對復(fù)雜系統(tǒng)的建模是架構(gòu)師的基礎(chǔ)能力之一。從這篇文章開始，筆者介紹系統(tǒng)建模語言SysML（OMG System Modeling Language）。

SysML是一種通用的圖形建模語言，用于定義、分析、設(shè)計和驗證復(fù)雜系統(tǒng)。

這里需要注意一點(diǎn)，SysML僅僅是一種建模語言，不是建模方法。就像EEA建模軟件PREEvision一樣，它也只是對汽車電氣系統(tǒng)建模的一種軟件和工具，它不能告訴你實(shí)際操作層面應(yīng)該如何建模。

SysML是基于UML的擴(kuò)展，共定義了9種模型圖，如圖1所示。

圖1SysML定義的模型圖

我們首先來了解結(jié)構(gòu)圖，因為系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是了解任何一個系統(tǒng)的基礎(chǔ)。SysML結(jié)構(gòu)圖主要是對系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)以及組成元素間的關(guān)系進(jìn)行描述，這也是架構(gòu)的定義（組成+交互，見之前的文章“架構(gòu)是個什么鬼”）所關(guān)心的最主要問題。

結(jié)構(gòu)圖包括：模塊定義圖、內(nèi)部模塊圖、參數(shù)圖（一種特殊的內(nèi)部模塊圖）和包圖。

模塊定義圖中可能會出現(xiàn)包、模型、模型庫、視圖、模塊和約束模塊。其中最重要和常見的是模塊和約束模塊。這篇文章筆者先重點(diǎn)介紹“模塊”這個基本元素。

模塊是SysML中的基本元素，它可以用于表示系統(tǒng)中的任意實(shí)體，我們可以使用模塊對系統(tǒng)中的實(shí)體進(jìn)行建模。

既然SysML是一種圖形建模語言，那首先要解決的問題是如果通過一個圖形來表達(dá)模塊這個基本元素，如圖2所示。

圖2 模塊的圖形表達(dá)方式

模塊通過帶有<>標(biāo)識的矩形框表示，其后帶有模塊的Name（用戶自定義），還可以通過可選的其他分隔框，用來標(biāo)識模塊的其他部分。如圖2所示，該模塊包含"值屬性" 和 "操作屬性"分隔框。

模塊的屬性包括結(jié)構(gòu)屬性和行為屬性兩個大的類別。既然模塊定義圖屬于結(jié)構(gòu)圖的一種，那么模塊屬性的作用就要表達(dá)出與模塊結(jié)構(gòu)相關(guān)的屬性，本質(zhì)上也就是表達(dá)模塊之間的關(guān)系。

模塊的名稱和屬性其實(shí)很好理解，系統(tǒng)的任何實(shí)體必然需要有個名稱，而不管是結(jié)構(gòu)屬性還是行為屬性，都是表達(dá)模塊之間的一種關(guān)系。

在之前的文章“架構(gòu)與關(guān)系”中，筆者提出事物之間的5種主要關(guān)系：概念關(guān)系、空間關(guān)系、時間關(guān)系、行為關(guān)系和因果關(guān)系。模塊的名稱可類比為概念關(guān)系，名稱就是概念的命名，結(jié)構(gòu)屬性必然也包括空間、時間和因果關(guān)系，而行為屬性可以類比為行為關(guān)系。

以上只是筆者做的一種類比，因為SysML建模語言畢竟只是對現(xiàn)實(shí)世界中真實(shí)系統(tǒng)的一種抽象，模型不是系統(tǒng)本身，不可能表達(dá)出系統(tǒng)的所有方面。因此SysML中模塊的屬性也不可能等同于現(xiàn)實(shí)世界中的實(shí)體屬性，模塊屬性只是根據(jù)建模的需要，對實(shí)體某一方面做的一種抽象表達(dá)。

結(jié)構(gòu)屬性包括值屬性（圖2中的Values就代表值屬性）、約束屬性、引用屬性、組成屬性、端口共 5 種類型。行為屬性包括操作（圖2中的operations就代表操作）和 接收（receptions）。

未完待續(xù)。。。

審核編輯：湯梓紅