顺序图和协作图共73页文档
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
顺序图和协作图
第4章顺序图和协作图4.1 交互图概述在一个待开发的系统中，任何对象都不是孤立存在的，系统中的这些对象都是通过传递消息进行交互的。
因此在设计系统时，就免不了对交互进行缄默，并用交互图展现出来。
4.1.1 交互的定义当需要对类操作、类、构件、用例乃至整个系统的控制流进行建模时，一定离不开“交互”。
交互：一次交互就是指在特定语境中，为了实现某一个目标，而在一组对象之间进行交换的一组消息所表示的行为。
交互图：是用来描述对象之间以及对象与参与者之间的动态协作关系以及协作过程中行为次序的图形文档。
通常用来描述一个用例的行为，显示该用例中所涉及的对性和这些对象之间的消息传递情况在大多数情况下，消息通常是指启动一个操作或发送一个信号，以及创建或销毁一个对象。
4.1.2 UML交互图的类型顺序图：是一种强调消息时间顺序的交互图，着重描述对象按照时间顺序的消息交换，为读者提供了控制流随着时间推移的清晰的可视化轨迹。
协作图（UML 2.0中的通信图）：强调的是参加交互的对象的组织，着重描述系统成分如何协同工作，为读者提供了在协作对象结构组织的语境中观察控制流的一个清晰的可视化轨迹。
顺序图和协作图从不同的角度表达了系统中的交互和系统的行为，它们可以相互转化，并且转换过程不会丢失信息。
定时图（UML 2.0中新增）：采用了一种带数字刻度的时间轴来精确地描述消息的顺序，而不是像顺序图那样只是指定消息的相对顺序，而且它还允许可视化的表示每条生命线的状态变化，当需要对实时时间进行定义时，采用定时图可以很好的满足。
交互概述图（UML 2.0中新增）：是交互图和活动图的混合物。
定时图和交互概述图是两种特殊的变体。
4.1.3交互图和类（图）4.2 顺序图顺序图：显示的是参与交互的对象及对象之间消息交换的顺序，用来表示用例中的行为顺序。
图显示的是汽车租赁系统中客户取车的顺序图，涉及5个对象：客户、预定请求、工作人员、工作记录和汽车。
第六章.顺序图和协作图
6.3 顺序图中的消息 返回消息：表示从过程调用返回 如果是过程消息返回, 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; 如果是非过程消息, 则必须画出. 画出 如果是非过程消息 则必须画出
返回消息
6.3 顺序图中的消息 阻止消息：消息的发送者传递消息给接收者 阻止消息：消息的发送者传递消息给接收者, 如果接收者无法 立即接收, 则发送者放弃该消息. 立即接收 则发送者放弃该消息 超时消息：消息的发送者发出消息给接收者并按指定时间等待 超时消息：消息的发送者发出消息给接收者并按指定时间等待, 若接收者无法在指定时间内接收, 则发送者放弃该消息. 若接收者无法在指定时间内接收 则发送者放弃该消息
•
6.2 顺序图
• 创建对象的两种表示方法： 创建对象的两种表示方法：
6.2 顺序图
• 如果要撤销一个对象，只要在其生命线终止点放置一 如果要撤销一个对象，
符号即可， 个“X”符号即可，该点通常是对删除或取消消息的回 符号即可 应。
6.3 顺序图中的消息
• 调用消息 procedure call • 异步消息 asynchronous • 返回消息 return • 阻止消息 balking • 超时消息 time-out
• 顺序图的样式和元素 • 消息：对象之间传输的信息 消息：
消息
6.2 顺序图
• 顺序图的样式和元素 • 对象的创建和撤消 • 如果对象位于时序图的顶部，说明在交互开始之前 如果对象位于时序图的顶部，
该对象已经存在了。 该对象已经存在了。如果对象是在交互的过程中创建 那么它应当位于图的中间部分。 的，那么它应当位于图的中间部分。 对象在创建消息发生之后才能存在， 对象在创建消息发生之后才能存在，对象的生命线 也是在创建消息之后才存在的。 也是在创建消息之后才存在的。
第4章 顺序图和协作图
第4章顺序图和协作图4.1 交互图概述交互图（interaction diagram）是用来描述对象之间以及对象与参与者（actor）之间的动态协作关系以及协作过程中行为次序的图形文档。
它通常用来描述一个用例的行为，显示该用例图中所涉及的对象和这些对象之间的消息传递情况。
交互图包括顺序图（sequence diagram）和协作图（collaboration diagram）两种形式。
顺序图着重描述对象按照时间顺序的消息交互，协作图着重描述系统成分如何协同工作。
顺序图和协作图从不同的角度表达了系统中的交互和系统的行为，它们之间可以相互转化。
一个用例需要多个顺序图或协作图，除非特别简单的用例。
交互图可以帮助分析人员对照检查每个用例中所描述的用户需求，如这些需求是否已经落实到能够完成这些功能的类中去实现，提醒分析人员去补充遗漏的类或方法。
交互图和类图可以相互补充，类图对类的描述比较充分，但对象之间的交互情况的表达不够详细；而交互图不考虑系统中的所有类及对象，但可以表示系统中某几个对象之间的交互。
