Диаграмма развёртывания

Для описания системной архитектуры в UML используется специальная диаграмма развёртывания (или размещения). Она показывает узлы, среды выполнения, артефакты и связи между ними.

Сама по себе диаграмма развёртывания — это структурная диаграмма, которая показывает, каким образом артефакты размещаются на целевых узлах развёртывания. Компоненты могут быть связаны с этими артефактами через отношение «manifest», но физически на узлах размещаются именно артефакты.

Узлы и подключения

Просто узел

Узлы можно вкладывать как друг в друга, как с помощью композиции, так и визуально, непосредственно один внутрь другого.

Вложенность узлов

Вложенность узлов с помощью композиции

Узлы часто уточняются ключевыми словами «device» или «executionEnvironment». Они показывают, что перед нами физическое устройство или среда выполнения. Многие инструменты дают этим обозначениям интерфейс стереотипов, но при чтении диаграммы важен смысл: это специализации узла.

Устройство (device) — это физический вычислительный ресурс. При необходимости его можно уточнять дополнительными стереотипами или просто именем узла, например:

«application server»;
«client workstation»;
«mobile device»;
«embedded device».

Пример устройства

Среда выполнения (execution environment) — это программная среда, внутри которой выполняются или размещаются другие элементы: операционная система, контейнер приложений, СУБД, браузер, виртуальная машина. Её также можно уточнять именем или стереотипом, например:

«OS»;
«workflow engine»;
«database system»;
«J2EE container»;
«web server»;
«web browser».

Пример среды выполнения

Узлы могут быть связаны друг с другом с помощью специального типа ассоциаций, подключений (communication path). На диаграмме развёртывания они показывают, какие узлы связаны и какие протоколы взаимодействия используются. Как и на обычных ассоциациях, можно указывать кратность, чтоб показать наличие нескольких экземпляров узлов, это полезно, например, в случаях, когда у нас есть балансировщик нагрузки и за ним несколько серверов.

Физическое соединение между устройствами

Соединение между средами выполнения

Важный момент, на который хочется обратить внимание: не забывайте про модель OSI, когда указываете протоколы взаимодействия между узлами. Некорректно показывать, например, что два устройства подключаются по HTTP, а браузер и веб-сервер — по TCP/IP. В первом случае идеально было бы показать физическое подключение по Ethernet или Wi-Fi, а во втором — по HTTPS.

Выбор протокола должен соответствовать уровню детализации модели. Между браузером и веб-сервером уместен HTTPS. Между приложением и PostgreSQL можно указать PostgreSQL protocol, а при более низком уровне детализации — TCP. Между физическими устройствами лучше показывать физическую или сетевую среду связи, если именно она важна для модели.

Артефакты и их развёртывание

Простой артефакт

Артефакт показывается в виде прямоугольника с иконкой в углу и ключевым словом «artifact».

Артефакты могут иметь дополнительные стереотипы:

Стереотип	Смысл
`«file»`	Физический файл в контексте разрабатываемой системы.
`«document»`	Документ, не являющийся исходным или исполняемым файлом.
`«source»`	Исходный файл, который может быть скомпилирован или обработан.
`«library»`	Статическая или динамическая библиотека.
`«executable»`	Исполняемый файл программы.
`«script»`	Скрипт, который интерпретируется средой выполнения.

Поскольку артефакт — это классификатор, то они могут быть связаны отношением ассоциации и производными, например, композицией. Также можно делать артефакты зависимыми друг от друга.

Артефакт с двумя вложенными артефактами

Зависимость артефакта

Основное назначение артефактов — материализация (манифестация) других элементов модели, например, компонентов. Другими словами, артефакт является физической единицей, которая реализует или представляет логический элемент модели. Развёртывание — это уже отдельное отношение, которое показывает размещение артефакта на цели развёртывания.

Пример отношения материализации

Отношение материализации — это отношение зависимости (если быть более точным, это подтип отношения абстракции, более близкий к реализации), которое показывается так же, как и сама зависимость, но подписывается ключевым словом «manifest».

В UML 2 с помощью отношения материализации можно связывать не только непосредственно компоненты, но и другие элементы модели, которые могут быть представлены артефактом. Например, артефакт может материализовать компонент, класс или пакет. Это всё ещё не означает размещение на узле: размещение показывается отношением deployment.

Как показать, что артефакт развёртывается на каком-то узле? Есть два способа. Первый и самый часто употребимый: показать артефакт внутри нужного узла. Второй способ — связать артефакт и узел отношением зависимости с ключевым словом «deploy».

Пример развёртывания с помощью отношения

Также можно показать параметры развёртывания того или иного артефакта (например, конфигурационные файлы), это делается с помощью спецификации развёртывания (deployment specification). Она является подтипом артефакта с ключевым словом «deployment spec».

Спецификация развёртывания с тремя параметрами

В нотации спецификацию развёртывания обычно прикрепляют к развёрнутому компоненту или артефакту обычной dependency-стрелкой. Семантически такая спецификация параметризует deployment, а не является произвольной ассоциацией между двумя файлами.

Пример с зависимостью

Пример с ассоциацией