第四章顺序图和协作图(UML)

WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING第四章顺序图和协作图

教学目标:了解顺序图、协作图的组成部分，及两者的关系教学要求:能建立简单的顺序图和协作图1WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.1交互图的概述

在建立好系统的静态模型的基础后，就要建立需求分析和设计系统的动态结构，建立动态模型。动态模型描述了系统随时间变化的行为。动态模型主要是建立系统的交互图和行为图交互图：用来描述对象之间及对象与参与者之间的动态协作关系及协作过程中以行为为次序的图形文档。2WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.1交互图的概述

交互图包含顺序图和协作图3WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.２顺序图

顺序图：显示对象之间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的（时序图）。顺序图强调消息的时间顺序，描述类系统中类和类之间的交互顺序图组成：对象（类角色）、生命线（lifeline）、控制焦点（focusofcontrol）、消息message)4WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.２顺序图

对象：代表顺序图中的对象在交互中所扮演的角色。表示方式：5WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.２顺序图

生命线：代表顺序图中的对象在一段时期内的存在表示方式：对象底部中心一条垂直的虚线6WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.２顺序图

控制焦点（激活期）：代表顺序图中的对象执行一项操作的时期。表示方式：生命线上一条窄的矩形7WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

消息是定义交互和协作中交换信息的类，用于对实体间的通讯内容建模，信息用语在实体间传递信息。允许请求其他的服务，类角色通过发送和接收信息进行通信8WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

调用消息：发送者把控制传递给消息的接收着，然后停止活动，等待接收者放弃或返回控制Notes:被动对象需要消息驱动才能执行动作，被调用对象需要有个返回消息，但一般不划出来。9WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

异步消息：发送者把控制传递给消息的接收着，然后继续自己的活动，不等待接收者放弃或返回控制。消息发送者和接收者是同步工作的10WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

返回消息：返回消息表示从过程调用返回。在顺序图中可以不用画出。如果是非过程调用有消息返回，则必须画出来表示方式：用带虚线的箭头表示11WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

阻止消息：消息发送者发出消息给接收者，如果接收者无法立即接收消息，则发出阻止消息。表示方式：用带实线的折回箭头表示12WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING

顺序图和协作图４.３顺序图中的消息

超时消息：消息发送者在指定时间内发出消息给接收者，如果接收者无法接收消息，则消息发送者放弃该消息。表示方式：椭圆表示13WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.４建立顺序图

建立顺序图的作用：第四章顺序图和协作图顺序图有生命线生命线表示一个对象在一段时期内的存在，正是因为这个特性，使用顺序图适合对象之间消息的时间顺序顺序图有激活期激活期代表一个对象直接或间接的执行一个动作的时间，激活矩形的高度代表激活持续时间．14WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.４建立顺序图

建立顺序图的步骤：确定交互过程的上下文（context）识别参与交互过程的对象为每个对象设置生命线从引发这个交互过程的初始消息开始，在生命线之间自顶向下依次画出随后的各个消息如果需要表示消息的嵌套，和表示消息发生的时间点，则采用控制焦点如果需要说明时间约束，则在旁边加上约束说明如果需要，可以为每个消息附上前致和后置条件第四章顺序图和协作图15WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.４建立顺序图

案例1：银行卡客户用ＡＴＭ(AutomaticTellerMachine

)取款过程第四章顺序图和协作图16WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING第四章顺序图和协作图17WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.４建立顺序图

案例2：奖金审批顺序图第四章顺序图和协作图18WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.5协作图

协作图：用于描述系统的行为是如何由系统的成分协作实现的图.包括对象、消息、链。多对象：由多个对象组成的对象集合。表示方法：用多个方框重叠表示第四章顺序图和协作图19WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.5协作图

主动对象：是一组属性和一组方法的封装体，其中至少有一个方法不需要接收消息就能主动执行第四章顺序图和协作图20WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.5协作图

链接：用来连接对象，实现传输或实现消息的传递。消息显示在链接旁边，一个链上可以有多个消息。第四章顺序图和协作图21WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.5协作图

消息流：消息流代表协作图中对象间通过链接发送的消息。消息由一个对象发出由消息所指的对象接收。消息流上标有消息的序列号和类角色间发送的消息。一条消息会触发接受对象中的一项操作。第四章顺序图和协作图22WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.5协作图

