实验五--1 顺序图和协作图
软件工程---交互建模之交互图,顺序图与协作图
2.5 消息
格式
[前缀][守卫条件][顺序表达式][返回值:=]消息名([参数列表])
例：
2: display ()
简单消息
1.3.1: p:=find()
带返回值的嵌套消息
[x<0] 4: invert(x, color) 条件消息
3.1 *[x = 1..10] : update() 循环消息
[ 条件子句 ] 条件子句一般用来表示分枝而不是用作守卫条件[x<0]是两个可
以用来分枝的条件子句这两个条件只能有一个为真因而只有一 个分枝被执行(即发送与分枝有关的消息) 条件子句和循环子句都可以用伪代码或真正的编程语言来表示 序列表达式用冒号结束
返回值、消息名和参数表
返回值表示一个操作调用(即一个消息)的结 果
顺序图中消息编号可显示，也可不显示。 协作图中必须显示Procedure Call） 异步（Asynchronous） 返回（Return） 自关联消息（Self Message）
2.5 消息
UML三种消息：
调用（Procedure Call） 发送者把消息发送后，等待直到接收者返回控制， 可以表示同步(synchronous message)； 实心箭头符号
包括对象名和类名 类名（匿名对象） 对象名（不关心类）
2.3 生命线
生命线（Lifeline）：
每个对象都有自己的生命线，用来表示在该用例中一个对象在一段时 间内的存在
垂直的虚线 如果对象生命期结束， 则用注销符号表示 对象默认的位置在图 顶部，表示对象在交互 之前已经存在 如果是在交互过程中 由另外的对象所创建， 则位于图的中间某处。
顺序图
面向时间描述对象交互的图
协作图
系统分析设计实验05交互图(时序图协作图)_May5
交互图建模
内 容
基本概念 时序图 协作图 时序图和协作图共有的元素 对象规范与应用 消息规范与应用 消息编号 协作图特有的要素——链 时序图所特有的元素——控制焦点 时序图与协作图之间的转换
引
言
交互图可以用于对一个用例的事件流程进行 建模，也可以单独使用，用于可视化、详述、构造 和文档化一个特定对象群体的动态方面。交互图显 示一个交互，由一组对象和它们之间的关系构成， 其中包括：需要什么对象、对象相互发送什么消息、 什么角色启动消息以及消息按什么顺序发送。
一个例子
1 基本概念
1.1 交互图
分类
交互图分为两种：时序图和协作图
时序图强调消息发送的时间顺序 协作图则强调接收和发送消息的对象的组织结构
时序图和协作图语义等价
时序图和协作图在语义上是等价的，共享相同的基本 模型 两个图都可以表示另一个图所不能表示的某些东西 时序图和协作图可以实现两者之间的等价转换，而不 丢失任何信息
撤销方法
选择脚本和消息中的任意一项； 选择Edit > Detach Script。
2 时序图
2.4 时序图的删除
方法步骤
右键单击浏览器中的顺序框图名； 在快捷菜单中选择“Delete”。
2 时序图
2.5 时序图工具箱
12种常见工具按钮 可以定制
时序图注意事项
2 时序图
2.1 时序图中的要素
时序图包含的内容 1）对象 2）对象生命线 3）消息 4）控制焦点 对象、对象生命线和控制焦点 表示方法
对象向下方垂直伸展的虚线称为该对象 的生命线 ，表示该对象存在的时间长度 大“X”标记表明生命的结束 在生命线上的窄矩形条称为控制焦点， 控制焦点表示该对象正在执行某个操作。 窄矩形的长度表示操作的持续时间。
顺序图和协作图
协作图
消息（Message）
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。 顺序号是消息的一个数字前缀，是一个整数， 由1开始递增，每个消息都必须由唯一的顺序 号。可以通过点表示法代表控制的嵌套关系。 嵌套可以具有任意深度。与顺序图相比，协作 图可以显示更为复杂的分支。
顺序图
概念
顺序图
顺序图包含了4个元素：
对象（Object） 生命线（Lifeline） 消息（Message） 激活（Activation）
