交互圖序列協(xié)作實(shí)用教案

1、交互(jioh)圖概述 交互圖（Interaction Diagram） 描述對(duì)象(duxing)之間的關(guān)系 描述對(duì)象(duxing)之間的信息傳遞 作用 通常用來描述某個(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）第1頁(yè)/共53頁(yè)第一頁(yè)，共54頁(yè)。序列圖（sequence diagramsequence 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(ynshn)。 用于強(qiáng)調(diào)消息在時(shí)間

2、軸上的先后順序第2頁(yè)/共53頁(yè)第二頁(yè)，共54頁(yè)。序列圖（sequence diagramsequence diagram） 作用： 通常(tngchng)用來描述用例的實(shí)現(xiàn)：表明了由哪些對(duì)象，通過消息相互協(xié)作來實(shí)現(xiàn)用例的功能 可以根據(jù)對(duì)象之間的交互關(guān)系來定義類的職責(zé)第3頁(yè)/共53頁(yè)第三頁(yè)，共54頁(yè)。序列圖（sequence diagramsequence diagram） 自動(dòng)車鎖系統(tǒng)(xtng)中的鎖車用例第4頁(yè)/共53頁(yè)第四頁(yè)，共54頁(yè)。序列圖的組成(z chn)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(zhngzi)執(zhí)行某個(gè)操作 消息：表示對(duì)象之間的

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

4、頁(yè)。對(duì)象(duxing) 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(kish)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，通常在圖的右邊第8頁(yè)/共53頁(yè)第八頁(yè)，共54頁(yè)。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(chngd)取決于交互持續(xù)的時(shí)間，用來表示對(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)銷毀銷毀(xiohu)對(duì)象對(duì)象第9頁(yè)/共53頁(yè)第九頁(yè)，共54頁(yè)。激活(j hu)/控制焦點(diǎn)(Fo

5、cus 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(shjin)對(duì)齊，底端與完成時(shí)間(shjin)對(duì)齊第10頁(yè)/共53頁(yè)第十頁(yè)，共54頁(yè)。激活/控制(kngzh)焦點(diǎn) 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(yè)/共53頁(yè)第十一頁(yè)，共54頁(yè)。消息(xio xi) 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(z chn) 包

6、括消息號(hào)、消息名、消息參數(shù)。 例如：1.login（uName, uPwd）第12頁(yè)/共53頁(yè)第十二頁(yè)，共54頁(yè)。不同(b tn)類型的消息第13頁(yè)/共53頁(yè)第十三頁(yè)，共54頁(yè)。不同類型(lixng)的消息第14頁(yè)/共53頁(yè)第十四頁(yè)，共54頁(yè)。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(shí)） 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(shí)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(shí)間發(fā)送第15頁(yè)/共53頁(yè)第十五頁(yè)，共54頁(yè)。不同(b tn)類型的消息第16頁(yè)/共53頁(yè)第十六頁(yè)，共54頁(yè)。序列圖的繪制(huzh)順序第17頁(yè)/共53頁(yè)第十七頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)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(lichng)，基本工作流程(lichng)如下： 1.倉(cāng)庫(kù)管理員將通過庫(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.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)

8、界面。 5.倉(cāng)庫(kù)管理員通過產(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。第18頁(yè)/共53頁(yè)第十八頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)1：繪制序列圖第19頁(yè)/共53頁(yè)第十九頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)2 為ATM存款用例繪制(huzh)一個(gè)序列圖第20頁(yè)/共53頁(yè)第二十頁(yè)，共54頁(yè)。第21頁(yè)/共53頁(yè)第二十一頁(yè)，共54頁(yè)。轉(zhuǎn)賬轉(zhuǎn)賬(zhun zhn)用例序列用例序列圖圖第22頁(yè)/共53頁(yè)第二十二頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)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

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

10、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(zhngchng)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)器沒有合適的零錢的場(chǎng)景第26頁(yè)/共53頁(yè)第二十六頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)4：繪制序列圖 1 1）買飲料）買飲料(ynlio)(ynlio)的的“正常正常”場(chǎng)景場(chǎng)景第27頁(yè)/共53頁(yè)第二十七頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)4：繪制序列圖 2 2）飲料）飲料(ynlio)“(ynlio)“已售完已售完”的場(chǎng)景的場(chǎng)景第28

