattern-Based Engineering，PBE） 统一建模语

18、言（Unified Modeling Language，UML） Java Standard Edition Java Enterprise Edition 可复用的资产规范（Reusable Asset Specification，RAS） Web 服务互操作性（Web Services Interoperability，WS-I）概要文件Rational Software Architect 的集成环境中包含 IBM Rational Software Modeler 和 IBM Rational Application Developer。它还提供与其他产品的集成特性，例如 WebSph

19、ere Business Modeler、IBM Rational Clear Case、CVS（版本控制系统）、IBM Rational ClearQuest，和 IBM Rational RequisitePro。如果您不熟悉 Rational Software Architect，我们推荐您从 Welcom 页开始漫游（如图 3 所示），当您启动 Rational Software Architect 并使用新工作区时，它应该会显示出来。您还可以通过 Help Welcome 访问。图 3：Rational Software Architect Welcome 页Welcome 页可以让

20、您根据角色（右下）启用并取消 Rational Software Architect 能力，并且提供关于 Rational Software Architect 的信息的指示，例如： Overview：Rational Software Architect 支持的特性的描述 Tutorials：教您如何使用 UML 建模或应用程序开发领域中的关键特性的教程 Samples：包含模型或代码的示例工程，例举出与教程中涵盖的区域相同的，工具中的关键特性 Whats new：在此版本中主要的先进特性的描述 First steps：起始步骤提供了关于执行 Rational Software Archit

21、ect 所支持的关键任务的逐步指导 Web resources：到相关在线参考资料的链接，主要在 IBM developerWorks Web 站点或 上 Migrate：关于如何从其他版本（举例来说，Rational Software Architect V6）或工具（举例来说，IBM Rational Rose）导入工程的信息如果您是软件架构师并且对 Rational Software Architect 十分生疏，我们特别推荐您参阅以下 Overview Modeling Basics Modeling life cycle support Integrations for the de

22、velopment life cycle 之下的内容。执行以下步骤：1. 如果您还没有安装 Rational Software Architect（Rational Software Architect）V7，请安装它（参见参考资料部分的下载链接）。2. 通过选择 Start All Programs IBM Software Delivery Platform IBM Rational Software Architect IBM Rational Software Architect 启动 Rational Software Architect。3. 在 Workspace Launche

23、r 对话框中，为您的工作区指定目录（举例来说，C:rsa-workspace）并单击 OK。4. Rational Software Architect 应该启动了，您应该看到 Welcome 窗口（图 3）。5. 研究本部分中列出的文档。建模透视图在 用户界面（User Interface，UI）术语中，Eclipse 透视图是一组支持具体角色或活动的视图。Rational Software Architect 包含内嵌的透视图（例如，Modeling、Plug-in Development，或 Java），而您还可以创建您自己的。在本教程中，您大部分时间将处于 Modeling 透视图中，

24、如图 4 所示。图 4：Rational Software Architect Modeling 透视图Modeling 透视图包括 4 个主要的视图： Project Explorer 视图，在该视图中，您可以看到工程、模型，和包下面的模型要素和图 Diagram Editor 视图，在该视图中，您可以查看并修改图，并且创建、删除或更新模型要素 Outline 视图，它让您看到，diagram 视图中当前显示的是大图的哪个部分 Properties 视图，它提供关于所选模型要素的可编辑的详细信息执行以下步骤：1. 在 Welcome 窗口中，单击 Go to the workbench，如图

25、 5 所示。2. 您应该默认处于 Resource 透视图之下。选择 Window Open Perspective Modeling，切换到 Modeling 透视图。这是您在本教程中用 Rational Software Architect 做的最后的事情。您现在可以将其关闭。图 5：到达工作平台回页首V7 中的 SOA 新特性现 在 V7 Rational Software Architect 产品中有两个 SOA 特性。在 V6 中，这些是可以从 developerWorks 上获得的资产。随着 SOA 越来越成为主流，这些特性已经被集成到产品中，并且得到充分的支持，您将在本系列教程中

