时序图和协作图

1. 对象
❖ 时序图中的对象在概念上和它在对象图中 的定义是一致的，其图形表示也相同。
❖ 每个对象显示在单独的列里，用一个矩形 框代表一个对象，框内填写对象名和它所 属的类名，中间用一个冒号隔开。
Object1 : ClassA
2.生命线
❖ 生命线是对象标识符在垂直方向上拖出的一 条长虚线，表示时序图中的对象在一段时间 内的存在。
激活示例
激活的应用
❖ 当进行时序图建模时，所用到的消息主要 包括以下几种类型：
简单消息（Simple Message） 同步消息（Synchronous Message） 异步消息（Asynchronous Message） 反身消息（Message to Self） 返回消息（Return Message）
（1）简单消息（Simple Message）
❖ 简单消息是在同步和异步之间没有区别的 消息。
❖ 在不知道消息的类型的情况下就可以使用 简单消息。
❖ 在对系统进行时序图建模时，可以对所有 的消息都使用简单消息进行表示，然后再 根据情况确定消息的类型。
（2）同步消息（Synchronous Message）
如果对象在这个位置上，那么说明在发送 消息时，该对象就已经存在了； ❖ 如果对象是在执行的过程中创建的，那么 它的位置应该处在图的中间部分。
❖ 对象的创建有两种方法：
ObjectA 1: Create() ObjectB 2: ReturnMessage
ObjectA
ObjectB
1: Create()
: Administrator
:ManageWindow
1: UpdateBorrower()
:UpdateBorrowerDialog
2: CreateDialog()
:Borrower
3: FindBorrower() 5: UpdateBorrowerInfo()
4: FindBorrower()
2.链接
❖ 链接是两个对象间的连接。 ❖ 它的图形符号也是用一条连接在两个对象间
的实线表示。在连接线上可以标明对象名。
3.消息
❖ 消息代表协作图中对象间通过链接发送的消 息。
❖ 消息由一个对象发出，由消息所指的对象接 收。形成消息流。
❖ 消息流上标有消息的序号和对象间发送的消 息，消息的序号表明了消息发送的先后顺序。
7.4 时序图建模实例
例：图书管理系统时序图建模
1.添加借阅者
添加借阅者的过程为：系统管理员选择菜单项 “添加借阅者”，弹出AddBorrowerDialog对话框。 系统管理员可以在该对话框中输入借阅者的信息并 提交，随后系统对管理员所提交的借阅者信息进行 验证，查看输入的借阅证号是否已经存在于系统中， 若不存在，则为借阅者创建一个账户，并存储借阅 者信息。
:
:ManagerWindow
Administrator
1: AddBorrower()
:AddBorrowerDialog
2: CreateDialog()
:Borrower
3: AddBorrower()
4: FindBorrower() 5: NewBorrower()
6: Write()
2.修改借阅者
❖ 一个单独的时序图只能显示一个控制流。
❖ 使用时序图建模时，可以参考以下策略：
① 设置交互的语境，这些语境可以是系统、子系统、 类、用例和协作的一个脚本。
② 识别对象在交互语境中所扮演的角色，根据对象 的重要性及相互关系，将其从左至右放置在时序 图的顶部。
③ 设置每个对象的生命线。通常情况下，对象存在 于整个交互过程中，但它们也可以在交互过程中 创建和撤销。
❖ 当对象存在时，生命线由一条虚线表示； 当对象的过程处于激活状态时，生命线上 用一个激活条表示。消息用从一个对象到 另一个对象生命线的箭头表示，箭头以时 间顺序从上到下排列。
7.2 时序图元素及表示法
❖ 时序图有4种基本图形元素，包括：
对象（object） 生命线（lifeline） 激活（activation） 消息（message）
❖ 一条消息会触发接收对象中的一项操作。
