第八章順序圖

順序圖

8.1順序圖的概念順序圖是按時(shí)間順序顯示對(duì)象交互的圖。它顯示了參與交互的對(duì)象和所交換信息的先后順序，用來(lái)表示用例中的行為，并將這些行為建模成信息交換。順序圖主要包括四個(gè)元素：對(duì)象、生命線、激活和消息。在UML中，順序圖將交互關(guān)系表示為一張二維圖。其中縱向是代表時(shí)間維度，時(shí)間向下延伸，按時(shí)間依次列出各個(gè)對(duì)象所發(fā)出和接收的消息。水平方向是代表對(duì)象的維度，排列著參與交互的各個(gè)獨(dú)立的對(duì)象。8.1順序圖的概念8.1順序圖的概念順序圖的三種主要作用：細(xì)化用例的表達(dá)。本章前面我們已經(jīng)提到，使用順序圖的一大用途，就是講用例所描述的需求與功能轉(zhuǎn)化為更加正式、層次更加分明的細(xì)化表達(dá)。有效地描述類(lèi)職責(zé)的分配方式。我們可以根據(jù)順序圖中各對(duì)象之間的交互關(guān)系和發(fā)送的消息來(lái)進(jìn)一步明確對(duì)象所屬類(lèi)的職責(zé)。豐富系統(tǒng)的使用語(yǔ)境的邏輯表達(dá)。系統(tǒng)的使用語(yǔ)境即為系統(tǒng)可能的使用方式和使用環(huán)境。8.2順序圖的組成元素對(duì)象生命線激活消息對(duì)象順序圖中的對(duì)象與對(duì)象圖中的概念一樣，都是類(lèi)的實(shí)例。順序圖中的對(duì)象可以是系統(tǒng)的參與者或者任何有效的系統(tǒng)對(duì)象。對(duì)象的創(chuàng)建由頭符號(hào)來(lái)表示，即在對(duì)象創(chuàng)建點(diǎn)的生命線頂部使用顯示對(duì)象名和類(lèi)名的矩形框來(lái)標(biāo)記。在位置上，一個(gè)被放置于順序圖頂端的對(duì)象，意味著在這個(gè)交互的開(kāi)始之前，我們已經(jīng)擁有這樣一個(gè)對(duì)象了。如果一個(gè)對(duì)象出現(xiàn)在其它位置上（不在頂端），則說(shuō)明這個(gè)對(duì)象是在交互執(zhí)行到某些步驟的時(shí)候被創(chuàng)建出來(lái)的。被創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象可以在接下來(lái)的時(shí)間里被其它對(duì)象的消息所激活，也可以以同樣的方式被銷(xiāo)毀。生命線生命線代表了一次交互中的一個(gè)參與對(duì)象在一段時(shí)間內(nèi)存在。具體地說(shuō)，在生命線所代表的時(shí)間內(nèi)，對(duì)象一直是可以被訪問(wèn)的——可以隨時(shí)發(fā)送消息給它。在順序圖中，生命線位于每個(gè)對(duì)象的底部中心位置，顯示為一條垂直的虛線，與時(shí)間軸平行，帶有一個(gè)顯示對(duì)象的頭符號(hào)。對(duì)于在交互過(guò)程中被創(chuàng)建的對(duì)象，其生命線從接收到新建對(duì)象的消息時(shí)開(kāi)始。對(duì)于在交互過(guò)程中被銷(xiāo)毀的對(duì)象，其生命線在接收到銷(xiāo)毀對(duì)象的消息時(shí)或在自身最后的返回消息之后結(jié)束，同時(shí)用一個(gè)“X”標(biāo)記表明生命線的結(jié)束。激活激活，又稱(chēng)為控制焦點(diǎn)，表示一個(gè)對(duì)象執(zhí)行一個(gè)動(dòng)作所經(jīng)歷的時(shí)間段，既可以是直接執(zhí)行，也可以是安排下級(jí)過(guò)程執(zhí)行。同時(shí)，激活也可以表示對(duì)應(yīng)對(duì)象在這段時(shí)間內(nèi)不是空閑的，它正在完成某個(gè)任務(wù)，或正被占用。激活在UML中用一個(gè)細(xì)長(zhǎng)的矩形表示，顯示在生命線上，如圖8-5所示。矩形的頂部表示對(duì)象所執(zhí)行動(dòng)作的開(kāi)始，底部表示動(dòng)作的結(jié)束。