第7章 交互图

7.2 协作图
从订单生成订货单的协作图
7.2 协作图
2） 协作图的作用 • 协作图常用来描述业务或软件系统中，每个对象在交互发生时承担的 角色，即强调了交互发生时，每个对象承担的职责。 • 使用协作图可以显示对象相互协作时充当的角色。如果需要强调时间 和序列，最好选择顺序图建模；如果需要强调上下文相关，最好选择 协作图建模。 • 协作图用于显示对象之间如何进行交互，以实现特定用例或用例中特 定部分的行为。设计人员使用协作图和顺序图确定并阐明对象的角色， 这些对象执行用例的特定事件流。这些图提供的信息主要用来确定类 的职责和接口。 3）协作图的组成元素 协作图的组成元素包括对象、消息、链(连接器)。消息表示了对象 间的通信，对象通过链连接在一起。
7.3.1 寻找分析类
1、寻找分析类 在分析阶段，我们常在用例中寻找三种分析类（边界类[处理界面和 交互操作的类]、控制类[从事流程跳转功能的类]和实体类[为数据管理 和业务逻辑处理层面上存在的类]）。我们通过分析用例描述中的事 件流，寻找分析类。
１）用例“新增书籍” 在分析时，还必须综合考虑基本事件流和扩展事件流两个方面。以 “新增 书籍“为例进行分析。其事件流如下： （1）基本事件流 ①图书管理员向系统发出“新增书籍信息“请求。 ②系统要求图书管理员选择要新增的书籍是计算机类还是非计算机类。 ③图书管理员做出选择后，显示相应界面，让图书管理员输入信息，并自动 根据书号规则生成书号。 ④图书管理员输入书籍的相关信息，包括：书名、作者、出版社、ISBN 号、开本、页数、定价、是否有CD-ROM。 ⑤系统确定输入的信息中书名没有重复。 ⑥系统将所输入的信息存储建档。
目录
7.1 顺序图 7.2 协作图（通信图） 7.3 绘制交互图 7.4 顺序图与协作图的关系 7.5 定时图
7.1 顺序图（为有序交互建模）
1 基本概念
1）顺序图的定义 顺序图（sequence diagram）也 称为时序图、序列图，它描述了系 统中的对象间通过消息进行的交互， 强调消息在时间轴上的先后顺序。 2）顺序图的作用 顺序图常用来描述用例的实现，它 表明了由哪些对象，通过消息相互协 作来实现用例的功能，在顺序图中， 标识了消息发生交互的先后顺序。
迭代表达式 [i:=1..n］ 迭代n次
语义
[I=1..10]
[while(表达式)]
表达式为true时才进行迭代 迭代到表达式为true时，才停止迭代
[for each(对象集合)］
在对象集合上迭代
监护条件：监护条件通常是用来表示分支的，也就是表示“如果条件为true，才发送消 息”的语义，在UML中，监护条件是以“[条件表达式]”的格式表示的。
7.1 顺序图
电子商务网站的对象模型（类图）
7.1 顺序图
将订单生成送货单
7.1 顺序图
(2) 嵌套编号： UML标准中定义了“嵌套编号方案”，嵌套编号方案表示了方法间的包含 关系。
嵌套编号
7.1 顺序图
3 绘制顺序图
以饮料自动销售系统为例，对“买饮料”的３种场景进行建模，对 每一个场景，绘制其对应的顺序图． 1） 买饮料的正常场景 买到饮料的一般事件流： （1）顾客从机器的前端钱币口投入钱币，然后选择想要的饮料； （2）钱币到达钱币记录仪，记录仪更新自己的存储； （3）记录仪通知分配器分发饮料到机器前端；
7.2 协作图
3、阅读协助图
图书管理员登录系统的协作图
7.3 绘制交互图
• 绘制交互图分四个步骤： 1）找出交互对象及其关系； 2）确定对象之间交互的具体消息格式和流程，并用同步调用、异步消息、 返回消息来表示； 3）利用交互片段或迭代标志及监护条件来表示循环和分支结构； 4）通过一些构造型来完善整个交互图。
（1）图书管理员向系统发出“新增书籍信息”请求-------图书管理员在什么地 方向系统发出“新增书籍信息”的请求呢？通常会设计一个主窗口，并在上面 摆放一些按钮来实现，因此在此句描述中，可以发现两个边界类：主窗口、 “新增书籍信息”按钮。 （2 ）系统要求图书管理员选择要新增的书籍是计算机类还是非计算机类-----从此句中可以发现一个新的边界类：书籍类别列表框。 （3 ）图书管理员做出选择后，显示相应界面，让图书管理员输入信息，并 自动根据书号规则生成书号--------此句中可以发现最为关键的一个边界类-----“新书信息录入”窗口以及辅助的”提交“按钮。 还可以发现新增书籍信息按钮是组成主窗口的一部分。书籍类别列 表框、提交按钮则是组成新书信息录入窗口的一部分。
7.1 顺序图
买到饮料的场景
7.1 顺序图
2）饮料“已售完”的场景
饮料已售完的场景
7.1 顺序图
3）机器没有合适的零钱
零钱“找不开”的场景
7.2 协作图（交互的链接）
1、基本概念
1）协作图定义（Collaboration Diagram） 协作图也称为通信图，它描述了系统中，对象间通过消息进行的交 互，强调对象在交互行为中承担的角色。协作图和顺序图之间的语义 是等价的，只是他们的关注点有所不同而已，在Rose中可以很容易的 完成从顺序图到通信图的转换。
