第七章交互圖第1頁，課件共87頁，創作于2023年2月目錄7.1順序圖7.2通信圖7.3繪制交互圖7.4順序圖與通信圖的關系7.5定時圖第2頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖一．順序圖的概念也稱時序圖，SequenceDiagram描述了系統中對象之間傳送消息的時間順序。二．順序圖的作用用來描述用例的實現第3頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖圖：即時通信系統中對象server和對象Database的交互

UML2.0可以幀化順序圖，即用一個邊框包圍他并在左上角添加一個間隔區，間隔區中包含了識別該順序圖的信息。（例，sd:表示該圖是順序圖；login:順序圖名）第4頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示三．組成元素對象--Object生命線--Lifeline消息--Message控制焦點（激活）--Activation第5頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示1、對象參與者實例也是對象；順序圖中水平方向為對象維；一般參與者和對象按從左到右順序排列在順序圖的頂部；第6頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示1、對象對象的命名方式有三種：顯示對象名和類名只顯示類名（匿名對象）只顯示對象名（不關心類）第7頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示2、生命線表示對象存在的時間。如果對象生命期結束，則用注銷符號表示。第8頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示3、控制焦點（激活期）對象執行某個動作的時期。第9頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示4、消息對象間交互信息的方式UML中5種消息：調用（同步消息）發送（異步消息）返回創建銷毀第10頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（1）調用消息發送者把消息發送后，等待，直到接收者返回控制。可表示同步。第11頁，課件共87頁，創作于2023年2月圖：同步消息第12頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（2）發送消息消息發送后，發送者繼續操作，不等待。常用于表示并發。第13頁，課件共87頁，創作于2023年2月圖：異步消息第14頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（3）返回消息表示消息的返回。一般同步的返回不需畫出，直接隱含，而異步返回則可用它。第15頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示自調用例：表示某對象調用自己的操作。UML標記ROSE標記第16頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（4）創建通常利用構造方法來實現，對象一創建，生命線就開始了。圖：創建消息示例第17頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（5）銷毀

生命終止符號用一個較大的叉形符號表示。圖：銷毀消息示例第18頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示5、消息的格式UML中規定的消息語法格式如下：舉例２：display(x,y)簡單消息1.3.1:p:=find(specs)嵌套消息[x<0]4:invert(x,color)條件消息3.1*:update()循環消息第19頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（1）消息編號順序編號

——在每個消息的前面加上一個用冒號隔開的順序號來表示其順序。第20頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示圖7-4將訂單生成送貨單第21頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示（2）消息編號嵌套編號

——把屬于同一個對象發送和接收的消息放在同一層進行編號。第22頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的表示圖7-5嵌套編號第23頁，課件共87頁，創作于2023年2月Rose中的消息第24頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入順序圖中，對象的行為有循環和分支兩種方式，為了表示這兩種行為，引入了交互片段、區域和操作符的概念。第25頁，課件共87頁，創作于2023年2月第26頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入每個交互片段都有一個操作符，操作符決定了交互片段的執行方式。1、表示分支的操作符alt:支持多條件opt:支持單條件第27頁，課件共87頁，創作于2023年2月第28頁，課件共87頁，創作于2023年2月第29頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-5順序圖中的分支表示（1）第30頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-7順序圖中的分支表示（2）第31頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入2、表示循環的操作符：loop說明該片段將可以執行多次，而具體的次數由循環次數和監護條件表達式來說明。第32頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-7順序圖中的循環表示第33頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入3、break

用break定義一個含有監護條件的子片段。如果監護條件為“真”則執行子片段，而且不執行子片段后面的其他交互；如果監護條件為“假”，那么就按正常流程執行。第34頁，課件共87頁，創作于2023年2月第35頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-10break操作符第36頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入4、assert、consider、ignore

assert是用來表示執行過程中，那個時刻的行為是唯一有效的。consider包含一個子片段和一個消息類型列表。只有列表中的消息類型可以出現在子片段中，其他類型可以出現在實際的系統中，但是交互會忽略它們。ingore也包含一個子片段和一個消息類型列表。列表中的消息類型可以出現在子片段中，但交互會忽略它們。它的含義與consider剛好相反。第37頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-9consider和assert操作符第38頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入5、critical

crtical表示子片段是“臨界區域”，在臨界區域中，生命線上的事件序列不能和其他區域中的任何其他事件交錯。第39頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-11操作符crtical第40頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入6、par

par是用來表示“并行”的，也就是用來表示兩個或多個并發執行的子片段。第41頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入圖7-12par操作符par第42頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入7、ref

ref用來在一個交互圖中，引用其他的交互圖。在一個矩形框的左上角標識ref操作符，并在方框中寫明被引用的交互圖名稱。圖7-13ref操作符第43頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖的深入順序圖中使用其它的技術：1、使用注釋2、使用約束3、使用狀態第44頁，課件共87頁，創作于2023年2月第45頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——順序圖建模為每一個用例編寫事件流，包括一個基本事件流和若干可選事件流或異常流；識別事件流中參與交互的對象；為每個事件流繪制順序圖，包括為每個對象設置生命線，即確定哪些對象存在于整個交互過程中，哪些對象在交互過程中被創建和撤銷；從引發這個交互過程的初始消息開始，在生命線之間自頂向下依次畫出隨后的各個消息；如果需要，可以畫上交互片段、交互引用和約束等。第46頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——繪制順序圖

以飲料自動銷售系統為例，對“買飲料”的３種場景進行建模，對每一個場景，我們繪制其對應的順序圖。下面是買到飲料的一般事件流：（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飲料到機器前端；第47頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——繪制順序圖1、買到飲料的場景對應的順序圖，如圖7-14所示。圖7-14買到飲料的場景第48頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——繪制順序圖圖7-15飲料已售完的場景2.飲料“已售完”的場景第49頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．1順序圖——繪制順序圖3.機器沒有合適的零錢圖7-16零錢“找不開”的場景第50頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習一

