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） 描述對象之間的關(guān)系 描述對象之間的信息傳遞 作用 通常用來描述某個用例的行為 為實現(xiàn)某個用例，為系統(tǒng)的動態(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：描述對象之間的消息交互的二維圖 又稱“時序圖”或“順序圖” 橫向：代表在協(xié)作中各獨立對象的角色 縱向：時間軸，沿豎線向下延伸。 用于強調(diào)消息在時間軸上的先后順序,序列圖（sequence diagram

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

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

4、/控制焦點(Focus of Control),在對象的生命線上，包含一個矩形，表示對象處于激活狀態(tài) 處于激活狀態(tài)的對象正在執(zhí)行某個任務(wù) 對象在完成自己的工作后，去除激活，處于空閑狀態(tài) 頂端與激活時間對齊，底端與完成時間對齊,激活/控制焦點,可以通過修改Options中的Diagram來決定是否顯示激活狀態(tài)。,消息,消息的定義： 一個對象(發(fā)送者)向另一個或幾個其他對象(接收者)發(fā)送信息號 一個對象(調(diào)用者)調(diào)用另一個對象(被調(diào)用者)的操作 消息的組成 包括消息號、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） Procedure Call（過程調(diào)用） Asynchronous（異步） Return（返回） Frequency（頻率） Periodic（定期）：按照固定時間間隔發(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,倉庫管理員處理產(chǎn)品入庫工作流程，基本工作流程如下： 1.倉庫管理員將通過庫存管理子系統(tǒng)將生產(chǎn)的產(chǎn)品處理入庫。 2.倉庫管理員通過庫存管理子系統(tǒng)中的產(chǎn)品入庫界面獲取產(chǎn)品信息。 3

6、.產(chǎn)品入庫界面根據(jù)產(chǎn)品的編號將產(chǎn)品類實例化并請求該類產(chǎn)品信息。 4.產(chǎn)品類實例化對象根據(jù)產(chǎn)品的編號加載產(chǎn)品信息，并提供給產(chǎn)品入庫界面。 5.倉庫管理員通過產(chǎn)品入庫界面增加產(chǎn)品數(shù)目。 6.產(chǎn)品入庫界面通過產(chǎn)品類實例化對象修改產(chǎn)品信息。 7.產(chǎn)品類實例化對象向產(chǎn)品入庫界面返回修改信息。 8.產(chǎn)品入庫界面向倉庫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)，選擇的事件可以簡化如下： 選課事件： 1.進入選課主界面。 2.點擊選課。 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。 7.用例結(jié)束。 錯誤事件： 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,以飲料自動銷售系統(tǒng)為例，對“買飲料”的種場景進行建模，對每一個場景，繪制其對應(yīng)的順序圖 1）買飲料的正常場景，基本事件流如下： （1）顧客從機器的前端錢幣口投入錢幣，然后選擇想要的飲料 （2）錢幣到達錢幣記錄儀，記錄儀更新自己的存儲 （3）記錄儀通知分配器分發(fā)飲料到機器前端 2）飲料“已售完”的場景 3）機器沒有合適的零錢的場景,練習(xí)4：繪制序列圖,1）買飲料的“正?！眻鼍?/p>

8、,練習(xí)4：繪制序列圖,2）飲料“已售完”的場景,練習(xí)4：繪制序列圖,3）“沒有合適的零錢”的場景,練習(xí)5：繪制序列圖,打印文件 用戶通過計算機向打印服務(wù)器發(fā)送打印命令 打印機如果空閑，則直接執(zhí)行打印操作 否則，將打印文件存儲在打印隊列之中,練習(xí)5：繪制序列圖,借書處理（需求描述）,讀者在借書時，先由管理員把借書證上的讀者編號掃描給系統(tǒng)，系統(tǒng)檢查這個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)量沒有超過借書的上限，則把要借書的圖書編號輸入系統(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到柜臺。 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)量超過了上限, 則提示, 本次拒借。,還書處理（需求描述）,讀者在還書時，先由管理員把所借

10、圖書的圖書編號掃描給系統(tǒng)，系統(tǒng)接收到這個信息,則顯示這個該讀者信息,以及這本書的信息。 管理員確認還書,則系統(tǒng)登記還書信息，并返回還書成功信息，還書過程完成。,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： 在一定的語境中，一組用以實現(xiàn)某些行為的對象之間的相互作用 它描述了若干對象為實現(xiàn)某種目的，而組成相互合作的“對象社會” 協(xié)作圖：

11、表現(xiàn)對象協(xié)作關(guān)系的圖 是對“對象圖”的擴展（增加消息傳遞） 序列圖和協(xié)作圖可以相互轉(zhuǎn)化 強調(diào)：參與交互對象的角色位置與組織關(guān)系,組成協(xié)作圖的元素對象,對象的角色表示一個或一組對象在完成目標(biāo)的過程中所應(yīng)起的那部分作用。 不需要關(guān)于某個類的所有對象都出現(xiàn) 同一個類的對象可能充當(dāng)多個角色 表示形式 和序列圖中的對象的表示方式基本一樣 與序列圖不同的是，協(xié)作圖中的對象的下部沒有 “生命線”，并且對象存在多對象的形式,組成協(xié)作圖的元素消息,作用：通過一系列的消息來描述系統(tǒng)的動態(tài)行為 表示形式： 每個消息包括一個順序號以及消息的名稱 使用帶有標(biāo)簽的箭頭來表示，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方法，包含一個名字和參數(shù)表、可選的返回值表。,組成協(xié)作圖的元素鏈,在協(xié)作圖中的鏈和對象圖中鏈的概念和表示形式都相同，都是兩個或多個對象之間的獨立連接。 鏈的表示形式 普通：連接在兩個對象之間的線或弧。 自身關(guān)聯(lián)：兩端指向同一對象的回路，是一條弧。,多重對象,多個對象的集合，往往是同類對象 用于表示：同一消息同時發(fā)給多個對象 在順序圖中仍然顯示為單一對象的圖標(biāo),練習(xí),畫出對應(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)作圖都表示對象之間的交互作用，只是側(cè)重點有所不同： 順序圖描述了對象交互的時間順序，但沒有明確地表達對象之間的關(guān)系（多用于用例

13、描述） 協(xié)作圖描述了對象在交互中承擔(dān)的角色，但對象在交互中的時間順序必須從消息的順序號獲得（多用于詳細設(shè)計時對象關(guān)系的描述） 順序圖可以表示出對象的激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)，也可以表示出對象的創(chuàng)建和銷毀的相對時間；協(xié)作圖則沒有這些功能。 兩種圖的語義是等價的，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“請求。 系統(tǒng)要求圖書管理員選擇要新增的書籍是計算機類還是非計算機類。 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，并自動根據(jù)書號規(guī)則生成書號。 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、開本、頁數(shù)、定價、是否有CD-ROM。 系統(tǒng)確定輸入的信息中書名沒有重復(fù)。 系統(tǒng)將所輸入的信息存儲建檔。,練習(xí),擴展事件流 如果輸入的書名有重名現(xiàn)象，則顯示