11、頁(yè)/共53頁(yè)第二十八頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)4：繪制序列圖3 3）“沒有合適的零錢(ln (ln qin)”qin)”的場(chǎng)景第29頁(yè)/共53頁(yè)第二十九頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)5：繪制序列圖 打印文件 用戶通過計(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(cozu) 否則，將打印文件存儲(chǔ)在打印隊(duì)列之中第30頁(yè)/共53頁(yè)第三十頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)5：繪制序列圖第31頁(yè)/共53頁(yè)第三十一頁(yè)，共54頁(yè)。借書處理（需求(xqi)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

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(hào)輸入系統(tǒng)，系統(tǒng)登記借書信息，并返回借書成功信息，借書過程完成第32頁(yè)/共53頁(yè)第三十二頁(yè)，共54頁(yè)。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(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.

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

14、三十五頁(yè)，共54頁(yè)。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(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)(qurn)還書。 系統(tǒng)回到上一界面，等待處理下一業(yè)務(wù)。第36頁(yè)/共53頁(yè)第三十六頁(yè)，共54頁(yè)。圖書館還書處理(chl)的序列圖第37頁(yè)/共53頁(yè)第三十七頁(yè)，共54頁(yè)。第38頁(yè)/共53頁(yè)第三十八頁(yè)，共54頁(yè)。協(xié)作(xizu)圖 Collaboration Diagram 協(xié)作： 在一定的語境中，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

15、會(huì)” 協(xié)作圖：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)(qing dio)：參與交互對(duì)象的角色位置與組織關(guān)系第39頁(yè)/共53頁(yè)第三十九頁(yè)，共54頁(yè)。組成協(xié)作(xizu)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(suyu)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)象的下部沒有 “生命線”，并且對(duì)象存在多對(duì)象的形式第40頁(yè)/共53頁(yè)第四十頁(yè)，共54頁(yè)。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(dòng)態(tài)行為 表示形式： 每個(gè)消息包括(boku)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(gè)方法，包含一個(gè)名字和參數(shù)表、可選的返回值表。第41頁(yè)/共53頁(yè)第四十一頁(yè)，共54頁(yè)。組成(z chn)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)(du )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。第42頁(yè)/共53頁(yè)第四十二頁(yè)，共54頁(yè)。多重對(duì)象(duxing) 多個(gè)對(duì)象的集合，往往是同類(tngli)對(duì)象

17、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)第43頁(yè)/共53頁(yè)第四十三頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx) 畫出對(duì)應(yīng)(duyng)的順序圖第44頁(yè)/共53頁(yè)第四十四頁(yè)，共54頁(yè)。答案(d n)第45頁(yè)/共53頁(yè)第四十五頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)：協(xié)作圖第46頁(yè)/共53頁(yè)第四十六頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(linx)：協(xié)作圖第47頁(yè)/共53頁(yè)第四十七頁(yè)，共54頁(yè)。順序(shnx)圖與協(xié)作圖的關(guān)系 順序圖與協(xié)作圖都表示(biosh)(biosh)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，但沒有明確地表達(dá)對(duì)象之間的關(guān)系（多用于用例描述） 協(xié)作圖描述了對(duì)

18、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(biosh)(biosh)出對(duì)象的激活狀態(tài)和非激活狀態(tài)，也可以表示(biosh)(biosh)出對(duì)象的創(chuàng)建和銷毀的相對(duì)時(shí)間；協(xié)作圖則沒有這些功能。 兩種圖的語義是等價(jià)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(yè)/共53頁(yè)第四十八頁(yè)，共54頁(yè)。練習(xí)(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(qǐng)求。 系統(tǒng)要求圖書(tsh)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(tsh)管理員做出選擇后，顯示相應(yīng)界面，讓圖書(tsh)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(tsh)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有重復(fù)。 系統(tǒng)將所輸入的信息存儲(chǔ)建檔。第4