交互圖序列協(xié)作實用教案

1、交互(jioh)圖概述 交互圖（Interaction Diagram） 描述對象(duxing)之間的關系 描述對象(duxing)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）第1頁/共53頁第一頁，共54頁。序列圖（sequence diagramsequence 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(ynshn)。 用于強調(diào)消息在時間

2、軸上的先后順序第2頁/共53頁第二頁，共54頁。序列圖（sequence diagramsequence diagram） 作用： 通常(tngchng)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)對象之間的交互關系來定義類的職責第3頁/共53頁第三頁，共54頁。序列圖（sequence diagramsequence diagram） 自動車鎖系統(tǒng)(xtng)中的鎖車用例第4頁/共53頁第四頁，共54頁。序列圖的組成(z chn)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(zhngzi)執(zhí)行某個操作 消息：表示對象之間的

3、通訊生命線激活(j hu)對象順序圖的組成順序圖的組成消息 第5頁/共53頁第五頁，共54頁。對象(duxing) 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(xi b)有一條被稱為“生命線”的垂直虛線第6頁/共53頁第六頁，共54頁。對象(duxing) 對象的類型(lixng) Persistence（持續(xù)性） Persistent（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)存中第7頁/共53頁第七頁，共54

4、頁。對象(duxing) 對象的位置 對象置于順序圖的頂部：意味著在交互開始(kish)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 反應系統(tǒng)角色：與主角交互的對象，通常在圖的右邊第8頁/共53頁第八頁，共54頁。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(chngd)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)用時銷毀銷毀(xiohu)對象對象第9頁/共53頁第九頁，共54頁。激活(j hu)/控制焦點(Fo

5、cus 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 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(shjin)對齊，底端與完成時間(shjin)對齊第10頁/共53頁第十頁，共54頁。激活/控制(kngzh)焦點 可以通過修改Options中的Diagram來決定是否(sh fu)顯示激活狀態(tài)。第11頁/共53頁第十一頁，共54頁。消息(xio xi) 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(z chn) 包

6、括消息號、消息名、消息參數(shù)。 例如：1.login（uName, uPwd）第12頁/共53頁第十二頁，共54頁。不同(b tn)類型的消息第13頁/共53頁第十三頁，共54頁。不同類型(lixng)的消息第14頁/共53頁第十四頁，共54頁。不同(b tn)類型的消息 Synchronization（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(pnl)） Periodic（定期）：按照固定時間間隔發(fā)送

7、Aperiodic（不定期）：只發(fā)送一次，或者在不規(guī)則的時間發(fā)送第15頁/共53頁第十五頁，共54頁。不同(b tn)類型的消息第16頁/共53頁第十六頁，共54頁。序列圖的繪制(huzh)順序第17頁/共53頁第十七頁，共54頁。練習(linx)1：繪制序列圖 倉庫管理員處理產(chǎn)品入庫工作流程(lichng)，基本工作流程(lichng)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.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

8、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。第18頁/共53頁第十八頁，共54頁。練習(linx)1：繪制序列圖第19頁/共53頁第十九頁，共54頁。練習(linx)2 為ATM存款用例繪制(huzh)一個序列圖第20頁/共53頁第二十頁，共54頁。第21頁/共53頁第二十一頁，共54頁。轉(zhuǎn)賬轉(zhuǎn)賬(zhun zhn)用例序列用例序列圖圖第22頁/共53頁第二十二頁，共54頁。練習(linx)3 為選課系統(tǒng)中的選課用例繪制序列圖。假設學生已

9、經(jīng)成功登陸系統(tǒng)，選擇(xunz)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.學生選擇(xunz)課程。 5.系統(tǒng)驗證課程是否可選。 6.系統(tǒng)提示課程選擇(xunz)成功，提示學生交費。 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。第23頁/共53頁第二十三頁，共54頁。練習(linx)3第24頁/共53頁第二十四頁，共54頁。練習(linx)3（查詢課程）第25頁/共53頁第二十五頁，共54頁。練習(linx)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

10、模，對每一個場景，繪制其對應的順序圖 1）買飲料的正常(zhngchng)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第26頁/共53頁第二十六頁，共54頁。練習(linx)4：繪制序列圖 1 1）買飲料）買飲料(ynlio)(ynlio)的的“正常正?！眻鼍皥鼍暗?7頁/共53頁第二十七頁，共54頁。練習(linx)4：繪制序列圖 2 2）飲料）飲料(ynlio)“(ynlio)“已售完已售完”的場景的場景第28