例：為即時通信系統中的“用戶登錄”用例建立順序圖：第一步：確定事件流第二步：識別對象第三步：添加消息第51頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習一第一步：確定事件流“用戶登錄”用例的基本事件流：（1）打開登錄對話框；（2）輸入用戶信息；（3）將用戶信息發給服務器；（4）服務器訪問數據庫，驗證賬號合法性；（5）數據庫返回賬號合法信息以及用戶的離線消息（如果有）；（6）服務器更新在線用戶列表；（7）客戶端更新好友列表的狀態信息，顯示離線消息。第52頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習一第一步：確定事件流“用戶登錄”用例的異常事件流：用戶輸入的信息與數據庫的信息不匹配，數據庫驗證不通過，彈出錯誤消息；第53頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習一第二步：識別對象（1）客戶（client）；（2）登錄對話框（entryDialogue）；（3）服務器（server）；（4）數據庫（database）；（5）好友列表（friendList）；第54頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習一第三步：添加消息第55頁，課件共87頁，創作于2023年2月例：建模“成績系統”的“瀏覽成績（viewgrades）”用例，需要至少表示出3個要建模的工作流：教師成功的檢查學生的分數；教師試圖檢查某個學生的分數，但是該學生在系統中不存在；教師試圖檢查某個學生的分數，但是該學生的分數在系統中不存在。練習二第56頁，課件共87頁，創作于2023年2月第57頁，課件共87頁，創作于2023年2月第58頁，課件共87頁，創作于2023年2月第59頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習三1、用戶打印文件，計算機向打印服務器發送打印命令，打印機如果空閑，則直接打印；否則把打印文件存儲在打印隊列中。2、管理員通過課程管理器打印課程UML的信息。第60頁，課件共87頁，創作于2023年2月第61頁，課件共87頁，創作于2023年2月[a]第62頁，課件共87頁，創作于2023年2月管理員通過課程管理器打印全部課程信息。第63頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖一、通信圖的概念通信圖也稱協作圖（collaborationdiagram）；描述系統中對象（或活動者）如何共同協作實現用例；強調的是參與交互的對象的組織；一般，順序圖和協作圖之間可相互轉換；二、通信圖的作用描述用例或用例中特定部分的行為。第64頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素對象（參與者實例、多對象、主動對象）消息鏈第65頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素1、對象（1）多對象多個對象的集合，往往是同類的對象。如果消息同時發送給多個對象，則用多重對象表示。在順序圖中仍然顯示為同單對象一樣的圖標。第66頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素1、對象（2）主動對象（活動對象）一組屬性和一組方法的封裝體，其中至少有一個方法不需要接收消息就能主動執行（稱作主動方法）。UML中Rose中第67頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素2、鏈用來連接對象，消息顯示在鏈的旁邊，一個鏈上可以有多個消息。在順序圖中不使用鏈，只有協作圖中才使用鏈的概念。第68頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素3、消息通信圖中的消息類型與順序圖中的相同。為了說明交互過程中消息的時間順序，需要給消息添加順序號。順序號是在消息的前面加一個整數。每個消息都必須有唯一的順序號。編號方式：無層次編號和嵌套編號。第69頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素4、迭代標記在順序編號前加上一個迭代符“*”和一個可選的迭代表達式來表示，用來說明循環規則。表7-2常用迭代表達式迭代表達式語義[i:=1..n］迭代n次[I=1..10]I迭代10次[while(表達式)]表達式為true時才進行迭代[until(表達式)]迭代到表達識為true時，才停止迭代[foreach(對象集合)］在對象集合上迭代第70頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．2通信圖三、組成元素5、監護條件監護條件通常是用來表示分支在UML中，監護條件是以“[條件表達式]”的格式表示的。第71頁，課件共87頁，創作于2023年2月如何讀懂通信圖第72頁，課件共87頁，創作于2023年2月例：圖7-18從訂單生成訂貨單的通信圖第73頁，課件共87頁，創作于2023年2月圖7-19通信圖例：第74頁，課件共87頁，創作于2023年2月圖7-20注冊課程例：第75頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習1第76頁，課件共87頁，創作于2023年2月練習2第77頁，課件共87頁，創作于2023年2月建立通信圖的步驟確定交互過程的上下文。識別參與交互過程的對象。如果需要，為每個對象設置初始特性。確定對象之間的鏈，以及沿著鏈的消息。從引發這個交互過程的初始消息開始，將隨后的每個消息附到相應的鏈上。如果需要表示消息的嵌套，則用Dewey十進制數表示法。如果需要說明時間約束，則在消息旁邊加上約束說明。如果需要，可以為每個消息附上前置條件和后置條件。第78頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．3順序圖與通信圖比較順序圖和協作圖都屬于交互圖，都用于描述系統中對象之間的動態關系。二者在語義上是等價的，可以互換，但側重點不同。（1）順序圖強調的是消息的時間順序，而協作圖強調的是參與交互的對象的組織。（2）順序圖中有對象生命線和控制焦點，協作圖中沒有；協作圖中有路徑，并且協作圖中的消息必須有消息編號。第79頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．4繪制交互圖繪制交互圖的4個步驟：第一，找出交互對象及其關系（僅對于通信圖而言）；第二，確定對象之間交互的具體消息格式和流程，并用同步調用、異步消息、返回消息來表示；第三，并利用交互片段（順序圖）或迭代標志及監護條件來表示循環和分支結構；第四，通過一些構造型來完善整個交互圖。第80頁，課件共87頁，創作于2023年2月7．4繪制交互圖例：為