5.交互圖(序列+協(xié)作)

1、交互圖,交互圖概述 序列圖的定義和作用 序列圖的組成元素 協(xié)作圖,交互圖概述,交互圖（Interaction Diagram） 描述對(duì)象之間的關(guān)系 描述對(duì)象之間的信息傳遞 作用 通常用來(lái)描述某個(gè)用例的行為 為實(shí)現(xiàn)某個(gè)用例，為系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為建模 種類 序列圖（Sequence Diagram） 協(xié)作圖（Collaboration Diagram）,序列圖（sequence diagram）,定義：描述對(duì)象之間的消息交互的二維圖 又稱“時(shí)序圖”或“順序圖” 橫向：代表在協(xié)作中各獨(dú)立對(duì)象的角色 縱向：時(shí)間軸，沿豎線向下延伸。 用于強(qiáng)調(diào)消息在時(shí)間軸上的先后順序,序列圖（sequence diagram

2、）,作用： 通常用來(lái)描述用例的實(shí)現(xiàn)：表明了由哪些對(duì)象，通過(guò)消息相互協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)用例的功能 可以根據(jù)對(duì)象之間的交互關(guān)系來(lái)定義類的職責(zé),序列圖（sequence diagram）,自動(dòng)車鎖系統(tǒng)中的鎖車用例,序列圖的組成元素,組成元素 對(duì)象 生命線：表示對(duì)象的生存期 激活(控制焦點(diǎn))：表示對(duì)象正在執(zhí)行某個(gè)操作 消息：表示對(duì)象之間的通訊,生命線,激活,對(duì)象,順序圖的組成,消息,對(duì)象,序列圖中的對(duì)象 系統(tǒng)的參與者 任何有效的系統(tǒng)對(duì)象 對(duì)象的表示形式 圖形：包圍名稱的矩形框 名稱：對(duì)象名 ：類名 特點(diǎn)：下部有一條被稱為“生命線”的垂直虛線,對(duì)象,對(duì)象的類型 Persistence（持續(xù)性） Persiste

3、nt（持續(xù)）：對(duì)象能夠保存在數(shù)據(jù)庫(kù)或其它持續(xù)存儲(chǔ)器中 Static（靜態(tài)）：保存在內(nèi)存中，直至程序終止才會(huì)銷毀 Transient（臨時(shí)）：臨時(shí)保存在內(nèi)存中,對(duì)象,對(duì)象的位置 對(duì)象置于順序圖的頂部：意味著在交互開始的時(shí)候?qū)ο缶鸵呀?jīng)存在 對(duì)象的位置不在頂部：表示對(duì)象是在交互的過(guò)程中被創(chuàng)建的 主角：一個(gè)交互的發(fā)起對(duì)象，通常在最左邊 反應(yīng)系統(tǒng)角色：與主角交互的對(duì)象，通常在圖的右邊,生命線,生命線（Lifeline） 對(duì)象的底部中心位置的一條垂直的虛線 這是一個(gè)時(shí)間線，其長(zhǎng)度取決于交互持續(xù)的時(shí)間，用來(lái)表示對(duì)象在一段時(shí)間內(nèi)的存在 對(duì)象存在的時(shí)段 對(duì)象在擁有控制線程時(shí) 被動(dòng)對(duì)象被外部調(diào)用時(shí),銷毀對(duì)象,激活