11、頁/共53頁第二十八頁，共54頁。練習(linx)4：繪制序列圖3 3）“沒有合適的零錢(ln (ln qin)”qin)”的場景第29頁/共53頁第二十九頁，共54頁。練習(linx)5：繪制序列圖 打印文件 用戶通過計算機向打印服務器發(fā)送打印命令 打印機如果空閑，則直接執(zhí)行打印操作(cozu) 否則，將打印文件存儲在打印隊列之中第30頁/共53頁第三十頁，共54頁。練習(linx)5：繪制序列圖第31頁/共53頁第三十一頁，共54頁。借書處理（需求(xqi)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

12、正確系統(tǒng)返回讀者的身份(shn fen)(shn fen)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，借書過程完成第32頁/共53頁第三十二頁，共54頁。圖書館借書處理(chl)的順序圖用例：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67步，直到結(jié)束。 8.

13、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(shling)超過了上限, 則提示, 本次拒借。第33頁/共53頁第三十三頁，共54頁。第34頁/共53頁第三十四頁，共54頁。還書處理(chl)（需求描述） 讀者在還書時，先由管理員把所借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(guchng)(guchng)完成。第35頁/共53頁第

14、三十五頁，共54頁。圖書館還書處理(chl)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(qurn)還書。 系統(tǒng)回到上一界面，等待處理下一業(yè)務。第36頁/共53頁第三十六頁，共54頁。圖書館還書處理(chl)的序列圖第37頁/共53頁第三十七頁，共54頁。第38頁/共53頁第三十八頁，共54頁。協(xié)作(xizu)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

15、會” 協(xié)作圖：表現(xiàn)對象協(xié)作關系的圖 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)(qing dio)：參與交互對象的角色位置與組織關系第39頁/共53頁第三十九頁，共54頁。組成協(xié)作(xizu)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的過程中所應起的那部分作用。 不需要關于某個類的所有(suyu)對象都出現(xiàn) 同一個類的對象可能充當多個角色 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第40頁/共53頁第四十頁，共54頁。組成(z chn)協(xié)作圖的元素消息 作用：通過一系列的消

16、息來描述系統(tǒng)的動態(tài)行為 表示形式： 每個消息包括(boku)一個順序號以及消息的名稱 使用帶有標簽的箭頭來表示，箭頭指向接收者 附在連接發(fā)送者和接收者的鏈上 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。第41頁/共53頁第四十一頁，共54頁。組成(z chn)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(du )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。 自身關聯(lián)：兩端指向同一對象的回路，是一條弧。第42頁/共53頁第四十二頁，共54頁。多重對象(duxing) 多個對象的集合，往往是同類(tngli)對象

17、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第43頁/共53頁第四十三頁，共54頁。練習(linx) 畫出對應(duyng)的順序圖第44頁/共53頁第四十四頁，共54頁。答案(d n)第45頁/共53頁第四十五頁，共54頁。練習(linx)：協(xié)作圖第46頁/共53頁第四十六頁，共54頁。練習(linx)：協(xié)作圖第47頁/共53頁第四十七頁，共54頁。順序(shnx)圖與協(xié)作圖的關系 順序圖與協(xié)作圖都表示(biosh)(biosh)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系（多用于用例描述） 協(xié)作圖描述了對

18、象在交互中承擔的角色，但對象在交互中的時間順序必須從消息的順序號獲得（多用于詳細設計時對象關系的描述） 順序圖可以表示(biosh)(biosh)出對象的激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)，也可以表示(biosh)(biosh)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 RoseRational Rose工具相互轉(zhuǎn)化，而不丟失任何信息。第48頁/共53頁第四十八頁，共54頁。練習(linx) 用例“新增書籍” 基本事件流 圖書(tsh)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(tsh)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(tsh)管理員做出選擇后，顯示相應界面，讓圖書(tsh)管理員輸入信息，并自動根據(jù)書號規(guī)則生成書號。 圖書(tsh)管理員輸入書籍的相關信息，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。 系統(tǒng)將所輸入的信息存儲建檔。第4