7.3.1 寻找分析类
参与者和边界对象
7.3.1 寻找分析类
3） 寻找控制对象和实体对象 实体对象通常来源于领域中的类图，也就是描述业务领域的名词或名 词短语，通过阅读整个事件流的详细描述，可得知，实体对象有书籍、 计算机书籍、非计算机书籍以及书籍列表4个。
添加控制对象
7.3.2 构建交互图
还有几个关 键的事件没有 体现到图中： 一是基本事件 流中的步骤2、 3要求根据用 户选择的类别 自动获得书号； 二是当书名重 复性检查没有 通过时（有重 名），应返回 要求其重输。 将这两个逻辑 加到图中。
自动车锁系统中锁车用例的顺序图
7.1 顺序图
对象 消息
3）顺序图的组成元素 顺序图中的元素包括对象、 生命线、控制焦点(激活)、 消息。消息表示了对象间的 通讯，生命线表示了对象的 生存期, 控制焦点表示对象正 在执行某个操作。
控制焦点
生命线
顺序图的组成
7.1 顺序图
1）对象 顺序图中对象的符号和对象图中对象所用的符号一样。将对象置于 顺序图的顶部意味着在交互开始的时候对象就已经存在了，如果对象 的位置不在顶部，那么表示对象是在交互的过程中被创建的。 2）生命线 生命线是一条垂直的虚线，表示顺序图中的对象在一段时间内的存 在。每个对象的底部中心的位置都带有生命线。生命线是一个时间线， 所用的时间取决于交互持续的时间。 3）控制焦点 在对象的生命线上，包含一个矩形，表示对象处于激活状态，处于 激活状态的对象正在执行某个任务。对象在完成自己的工作后，被去 除激活，对象就处于空闲状态。
7.3.1 寻找分析类
（2）扩展事件流 ①如果输入的书名有重名现象，则显示出重名的书籍，并要求图书管 理员选择修改书名或取消输入。 ②图书管理员选择取消输入，则结束用例，不做存储建档工作。 ③图书管理员选择修改书名后，转到5.
7.3.1 寻找分析类
2）寻找边界对象 对这个用例而言，参与者是 “图书管理员”，因此要寻找边界对象 只需以“图书管理员”这个参与者为线索，从用例描述中去寻找分 析类：
7.5 定时图（专门处理交互时间）
定时图（Timing Diagram）是一种特殊的顺序图。在UML2.0 中，引入这 种新的交互图来解决这类问题，即着重表示定时约束的“定时图” 。如果要 表示的交互具有很强的时间特性，例如实时控制系统中,最好用定时图建模。
7.3.2 构建交互图
顺序图
7.3.2 构建交互图
当完成了顺序图的绘制之后，就可以通过建模工具来自动生成对应 的通信图。
实现新增书籍的协作图
7.4 顺序图与协作图的关系
顺序图与协作图都表示对象之间的交互作用，只是它们的侧重点有 所不同： 1．顺序图描述了对象交互的时间顺序，但没有明确地表达对象之间的关 系，也没有表明对象在交互中承担的角色。 2．协作图描述了对象在交互中承担的角色(关系)，但对象在交互中的时 间顺序必须从消息的顺序号获得。 3．顺序图可以表示出对象的激活状态和去激活状态，也可以表示出对象 的创建和销毁的相对时间；协作图则没有这些功能。 两种图的语义是等价的，可以采用Rational Rose工具，把一种形式 的图转换成另一种形式的图，而不丢失任何信息。
7.2 协作图
1: add item( ) : Maintenance Window : Administrator 2: find(String) 3: update( ) : Item
: Title
协作图
7.2 协作图
2、协助图的表示 （1）对象： 协作图与顺序图中的对象的概念是一样，只不过在协作图中，无法 表示对象的创建和撤销，所以对于对象在图中的位置没有限制。 （2）链： 表示对象之间的语义关系，链是关联的一个实例。协作图中链的符 号和对象图中链所用的符号是一样的，即一条连接两个对象的实线。 （3）消息 协作图中的消息类型与顺序图中的相同，只不过为了说明交互过程 中消息的时间顺序，需要给消息添加顺序号。顺序号是在消息的前面 加一个整数。每个消息都必须有唯一的顺序号。 （4）消息编号： 消息的编号有两种，一种是无层次编号(按顺序编号)，它简单直观； 另一种是嵌套的编号，它更易于表示消息的包含关系.
7.1 顺序图
4）消息（方法调用） 消息用来描述对象之间所进行的通信，它包括消息名、消息参数。 消息分为五种：调用、返回、发送、创建和销毁。 在UML中，消息使用箭头来表示，箭头的类型表示了消息的类型。
(1) 调用（call） 这是最常用的一种消息，它表示调用某个对象的一个操作。可以是对象之 间的调用，也可以是对象本身的调用（局部调用）。
最后完整的分析图
7.3.2 构建交互图
2、构建交互图 构建顺序图的步骤： 按照从左到右的顺序，依此将参与者、边界对象和实体对象放在最 顶部，参与者放在最左边，实体类放在最右边。注意，在分析模型中 可以先不考虑控制类的引用（有必要时也可以引入）。然后根据事件 流描述逐一导出其相应的消息流，即可得到顺序图。