4、/控制焦點(diǎn)(Focus of Control),在對(duì)象的生命線上，包含一個(gè)矩形，表示對(duì)象處于激活狀態(tài) 處于激活狀態(tài)的對(duì)象正在執(zhí)行某個(gè)任務(wù) 對(duì)象在完成自己的工作后，去除激活，處于空閑狀態(tài) 頂端與激活時(shí)間對(duì)齊，底端與完成時(shí)間對(duì)齊,激活/控制焦點(diǎn),可以通過(guò)修改Options中的Diagram來(lái)決定是否顯示激活狀態(tài)。,消息,消息的定義： 一個(gè)對(duì)象(發(fā)送者)向另一個(gè)或幾個(gè)其他對(duì)象(接收者)發(fā)送信息號(hào) 一個(gè)對(duì)象(調(diào)用者)調(diào)用另一個(gè)對(duì)象(被調(diào)用者)的操作 消息的組成 包括消息號(hào)、消息名、消息參數(shù)。 例如：1.login（uName, uPwd）,不同類型的消息,不同類型的消息,不同類型的消息,Synchro

5、nization（同步性） Simple（常規(guī)） Synchronous（同步） Balking（阻止） Timeout（超時(shí)） Procedure Call（過(guò)程調(diào)用） Asynchronous（異步） Return（返回） Frequency（頻率） Periodic（定期）：按照固定時(shí)間間隔發(fā)送 Aperiodic（不定期）：只發(fā)送一次，或者在不規(guī)則的時(shí)間發(fā)送,不同類型的消息,序列圖的繪制順序,練習(xí)1：繪制序列圖,倉(cāng)庫(kù)管理員處理產(chǎn)品入庫(kù)工作流程，基本工作流程如下： 1.倉(cāng)庫(kù)管理員將通過(guò)庫(kù)存管理子系統(tǒng)將生產(chǎn)的產(chǎn)品處理入庫(kù)。 2.倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)庫(kù)存管理子系統(tǒng)中的產(chǎn)品入庫(kù)界面獲取產(chǎn)品信息。 3

6、.產(chǎn)品入庫(kù)界面根據(jù)產(chǎn)品的編號(hào)將產(chǎn)品類實(shí)例化并請(qǐng)求該類產(chǎn)品信息。 4.產(chǎn)品類實(shí)例化對(duì)象根據(jù)產(chǎn)品的編號(hào)加載產(chǎn)品信息，并提供給產(chǎn)品入庫(kù)界面。 5.倉(cāng)庫(kù)管理員通過(guò)產(chǎn)品入庫(kù)界面增加產(chǎn)品數(shù)目。 6.產(chǎn)品入庫(kù)界面通過(guò)產(chǎn)品類實(shí)例化對(duì)象修改產(chǎn)品信息。 7.產(chǎn)品類實(shí)例化對(duì)象向產(chǎn)品入庫(kù)界面返回修改信息。 8.產(chǎn)品入庫(kù)界面向倉(cāng)庫(kù)管理員顯示添加成功信息。,練習(xí)1：繪制序列圖,練習(xí)2,為ATM存款用例繪制一個(gè)序列圖,轉(zhuǎn)賬用例序列圖,練習(xí)3,為選課系統(tǒng)中的選課用例繪制序列圖。假設(shè)學(xué)生已經(jīng)成功登陸系統(tǒng)，選擇的事件可以簡(jiǎn)化如下： 選課事件： 1.進(jìn)入選課主界面。 2.點(diǎn)擊選課。 3.系統(tǒng)顯示所有課程信息。 4.學(xué)生選擇課程。

7、5.系統(tǒng)驗(yàn)證課程是否可選。 6.系統(tǒng)提示課程選擇成功，提示學(xué)生交費(fèi)。 7.用例結(jié)束。 錯(cuò)誤事件： 5A: 課程不可選。 5A1：系統(tǒng)提示課程不可選原因。、 5A2：重新選課。,練習(xí)3,練習(xí)3（查詢課程）,練習(xí)4：繪制序列圖,以飲料自動(dòng)銷售系統(tǒng)為例，對(duì)“買飲料”的種場(chǎng)景進(jìn)行建模，對(duì)每一個(gè)場(chǎng)景，繪制其對(duì)應(yīng)的順序圖 1）買飲料的正常場(chǎng)景，基本事件流如下： （1）顧客從機(jī)器的前端錢幣口投入錢幣，然后選擇想要的飲料 （2）錢幣到達(dá)錢幣記錄儀，記錄儀更新自己的存儲(chǔ) （3）記錄儀通知分配器分發(fā)飲料到機(jī)器前端 2）飲料“已售完”的場(chǎng)景 3）機(jī)器沒(méi)有合適的零錢的場(chǎng)景,練習(xí)4：繪制序列圖,1）買飲料的“正?！眻?chǎng)景