顺序图
对象（Object）
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。
系统管理员添加书籍的顺序图
: Administrator
: Maintenance Window 1: add item( ) 2: find(String)
: Title
: Item
Check if corresponding title exist
3: return true
4: create(Integer, Title)
2: find(String)
1: identify borrower( ) 3: reserve title( ) : Borrower : Reservation Window
teacher
Req stu info Get stu data Load stu Return stu info Load grades
UML顺序图、协作图的设计
湖南文理学院实验报告课程名称：UML建模技术实验实验名称：UML顺序图、协作图的设计成绩：学生姓名：专业：计科班级、学号：同组者姓名：实验日期： 2013、6、2一、实验目的：①掌握对象的设计、消息流的设计；②掌握顺序图、协作图中对象交互关系的设计。
二、实验原理：时序图（Sequence Diagram），亦称为序列图或顺序图，是一种UML行为图。
它通过描述对象之间发送消息的时间顺序显示多个对象之间的动态协作。
它可以表示用例的行为顺序，当执行一个用例行为时，时序图中的每条消息对应了一个类操作或状态机中引起转换的触发事件。
时序图描述对象是如何交互的，并且将重点放在消息序列上。
也就是说，描述消息是如何在对象间发送和接收的。
所谓协作是指在一定的语境中一组对象以及用以实现某些行为的这些对象间的相互作用。
它描述了在这样一组对象为实现某种目的而组成相互合作的“对象社会”。
协作图就是表现对象协作关系的图，它表示了协作中作为各种类元角色的对象所处的位置，在图中主要显示了类元角色（Classifier Roles）和关联角色（Association Roles）。
类元角色描述了一个对象，关系角色描述了协作关系中的链。
与序列图中明确表示了角色之间的关系，通过协作角色来限定协作中的对象和链接。
另一方面，协作图不将时间作为单独的维来表示，所以必须使用顺序号判断消息的顺序以及并行线程。
序列图和协作图表达的是类似的信息，虽然它们使用的不同的方法表示，但是可以通过适当的方式将它们进行转换。
三、实验内容：①通过对BBS论坛系统的需求分析，绘制顺序图；②通过对BBS论坛系统的需求分析，绘制协作图。
具体内容如下：（一）BBS论坛系统的需求分析1、系统功能需求（1）从前台用户和游客角度，系统应包括：用户注册，用户登录，浏览文章，发表文章，帖子查询。
（2）从论坛管理员角度：会员管理，帖子管理，论坛分类管理，帖子分类。
（1）前台基本业务模块：注册会员，登录系统，发表文章，浏览文章，文章查询。
第04章 顺序图和协作图
协作图主要元素
•
•
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”
在通信图中使用监护条件一定要有所限制，通常应只列 出主要的监护条件，否则会影响其阅读。如果需要，尽 可能还是通过顺序图来表示
4.3 顺序图中的消息
UML1.4后定义的消息有：
调用消息 procedure call 异步消息 asynchronous 返回消息 return
UML1.3前的消息还有：
简单消息 simple
6
面向对象分析与设计 & UML
4.3 顺序图中的消息
调用消息：消息的发送者把控制传递给消息的接收者 , 等待接收者返回或放弃控制.
生命线是对象图标向下延伸的虚线, 表示对象生存时间.
消亡点
4
面向对象分析与设计 & UML
4.2 顺序图
控制焦点(Focus of Control)又称为激活期(Activation), 用 生命线上的小矩形表示, 在这个时间段内, 对象执行相 应的操作.