消息消息是從一個(gè)對(duì)象（發(fā)送者）向另一個(gè)對(duì)象（接收者）發(fā)送信號(hào)，或由一個(gè)對(duì)象（發(fā)送者或調(diào)用者）調(diào)用另一個(gè)對(duì)象（接收者）的操作。消息是對(duì)象和對(duì)象協(xié)同工作的信息載體，它代表了一系列實(shí)體間的通信內(nèi)容。在順序圖中，消息表示為從一個(gè)對(duì)象的生命線指向另一個(gè)對(duì)象的生命線的箭頭。最常見(jiàn)的消息是簡(jiǎn)單消息（又被稱(chēng)為順序消息）。簡(jiǎn)單消息的圖形表示也同樣簡(jiǎn)單，只要用一根實(shí)心箭頭就可以。簡(jiǎn)單消息表示控制流，可以泛指任何交互，但不描述任何通信信息。消息在傳送一個(gè)消息時(shí)，對(duì)消息的接收往往會(huì)產(chǎn)生一個(gè)動(dòng)作。調(diào)用：調(diào)用某個(gè)對(duì)象的一個(gè)操作。返回：傳遞另一個(gè)消息的返回值。創(chuàng)建：創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象時(shí)發(fā)送的消息。使用<<create>>構(gòu)造型。銷(xiāo)毀：銷(xiāo)毀一個(gè)對(duì)象（也允許對(duì)象銷(xiāo)毀自身）。使用<<destroy>>構(gòu)造型。消息根據(jù)消息的并發(fā)性來(lái)區(qū)分，消息可以分為同步消息和異步消息兩種。同步消息：意味著發(fā)出該消息的對(duì)象將不再繼續(xù)進(jìn)行后續(xù)工作，專(zhuān)心等待消息接收方返回消息。異步消息：消息發(fā)出者在發(fā)出異步消息之后，不必等待接收者的返回消息便可以繼續(xù)自己的活動(dòng)和操作。消息除了以上這些消息類(lèi)型以外，Rose還擴(kuò)充了兩種消息類(lèi)型，分別是阻止消息與超時(shí)消息。阻止消息：當(dāng)消息的發(fā)送者傳遞消息給接收者，如果接收者無(wú)法立即接收，則發(fā)送者放棄該消息。超時(shí)消息：若發(fā)送消息后接收者無(wú)法在指定時(shí)間內(nèi)接收，則發(fā)送者放棄該消息。8.3UML2中的“片段”概念在UML1.x中，順序圖十分不擅長(zhǎng)表示循環(huán)行為和條件行為。在UML2中，順序圖提供了“片段”機(jī)制，可以通過(guò)順序圖來(lái)表達(dá)更加復(fù)雜的動(dòng)作序列?？蛇x片段：關(guān)鍵字為opt，表示一種單條件分支。條件片段：關(guān)鍵字為alt，表示一種多條件分支。并行片段：關(guān)鍵字為par，表示片段內(nèi)有多個(gè)并行子片段的片段。循環(huán)片段：關(guān)鍵字為loop，表示一個(gè)循環(huán)。交互片段：關(guān)鍵字為ref，表示對(duì)一段交互的引用。8.3UML2中的“片段”概念8.4順序圖建模技術(shù)按時(shí)間順序?qū)刂屏鹘＃涸O(shè)置交互的語(yǔ)境。交互語(yǔ)境即交互所在的環(huán)境，包括交互屬于那個(gè)系統(tǒng)、子系統(tǒng)，包含哪些類(lèi)和對(duì)象，對(duì)應(yīng)于哪個(gè)用例或協(xié)作的腳本等。設(shè)置交互的場(chǎng)景，即識(shí)別對(duì)象在交互中扮演的角色，根據(jù)對(duì)象的重要性排列對(duì)象的順序。為對(duì)象設(shè)置生命線。按時(shí)間順序排列消息。設(shè)置激活期。附加時(shí)間和空間約束。設(shè)置前置與后置條件。8.5順序圖的變體——時(shí)間圖時(shí)間圖是UML2中新增加的圖，相當(dāng)于另一種顯示順序圖的方法。時(shí)間圖與順序圖的主要不同之處有：時(shí)間軸與對(duì)象軸交換了位置。在時(shí)間圖中，縱向表示不同對(duì)象，橫向表示時(shí)間的延伸。不同對(duì)象的生命線在獨(dú)立的矩形框中顯示，矩形框縱向堆砌成整個(gè)圖。對(duì)象可