8、,練習(xí)4：繪制序列圖,2）飲料“已售完”的場(chǎng)景,練習(xí)4：繪制序列圖,3）“沒(méi)有合適的零錢”的場(chǎng)景,練習(xí)5：繪制序列圖,打印文件 用戶通過(guò)計(jì)算機(jī)向打印服務(wù)器發(fā)送打印命令 打印機(jī)如果空閑，則直接執(zhí)行打印操作 否則，將打印文件存儲(chǔ)在打印隊(duì)列之中,練習(xí)5：繪制序列圖,借書處理（需求描述）,讀者在借書時(shí)，先由管理員把借書證上的讀者編號(hào)掃描給系統(tǒng)，系統(tǒng)檢查這個(gè)讀者的借書證合法信息；如果不合法,則系統(tǒng)給出提示，如果正確系統(tǒng)返回讀者的身份信息，以及讀者的借閱信息。 如果讀者借書數(shù)量沒(méi)有超過(guò)借書的上限，則把要借書的圖書編號(hào)輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)登記借書信息，并返回借書成功信息，借書過(guò)程完成,圖書館借書處理的順序圖,用例

9、：借書 參與者：管理員,借閱者 基本事件流： 1. 借閱者帶著借書證和書來(lái)到柜臺(tái)。 2. 管員輸入借閱者的借書證編碼。 3. 系統(tǒng)檢查借閱者的合法性。 4. 系統(tǒng)顯示借閱者的信息。 5. 系統(tǒng)檢查借閱者的借閱信息。 6. 管員輸入所借圖書的條碼。 7. 系統(tǒng)顯示所借圖書的信息，并登記圖書。 管員重復(fù)67步，直到結(jié)束。 8. 系統(tǒng)登記借閱者的本次借閱信息，并顯示。 擴(kuò)展事件流： 3a. 借閱者身份非法，則提示，本次拒借。 5a. 該借閱者所借圖書中有超期的, 則提示, 本次拒借。 5b. 該借閱者所借圖書數(shù)量超過(guò)了上限, 則提示, 本次拒借。,還書處理（需求描述）,讀者在還書時(shí)，先由管理員把所借

10、圖書的圖書編號(hào)掃描給系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到這個(gè)信息,則顯示這個(gè)該讀者信息,以及這本書的信息。 管理員確認(rèn)還書,則系統(tǒng)登記還書信息，并返回還書成功信息，還書過(guò)程完成。,圖書館還書處理的序列圖,用例：還書 參與者：管理員,借閱者 操作流： 管理員進(jìn)入圖書借閱界面，用例開始。 系統(tǒng)要求輸入所還圖書的條碼。 系統(tǒng)顯示所還圖書的圖書、讀者、借閱等信息 確認(rèn)還書。 系統(tǒng)回到上一界面，等待處理下一業(yè)務(wù)。,圖書館還書處理的序列圖,協(xié)作圖 Collaboration Diagram,協(xié)作： 在一定的語(yǔ)境中，一組用以實(shí)現(xiàn)某些行為的對(duì)象之間的相互作用 它描述了若干對(duì)象為實(shí)現(xiàn)某種目的，而組成相互合作的“對(duì)象社會(huì)” 協(xié)作圖：