26、利用它们： UML 2 Profile for Software Services（UPSS）：此概要文件定义了您用于为服务架构建模的原型（举例来说，serviceSpecification、serviceConsumer、 serviceProvider，和 service。本系列下一个部分将在您把该特性用于服务模型时，介绍每个原型。如果您想要现在开始了解它，查阅以下参考资料部分中的任一文章，以了解更多详情：o 关于 UML 2 Profile for Software Services 的 developerWorks 的文章o The Building SOA Solutions wit

27、h the Rational SDP Redbook，第 9 章，服务模型部分 UML to WSDL transformation：MDD 转换的核心允许您根据源模型或代码生成目标模型或代码。Rational Software Architect 提供了所支持的转换成品，以及构建您自己的转换的框架。UML to Web Services Definition Language （WSDL）允许您根据 UML 模型（不论它是否用了 UPSS）生成 WSDL 和 XLM Schema。在这种情况下，您将把服务模型用作输入。当服务模型描述系统的架构上的重要部分时，服务模型将用于生成实现的架构上重要

28、的部分。设计模型中 加入了更多的细节，它可以用于生成进一步的实现细节（架构上重要的部分的内部实现）。在写本文的时候，我们使用了 V7 及补丁 001。我们推荐您在学习本教程时使用最新的补丁。Component Business Model（组件业务模型）如在 SOA 术语系列文章中定义的（参见参考资料部分的链接），IBM Component Business Model 是令商家着重于核心能力 区别于竞争者的业务部分 的战略方法，看资源是如何消耗的，最好将业务与 IT 目标结合。面向服务实现了这些业务组件交互的必要集成，以及它们的灵活性（例如外包一个组件）：业务组件有独特的业务目的，并且通过一

29、组提供给（或消费）其他组件的业务服务进行协作。注意，创建成熟的组件业务模型通常不在软件开发项目的范围之内：它通常由商业策略和变更工作生成。当此输入不可用时，有时候值得创建一个基本的组件业务模型图来提供软件开发项目的业务建模工作的环境：图 6 展示了 DVD2U 企业的组件业务模型图。图 6：DVD2U 组件业务模型图业务组件（功能领域）属于三个责任等级之一（图的行）： 指导（战略） 控制（管理） 执行DVD2U 有四个业务能力（图的列）： 仓储：库存、出货，和返还 销售：邮件销售、店铺销售，和推销 租赁：商店、在线，或邮件租赁 营销：定价、营销活动，和广告通过构建组件业务模型工作间，您已经确定

30、 Online Rentals 业务组件（在 Rental 和 Execute 之下）是关键的业务组件。组件业务模型称之为 hot component，图 6 中显示它上附有星型图标。因而 Online Rentals 是业务功能领域，组件业务模型工作将对于它来观察人、过程、系统，和更重要的服务。Business Process Model（业务过程模型）图 7 和图 8 显示了 Return Video 业务过程，它属于 Online Rentals 业务能力。这是设置 SOA 项目（在本系列中您为之进行架构建模）的范围的业务过程。图 7：Return Video 业务过程（1/2)从图 7

31、 中看，过程流如下：1. DVD2U 会员使用预付款的信封将视频邮寄回 DVD2U 仓库。2. 会员可以有选择地从 Web 浏览器上登录他的 DVD2U 帐户，通过标记哪些视频已经邮寄来更新电影列表。3. 当这件事发生时，系统将检索会员的声誉。4. 一两天之后，工作在 DVD2U 仓库的收货员收到了视频。5. 收货员检查视频。图 8：Return Video 业务过程（2/2）图 8 中的过程流：1. 如果会员通报视频已归还，并且该会员有良好的声誉，那么系统更新该会员的概要文件，说明该会员列表中的下一个视频可预定。2. 当检查完视频之后，收货员在系统中记录收到该视频。3. 系统将视频副本放回整个仓库的库存中。请注意，业务过程建模工作确定并编写代码： 角色： Member（顶端的泳道）和 Receiving Clerk（中间的泳道） 自动化（作为分类符）：Human Only（橙色）、Human-System（蓝色）、System-Human（浅蓝，没显示），和 System Only（灰色） IT 系统（作为分类符）：Member