FOC嵌套
5 面向对象分析与设计 & UML
返回消息：表示从过程调用返回. 如果是过程消息返 回, 则不用画出
返回消息
9
面向对象分析与设计 & UML
4.3 顺序图中的消息
消息的语法格式
[前置消息列表][警戒条件][消息顺序号][返回值:=]消息名称([参数列表])
例子:
2:display(x,y) 1.3.1 p:= find(specs) [x<0] 4: invert(x, color) 3.1 *: update() 简单消息 嵌套消息, 有返回值 条件消息 循环消息
5.实验5---顺序图和协作图
实验5顺序图和协作图一.顺序图1.实验内容图1-1顺序图2.实验步骤2.1定义类在LogiC VieW视图下创建4个类，它们是：客户、ATM端口、钱币记录仪、分类器，如图1-2所示。
图1-2创建类2.2创建顺序图右击LogiC View,选择New→Sequence Diagram,系统自动增加了一个项目：NewDiagram0我们在此处输入：顺序图，如图1-3所示。
图1-3创建顺序图2.3往顺序图中添加对象在i刘览器窗口中，双击“顺序图”文本，系统就在模型图窗口打开“顺序图”，如图1-4所示。
图1-4打开顺序图分别将浏览器窗口中的4个类（客户、ATM端口、钱币记录仪、分类器）拖入顺序图。
当把类拖入顺序图中时，系统自动创建匿名对象。
如图1・5所示。
图1-5对象拖入顺序图给匿名对象命名步骤如下：右击匿名对象客户”图标，选择OPen SPeCifICatiOn,打开对象的规范窗口，输入姓名：邓小贫。
如图1-6所示。
图1-6给匿名对象取名点击“OK”按钮，完成对象命名。
2.4 给对象添加消息添加消息的步骤:1）在工具箱中单击ObjeCl Message 按钮，2）在“邓小贫”对象的生命线上按下鼠标左键（不要松手），拖动鼠标到对象”:ATM端口”后，松开鼠标，就建立了一条消息。
如图1-7所示。
×ι÷lMHl ►!►Mog/For H«lp , pr«ss Fl∣D∙fftult Ltt<u∙g∙: Analysis图1-7添加消息3）右击消息，打开快捷菜单，选择OPenSPeCifiCatiOn ,打开消息的规范窗口，并输 入消息名：请求接收钱币，如图，1-8所示。
图1-7消息命名@ Rational Rose - 20182236+季自成+⅛⅛4.mdl‰侬File Edit View Format Browse Report ToOk Add-Ins Window Help口空。
实验五--1 顺序图和协作图
实验五—1 顺序图、协作图一、实验目的1．理解顺序图的基本概念。
2．理解协作图的基本概念。
3．掌握在Rational Rose 中绘制顺序图、协作图的操作方法。
二、实验器材1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容通过对课堂学习和前面的实验，使我们完成了图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。
现在需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由顺序图来描述系统的动态特性，协作图与顺序图是同构的，Rose 可自动转换。
现指派你运用课堂所学的相关知识，完成如下任务：1．对图书管理功能中的借书用例、还书用例进行动态建模。
四、实验步骤4.1 分析阶段的动态建模1．分析：在分析阶段，绘制的顺序图中，所有消息可以使用便于理解的自然语言来描述，并且可以仅在实体类中识别对象职责，而不涉及边界类和控制类。
根据课堂讲授，参见教材P213 可完成借书用例和还书用例分析阶段的动态建模。
2．绘图步骤：（1）鼠标右击导航窗口“Logicl View”节点，选择“New——Package”，建立1 个子包：“Sequence Di ag ra m”（用于存放顺序图、协作图），完成后如图 3.1 所示。
（2）如图 3.2 所示，鼠标右击“Sequence Diagram”子包，选择快捷菜单项“New——Sequence Di ag ram”，创建一张新的顺序图，取名为“借出图书”（注意：为了好对应，顺序图名称最好与相应的用例名称相同）。
鼠标双击新建的顺序图，在右边绘图窗口中将其打开，如图 3.3 所示。