11、表現(xiàn)對(duì)象協(xié)作關(guān)系的圖 是對(duì)“對(duì)象圖”的擴(kuò)展（增加消息傳遞） 序列圖和協(xié)作圖可以相互轉(zhuǎn)化 強(qiáng)調(diào)：參與交互對(duì)象的角色位置與組織關(guān)系,組成協(xié)作圖的元素對(duì)象,對(duì)象的角色表示一個(gè)或一組對(duì)象在完成目標(biāo)的過(guò)程中所應(yīng)起的那部分作用。 不需要關(guān)于某個(gè)類的所有對(duì)象都出現(xiàn) 同一個(gè)類的對(duì)象可能充當(dāng)多個(gè)角色 表示形式 和序列圖中的對(duì)象的表示方式基本一樣 與序列圖不同的是，協(xié)作圖中的對(duì)象的下部沒(méi)有 “生命線”，并且對(duì)象存在多對(duì)象的形式,組成協(xié)作圖的元素消息,作用：通過(guò)一系列的消息來(lái)描述系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為 表示形式： 每個(gè)消息包括一個(gè)順序號(hào)以及消息的名稱 使用帶有標(biāo)簽的箭頭來(lái)表示，箭頭指向接收者 附在連接發(fā)送者和接收者的鏈上

12、消息的名稱也可以是一個(gè)方法，包含一個(gè)名字和參數(shù)表、可選的返回值表。,組成協(xié)作圖的元素鏈,在協(xié)作圖中的鏈和對(duì)象圖中鏈的概念和表示形式都相同，都是兩個(gè)或多個(gè)對(duì)象之間的獨(dú)立連接。 鏈的表示形式 普通：連接在兩個(gè)對(duì)象之間的線或弧。 自身關(guān)聯(lián)：兩端指向同一對(duì)象的回路，是一條弧。,多重對(duì)象,多個(gè)對(duì)象的集合，往往是同類對(duì)象 用于表示：同一消息同時(shí)發(fā)給多個(gè)對(duì)象 在順序圖中仍然顯示為單一對(duì)象的圖標(biāo),練習(xí),畫出對(duì)應(yīng)的順序圖,答案,練習(xí)：協(xié)作圖,練習(xí)：協(xié)作圖,順序圖與協(xié)作圖的關(guān)系,順序圖與協(xié)作圖都表示對(duì)象之間的交互作用，只是側(cè)重點(diǎn)有所不同： 順序圖描述了對(duì)象交互的時(shí)間順序，但沒(méi)有明確地表達(dá)對(duì)象之間的關(guān)系（多用于用例

13、描述） 協(xié)作圖描述了對(duì)象在交互中承擔(dān)的角色，但對(duì)象在交互中的時(shí)間順序必須從消息的順序號(hào)獲得（多用于詳細(xì)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)象關(guān)系的描述） 順序圖可以表示出對(duì)象的激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)，也可以表示出對(duì)象的創(chuàng)建和銷毀的相對(duì)時(shí)間；協(xié)作圖則沒(méi)有這些功能。 兩種圖的語(yǔ)義是等價(jià)的，可以采用Rational Rose工具相互轉(zhuǎn)化，而不丟失任何信息。,練習(xí),用例“新增書籍” 基本事件流 圖書管理員向系統(tǒng)發(fā)出“新增書籍信息“請(qǐng)求。 系統(tǒng)要求圖書管理員選擇要新增的書籍是計(jì)算機(jī)類還是非計(jì)算機(jī)類。 圖書管理員做出選擇后，顯示相應(yīng)界面，讓圖書管理員輸入信息，并自動(dòng)根據(jù)書號(hào)規(guī)則生成書號(hào)。 圖書管理員輸入書籍的相關(guān)信息，包括：書名、作者、出版社、ISBN號(hào)、開本、頁(yè)數(shù)、定價(jià)、是否有CD-ROM。 系統(tǒng)確定輸入的信息中書名沒(méi)有重復(fù)。 系統(tǒng)將所輸入的信息存儲(chǔ)建檔。,練習(xí),擴(kuò)展事件流 如果輸入的書名有重名現(xiàn)象，則顯示