协作图的用途:协作图强调交互中实例间的结构关系及所传送的消息．如果按组织对控制流建模，就应该选择协作图．协作图使用于对复杂的迭代和分支的可视化以及对多并发控制流的可视化建模第四章顺序图和协作图23WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.６建立协作图的步骤

第四章顺序图和协作图设置交互的语境．语境可以是系统、子系统、操作、类、用例、或用例的脚本。通过识别对象在交互中所扮演的角色，开始绘制协作图，把这些对象做为图的顶点放在协作图中在识别了协作图后，为每个对象设置初始值根据对象间的关系开始确定对象间的链接从引起交互的消息开始，按消息的顺序，把随后的消息附到适当的链接上。描述了对象间的消息传递，可以用带小数点的编号来表示嵌套24WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.６建立协作图的步骤

第四章顺序图和协作图如果需要说明时间或空间约束，可以用适当的时间或空间约束来修饰消息在建模过程中，如果想更详细的描述这个控制流，可以为交互过程中的每个消息附上前置条件和后置条件。25WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.６建立协作图的步骤

第四章顺序图和协作图例：分店管理协作图

企业负责人回收分店信息模块门店退货模块分店进货模块

系统操作员１：回收分店信息２：分店的申请３：分店的申请4:处理分店的退货申请5:处理分店的进货申请26WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.7顺序图和协作图的比较

第四章顺序图和协作图顺序图和协作图都属于交互图，都用于描述系统中对象间的动态关系。两者一般可以互换。两者不同的地方：顺序图有生命线生命线表示一个对象在一段时期内的存在，正是因为这个特性，使用顺序图适合对象之间消息的时间顺序顺序图有激活期激活期代表一个对象直接或间接的执行一个动作的时间，激活矩形的高度民主代表激活持续时间．协作图有路径为了说明一个对象如何与另一个对象链接，可以在链的末路附上一个路径造型协作图有序列号27WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.7顺序图和协作图的比较

第四章顺序图和协作图顺序图和协作图都属于交互图，都用语描述系统中对象间的动态关系。两这一般可以互换(续)。两者不同的地方：为了描述交互过程中消息的时间顺序，需要给消息添加顺序号。他是一个整数，从表面上看开始递增，每个消息号是唯一的，可以通过点来表示嵌套关系。如在消息１中，消息1.1是嵌套在消息1中的第一个消息顺序图常用在表示算法、表示对象的生命期具有多线程等方面协作图常用在并发控制流方面28WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.7顺序图和协作图的比较

第四章顺序图和协作图学生毕业学位管理：要求教务人员首先把学号输入到学位初评模块，学位评审模块把学号输入到成绩管理模块，并且返回所有课程信息．学位初评模块把学号输入到奖惩管理模快，并且返回奖惩记录．学位评审模块得出评审结果，信息打印模块打印出该学生学位评审结果29WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.7顺序图和协作图的比较

第四章顺序图和协作图教务人员学位初评摸块成绩管理模块奖惩管理摸块信息打印模块学生学号学生学号学生学号返回课程成绩返回奖惩记录学位初评结果该学生学位初评结果学生毕业学位管理顺序图30WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.7顺序图和协作图的比较

第四章顺序图和协作图教务人员学位初评摸块成绩管理模块奖惩管理摸块信息打印模块学生毕业学位管理协作图1.学生学号2.学生学号4.学生学号3．该学生所有课程成绩５该学生奖惩记录６．学位初评结果７.打印结果31WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING４.８支持工具

支持的工具很多，应该具备以下两点：１．支持以动画方式执行的模型，在分析和设计阶段就能发现系统中可能存在的问题２．支持软件开发的正向和逆向工程第四章顺序图和协作图32WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:要求设计出以下顺序图和协作图系统管理员添加书籍图书管理员处理书籍借阅图书管理员删除书目借阅者预定书籍的顺序图和协作图第四章顺序图和协作图33WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:系统管理员添加图书顺序图:第四章顺序图和协作图34WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:系统管理员添加图书协作图:第四章顺序图和协作图35WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:图书管理员处理借阅图书顺序图:第四章顺序图和协作图36WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:图书管理员处理借阅图书协作图:第四章顺序图和协作图37WUHANUNIVERSITYOFSCIENCEANDENGINEERING综合案例1:读者预定书籍顺序图:第四章顺序图和协作图38WUHANUNIVERSIT