（3）设置支持嵌套消息的环境：选择主菜单项“Tools——O ptions”，打开Rose 环境设置的对话框，点击“D i a g r a m”选项卡，在如图3.4所示界面中，将“D i s p l a y”下的“Hierarchical Message”选中，点击“确定”即可。
图 3.1图 3.2图3.3图3.4（4）绘制类：从导航窗口中，将“Use Case View”节点下的参与者“图书管理员”拖到绘图窗口；将“Class Diagram”包下“BO”实体包中的相关类“Reader”、“ResourceItem”、“ResourceTitle”和“Loan”拖到绘图窗口中，如图3.5 所示。
顺序图和协作图29页PPT
39、没有不老的誓言，没有不变的承 诺，踏 上旅途 ，义无 反顾。 40、对时间的价值没有没有深切认识 的人， 决不会 坚心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
顺序图和协作图
36、“不可能”这个字(法语是一个字 )，只 在愚人 的字典 中找得 到。--拿 破仑。 37、不要生气要争气，不要看破要突 破，不 要嫉妒 要欣赏 ，不要 托延要 积极， 不要心 动要行 动。 38、勤奋，机会，乐观是成功的三要 素。(注 意：传 统观念 认为勤 奋和机 会是成 功的要 素，但 是经过 统计学 和成功 人士的 分析得 出，乐 观是成 功的第 三要素 。
顺序图与协作图
6.1.1 顺序图概述
• 顺序图主要用于按照交互发生的一系列顺序，显 示对象之间的这些交互。很象类图，开发者一般 认为顺序图只对他们有意义。然而，一个组织的 业务人员会发现，顺序图显示不同的业务对象如 何交互，对于交流当前业务如何进行很有用。除 记录组织的当前事件外，一个业务级的顺序图能 被当作一个需求文件使用，为实现一个未来系统 传递需求。在项目的需求阶段，分析师能通过提 供一个更加正式层次的表达，把用例带入下一层 次。那种情况下，用例常常被细化为一个或者更 多的顺序图。在UML图中，顺序图与用例图和类 图之间关系如图6.1所示。
• 本节主要介绍顺序图的概念、基本组成机建模过 程。
6.1.1 顺序图概述
• 顺序图（sequence diagram）是强调消息时间顺序 的交互图，它描述了对象之间传送消息的时间顺 序，用于表示用例中的行为顺序。顺序图将交互 关系表示为一个二维图。横向轴代表了在协作中 各独立对象的类元角色。纵向轴是时间轴，时间 沿竖线向下延伸。
⑴图书管理员处理借书顺序图 图书管理员收到借阅者的借书申请时，首先验明借
阅者的身份，如果没有问题，则查找借阅书目， 如果借阅者没有超出最大借阅数量，则开始借阅 并更新书籍列表信息，借阅成功。 图书管理员处理借书顺序图如图6.20所示。
送的消息称为异步消息。消息发送者通过消息把 信号传递给消息的接收者，然后继续自己的活 动，不等待接受者返回消息或者控制。异步消息 的接收者和发送者是并发工作的。
图6.8 异步消息符号
6.1.2 顺序图的基本内容
• ③返回消息（Return Message） • 返回消息表示从过程调用返回。
图6.9 返回消息图标
图6.10 创建对象
6.1.2 顺序图的基本内容
UML 序列图(顺序图)和协作图
UML图学习序列图（顺序图）和协作图分类：UML 2012-11-30 16:42 2528人阅读评论(19) 收藏举报在面向对象动态建模，用于建立行为的实体间行为交互的四种图：状态图(Stage Diagram)，序列图(Sequence Diagram)，协作图(Communication Diagram)，活动图(Activity Diagram) ，其中，“顺序图”与“协作图”表述的是相似的消息。
序列图(Sequence Diagram)强调的消息时间顺序的交互图，描述类系统中类与类之间的交互，它将这些交互建模成消息互换，换句话说，顺序图描述了类与类之间之间相互交换以完成期望行为的消息。
顺序图的特点是清晰，一个设计很好地顺序图从左到右、从上到下可以很好地表示出系统数据的流向，为接下来的系统设计做好铺垫。
协作图(Collaboration Diagram /Communication Diagram，也叫合作图)是一种交互图（interaction diagram），强调的是发送和接收消息的对象之间的组织结构。