对象
消息
2: Message
1: Message
:ObjectA
:Oபைடு நூலகம்jectB
3: Message
链接
协作图与时序图的互换（F5）
❖ 协作图和时序图都是表示对相间的交互作 用，只是它们的侧重点有所不同。
❖ 协作图和时序图在语义上是等价的，它们 可以从一种形式的图转换成另一种形式的 图，而不丢失任何消息。
到被调用对象的参数列表，并且最多包含一个返回给 调用对象的返回值。
❖ 当时序图中的消息比较多时，还可以通过对消息前置 序号表达式的方式指定消息的顺序。
❖ 消息内容标识的格式为：
[序号][监护条件]*[重复次数][返回值表:=]操作名(参数表)
6.对象的创建和撤销
❖ 对象的创建有几种情况： ❖ 时序图中的对象的默认位置是在图的顶部，
❖ 同步消息最常见的情况是调用，即消息发 送者（对象）在它的一个操作执行时调用 接收者（对象）的一个操作，此时消息名 称通常就是被调用的操作名称。
❖ 当消息被处理完后，可以送回一个简单消 息，或者是隐含的返回。
（3）异步消息（Asynchronous Message）
❖ 异步消息表示发送消息的对象不用等待回 应的返回消息，即可开始另一个活动。
❖ 异步消息就是发送方只负责将消息发送到 接收方，至于接收方如何响应，发送方则 不需要知道。对接收方来说，在接收到消 息后它既可以对消息进行处理，也可以什 么都不做。
（4）反身消息（Message to Self）
❖ 反身消息是一个对象将一个消息发送给它 自己的消息。
❖ 如果一条消息只能作为反身消息，那么说 明该操作只能由对象自身的行为触发。
❖ 时 多序附图加用数是条息“次定数的中可件操、无数正1*信的.”1以时作次条未整、息消号默才后序件定数1。息，.2认 能 返 、发。1除、无、的发回类送此22[了重，送的型。项、.1具、复但消系必默3…有2次在息列须认.2…消数协。值与时…表]息作监。该，…时示名图护可操表，。中条默作示称表嵌是件认的只。之示套必默。形发序消外消送不认参号息还息可时一一在多可用少，致次时次以十的表。。序发进包。示图送制含消中，许 ❖ 消息可以与类中的操作等效，即消息可以带有可传递
例：以图书管理系统中借阅图书为例： 时序图与协作图之间转换。
F5 或在Rational Rose中，在 Browse菜单下 选择：
Create Collaboration Diagram或
Create Sequence Diagram （1）根据时序图信息创建协作图 （2）根据协作图信息创建时序图
❖ 每个对象的底部中心的位置都带有生命线。 ❖ 生命线是一条时间线，从时序图的顶部一直
延伸到底部，所用的时间取决于交互的持续 时间。
3.激活
❖ 当一条消息被传递给对象的时候，它会触发该对 象的某个行为，激活了该对象。
❖ 在UML中，激活用一个在生命线上的细长矩形框 表示。
❖ 矩形本身被称为对象的激活期或控制期，对象就 是在激活期顶端被激活的。
8.1 概述
❖ 协作图（Collaboration Diagram）是UML 1.x版本 中的名称。在当时的认识中，认为它就是描述一个 协作的，所以称之为协作图。
❖ UML 2.0重新定义了协作的概念，并认为所谓协作 图与协作概念实际上没有什么必然联系，为了避免 误会，所以将它改名为通信图（Communication Diagram）。因此，在很多参考书中使用通信图而 不是协作图进行说明。
❖ 激活期说明对象正在执行某个动作。当动作完成 后，此时对象的一个激活期也宣告结束。
4.消息
❖ 消息是用来说明时序图中不同活动对象之间的通 信。
❖ 在时序图中，消息是由从一个对象的生命线指向 另一个对象的生命线的直线箭头来表示的，箭头 上面还可以表明要发送的消息名及序号。
❖ 在各个对象之间消息的次序由它们在垂直轴上的 时间顺序决定。
❖ 时序图强调的是交互的时间顺序；而协作图强 调的是交互的情况和参与交互的对象的整体组织。
❖ 从另一个角度来看，时序图按照时间顺序布局； 而协作图按照空间组织布局。
2: Message
1: Message
: Actor
5: Message
4: Message :ObjectB
:ObjectA 3: Message
7.1 概述
❖ 时序图（Sequence Diagram）也被称为 顺序图，是一种详细地表示对象之间行为 交互关系的图，主要用来描述对象之间信 息交换时的时间顺序。因此可以清晰而直 观的表示对象之间的行为交互关系以及操 作和消息的时序关系。
❖ 时序图的主要用途把用例表达的要求转化 为更进一步的精细表达。它还能用来记录 一个存在系统的对象现在如何交互。
❖ 这表明该操作可以被设置为private属性， 只有属于同一个类的对象才能够调用它。
（5）返回消息（Return Message）
❖ 返回消息是表示控制流从过程调用后，处 理结果返回信息。
❖ 返回消息一般可以缺省，隐含表示每一个 调用都有一个配对的调用返回。
5.消息中接收的表可以参该示参选“数消消项，表息数息，”是的在和以区表对对布分“示象序象尔的，消类间号表名”息角交达称区重色互式列分复中的形表的发时式，实送操间表分参的作顺示别表次名序。表，数号满示实。。足完参只一监成的有般护指个
: Librarian
:MainWindow
:BorrowDialog
1: BorrowBook()
2: CreateDialog()
:Borrower
:Book
④ 标明消息。从引发某个消息开始，在生命线之 间画出从顶到底依次展开的消息，显示每个消 息的内容标识。
⑤ 设置对象的激活期，可视化消息的嵌套或可视 化实际计算发生时的时间点。
⑥ 如果需要设置时间或空间的约束，可以为每个 消息附上合适的时间和空间约束。
⑦ 如果需要形式化的说明某控制流，可以为每个 消息附上前置和后置条件。
第7章 时序图
❖ 系统或对象的动态模型主要包括状态模型 和交互模型。 ❖ 状态模型用来描述系统或对象的动态行为， 用状态图和活动图进行描述，因此状态图和 活动图又统称为行为图； ❖ 交互模型主要用来帮助人们观察和分析系 统的交互行为，用时序图和协作图进行描述， 因此时序图和协作图又统称为交互图。
主讲人：
6: UpdateBorrowerInfo() 7: Write()
3.删除借阅者 4.添加书目 5.修改书目 6.删除书目 7.添加图书 8.删除图书 9.添加管理员
……
第8章 协作图
❖ 时序图和协作图都可以用来描述系统对象之间的 交互。 ❖ 时序图强调一组对象之间交互的时间顺序。 ❖ 协作图则是描述组成系统的各个成分之间如何协 作来实现系统的交互行为。
2: Return Message
❖ 在新创建的对象时，都可以发送“destroy”消息 来撤销新创建对象。
❖ 要想说明某个对象被撤销，需要在被撤销对象的 生命线末端放一个“×”符号进行标识。
ObjectA
ObjectB
1: Destroy() 2: Return void
7.3 时序图建模
❖ 对系统动态行为建模的过程中，当强调按 时间展开信息的传送时，一般使用时序图 建模技术。
简单协作图
8.2 协作图元素及表示法
构成协作图的图形元素主要有3种：
对象（object） 链接（link） 消息（message）
1.对象
❖ 协作图中的对象与时序图中的对象类似，用 一个矩形框代表一个对象，框内填写对象名 和它所属的类名，中间用一个冒号隔开。
❖ 协作图中无法表示对象的创建和撤销，所以 对象在协作图中的位置没有限制。
❖ 用例常常可被细化为一个或多个时序图。
❖ 时序图的最大特点是：它以二维的平面上 的一维来表示时间进度，在时间维上定义 各个对象所执行的操作以及它们之间所传 送的消息。从而能够在逻辑上清晰的刻画 这些操作和消息的时序关系乃至因果关系。
简单时序图
7.2 时序图元素及表示法
❖ 在UML中，时序图用一个二维图描述系统 中各个对象之间的交互关系。其中，纵轴 是时间轴，时间沿竖线向下延伸，由上至 下表示时间的先后顺序。横轴代表了参与 相互作用的对象。