一个协作图显示了一系列的对象和在这些对象之间的联系以及对象间发送和接收的消息。
对象通常是命名或匿名的类的实例，也可以代表其他事物的实例，例如协作、组件和节点。
使用协作图来说明系统的动态情况。
1、序列图（顺序图）的知识点概要：点此看大图2、协作图知识点概要：点此看大图3：顺序图（1）先从图书馆借/还书角度了解顺序图从顺序图的流程中，清晰到了解程序的过程，十分清晰明了（2）从地铁购票的活动中来看顺序图根据机房收费系统来画的部分顺序图（3）：一般用户角度查询信息。
（4）：操作员注册新的学生账号（5）管理员的基本系统数据的的设定4、协作图（1）结合刚才的图书馆借/还书的过程。
根据序号可以发生的先后顺序（2）从地铁购票的角度来学习协作图（3）结合机房收费系统角度画的协作图一般用户查询信息：（4）操作员注册卡（5）管理员修改基本数据5、协作图与顺序图的区别和联系协作图和顺序图都表示出了对象间的交互作用，但是它们侧重点不同顺序图清楚地表示了交互作用中的时间顺序(强调时间)，但没有明确表示对象间的关系。
5.交互图(序列+协作)
多重对象
多个对象的集合，往往是同类对象 用于表示：同一消息同时发给多个对象 在顺序图中仍然显示为单一对象的图标
练习
画出对应的顺序图
答案
练习：协作图
练习：协作图
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 是侧重点有所不同：
Frequency（频率）
Periodic（定期）：按照固定时 间间隔发送 Aperiodic（不定期）：只发送一 次，或者在不规则的时间发送
不同类型的消息
序列图的绘制顺序
练习1：绘制序列图
仓库管理员处理产品入库工作流程，基本工作流 程如下：
1.仓库管理员将通过库存管理子系统将生产的产品处理 入库。 2.仓库管理员通过库存管理子系统中的产品入库界面获 取产品信息。 3.产品入库界面根据产品的编号将产品类实例化并请求 该类产品信息。 4.产品类实例化对象根据产品的编号加载产品信息，并 提供给产品入库界面。 5.仓库管理员通过产品入库界面增加产品数目。 6.产品入库界面通过产品类实例化对象修改产品信息。 7.产品类实例化对象向产品入库界面返回修改信息。 8.产品入库界面向仓库管理员显示添加成功信息。
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（多用于用例描述） 协作图描述了对象在交互中承担的角色，但对象在交 互中的时间顺序必须从消息的顺序号获得（多用于详 细设计时对象关系的描述） 顺序图可以表示出对象的激活状态和非激活状态，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。
作用：通过一系列的消息来描述系统的动态行为 表示形式：
每个消息包括一个顺序号以及消息的名称 使用带有标签的箭头来表示，箭头指向接收者 附在连接发送者和接收者的链上 消息的名称也可以是一个方法，包含一个名字和参数 表、可选的返回值表。
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实验五—1 顺序图、协作图
一、实验目的
1．理解顺序图的基本概念。
2．理解协作图的基本概念。
3．掌握在Rational Rose 中绘制顺序图、协作图的操作方法。
二、实验器材
1．计算机一台。
2．Rational Rose 工具软件。
三、实验内容
通过对课堂学习和前面的实验，使我们完成了图书馆的管理系统的需求分析，并从业务对象中抽象出了类。
现在需要对前面所给出的用例进行实现，而用例的实现主要由顺序图来描述系统的动态特性，协作图与顺序图是同构的，Rose 可自动转换。
现指派你运用课堂所学的相关知识，完成如下任务：
1．对图书管理功能中的借书用例、还书用例进行动态建模。
四、实验步骤
4.1 分析阶段的动态建模
1．分析：在分析阶段，绘制的顺序图中，所有消息可以使用便于理解的自然语言来描述，并且可以仅在实体类中识别对象职责，而不涉及边界类和控制类。
根据课堂讲授，参见教材P213 可完成借书用例和还书用例分析阶段的动态建模。
2．绘图步骤：
（1）鼠标右击导航窗口“Logicl View”节点，选择“New——Package”，建立1 个子包：“Sequence Di ag ra m”（用于存放顺序图、协作图），完成后如图 3.1 所示。
（2）如图 3.2 所示，鼠标右击“Sequence Diagram”子包，选择快捷菜单项“New——Sequence Di ag ram”，创建一张新的顺序图，取名为“借出图书”（注意：为了好对应，顺序图名称最好与相应的用例名称相同）。
鼠标双击新建的顺序图，在右边绘图窗口中将其打开，如图 3.3 所示。
（3）设置支持嵌套消息的环境：选择主菜单项“Tools——O ptions”，打开Rose 环境设置的对话框，点击“D i a g r a m”选项卡，在如图3.4所示界面中，将“D i s p l a y”下的“Hierarchical Message”选中，点击“确定”即可。
图 3.1
图 3.2
图3.3
图3.4
（4）绘制类：从导航窗口中，将“Use Case View”节点下的参与者“图书管理员”拖到绘图窗口；将“Class Diagram”包下“BO”实体包中的相关类“Reader”、“ResourceItem”、“ResourceTitle”和“Loan”拖到绘图窗口中，如图3.5 所示。
图3.5
（5）绘制消息：选择左边顺序图工具栏“Object Message”图标，在右边绘图窗口中绘制一条“图书管理员”发给“Reader”对象的消息，Rose 系统自动为此消息添加序号，如图3.6 所示。
鼠标右击该消息，选择“Open Specification”菜单项，出现如图3.7 所示的消息设置对话框，在Name 框中输入消息的名称：“验证读者”，点击OK 即可完成设置。
以此
类推，我们完成“借出图书”其余消息的绘制，完成后如图3.8 所示。
图3.6
图3.7
图3.8
（6）重复步骤第（2）—（5）步骤，按照同样的方法完成用例“归还图书”的顺序图，完成后的顺序图如图 3.9 所示。
（7）分析阶段的动态建模完成后，可以保存模型文件为“图书管理系统.mdl”。
图3.9
4.2 设计阶段的动态建模
1．分析：在设计阶段，顺序图中需要引入边界类和控制类，在识别对象职责的基础上，需要将消息转换为类的方法，为方法定义参数、返回值类型，便于计算机的实现。
2．绘图步骤：
（1）在分析阶段保存的模型文件基础上，打开“借出图书”的顺序图。
（2）在顺序图中引入一个“L e n d W i n d o w”界面类和一个“L en dL og ic”控制类，如图3.10 所示。
图3.10
（3）为消息定义类的方法：绘制一条从“图书管理员”指向“LendWindow”对象的消息，如图3.11 所示，鼠标右击该消息，在快捷菜单中查找是否有名为“newReader”的方法，若存在，则在快捷菜单中选择“newReader”项；若不存在，则选择快捷菜单项“<New operation>”，为“LendWindow”类添加一个新方法newReader（参数：AcardNo，属于String 型，返回值类型为Reader 类），我们可以参照实验二“设计阶段的静态建模”中为类方法定义参数和返回值的步骤（4）、（5），完成新方法的定义，完成后顺序图如图3.12 所示。
此时回到“Class Diagram”下的类图Overall 中，我们发现Rose 自动为“LendWindow”类添加了
“newReader”方法。
如图3.13 所示。
图 3.11
图 3.12
图 3.13
（4） 重复第（3）步，为其余的消息定义方法，来完善分析阶 段 “借出图书”的顺序图，注意：对象发给自己的消息，应使用左边工具栏“Message to Self ”
图标。
经过改进后顺序图如图3.16 所示。
（5）完善“归还图书”顺序图：同“借出图书”顺序图的绘制方法相同，打开“归还图书”的顺序图，，模仿第（2）—（4）步骤，即可完成“归还图书”设计阶段的动态建模和类的方法设计。
完成后，如图3.17 所示。
（6）生成协作图：在导航窗口双击“借出图书”顺序图，将其打开后，按下F5 键，即可生成与之对应的协作图，Rose 自动生成的协作图由于相互重叠，比较乱，打开后加以整理，即可比较规范，如果协作图中对象间有多余的线条，选中后按下Ctrl+D 就能将它删除。
完成后如图3.14 所示。
按照同样的方法，我们可以生成如图3.15 所示的“归还图书”协作图。
保存模型文件为“图书管理系统.mdl”。
图3.14
图3.15
45
46
3.16
47
图 3.17
48
2.
49。