需要说明的是，交互图描述的是对象之间的消息发送关系，而不是类之间的关系。
在交互图中一般不会包括系统中所有类的对象，但同一个类可以有多个对象出现在交互图中。
4.2 顺序图顺序图也称时序图。
Rumbaugh对顺序图的定义是：顺序图是现实对象之间交互的图，这些对象是按时间顺序排列的[RJB99]。
特别地，顺序图中显示的是参与交互的对象，及对象之间消息交互的顺序。
如图4.1所示是一个简单的顺序图例子。
图4.1 顺序图顺序图是一个二维图形。
在顺序图中水平方向为对象维，沿水平方向排列的是参与交互的对象。
其中对象间的排列顺序并不重要，但一般把表是参与者的对象放在图的两侧，主要参与者放在最左边，次要参与者放在最右边（或表示人的参与者放在最左边，表示系统的参与者放在最右边）。
顺序图中的垂直方向为时间维，沿垂直向下方向按时间递增顺序列出各对象所发出和接收的消息。
第6章 顺序图和协作图
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。
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
6.1.2 顺序图的基本内容
另外在消息的创建过程中还存在一些其他的内容，比 如说创建对象、撤销对象、自关联消息等。 ①创建（create）对象 一个对象可以通过发送消息来创建另一个对象，即创 建对象，如图6.10所示。对象在创建消息发生后才能存 在，对象的生命线也是在创建消息后才存在。
6.1.3 约 束
userInterface dataControl dataSource
1 : requestArray() 2 : requestArryLength() 3 : returnArrayLength
loop
Condition 4 : requestArrayItem()
5 : returnArrayItem
3. 生命线 4. 激活期 生命线（LiftLine）代表顺序图中对象在一段时间内的 存在。生命线在顺序图中表示为从对象图标底部中心 位置向下延伸的一条虚线（但事实上UML2中定义的生 命线可以用实线来表示）。 激活期（Activation）也被称为控制焦点，代表顺序图 中的对象执行一项操作的时期，是顺序图中表示时间 段的符号，在这个时间段内对象将执行相应的操作。 在UML中，用小矩形表示，被称为激活条或控制期， 对象就是在激活条的顶部被激活的，在完成自己的工 作后被去激活。
第八章 顺序图和协作图
第八章序列图和协作图本章要点⏹基础内容：序列图和协作图的激活和链⏹重点掌握：序列图和协作图中的对象、消息⏹一般了解：序列图中的分支和从属流导读⏹在标识出系统的类图之后，除了显示了实现用例的组成结构外，还需要描述这些类的对象是如何交互来实现用例功能的，即不但需要类图模型，还需要将它转化为交互图模型。
⏹交互图为基于交互的对象行为建模，是UML用于描述对象之间信息的交互过程的方法，是描述对象间协作关系的模型。
交互图指出对象如何通过协作来完成用例中捕获的业务流程。
⏹UML中的交互图以图形的形式表示方法调用的具体过程，主要有顺序图和协作图两种形式。
UML提供了一系列的图支持面向对象的分析和设计，顺序图和协作图都输描述系统动态视图的交互图。
其中顺序图描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动，协作图强调收发消息的对象的组织结构。
8.1 顺序图概述⏹顺序图由类角色、生命线、激活期和消息组成。
⏹顺序图用于表示一个交互，该交互是协作中各种类元角色间的一组消息交换，侧重于强调时间顺序。
顺序图捕获系统运行中对象之间有顺序的交互，强调的是消息交互的时间顺序。
⏹顺序图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。
所谓交互是指在具体语境中由为实现某个目标的一组对象之间进行交互的一组消息所构成的行为。
交互——语境对象相互链接的地方就有交互（1）具有对象协作的系统、子系统语境中如：Web商务系统，客户对象、服务器对象间交互（2）操作实现语境中如：操作的参数、局部变量、全局对象相互交互完成操作的实现算法（3）类语境中如：通过交互显示类的属性是如何相互协作的交互——对象和角色⏹交互中的对象可以是具体事物⏹也可以是原型化事物⏹可以是类、构件、节点、用例的实例，也可以是抽象类、接口的间接实例UML提供的交互机制通常用于为以下两种情况进行建模：（1）控制流方面进行建模可针对一个用例、一个业务操作过程或系统过程，也可针对整个系统。
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。
顺序图和协作图 (2)ppt课件
度最短的。然后，它创建一个作业命令，并将该命令放入对应电梯的工作队列，接着激活
队列。电梯对象并发运行，从它的队列中选择一个作业并执行。电梯是一个活动对象，它
与它的控制线程并发执行。
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2. 请对比协作图与其相应的顺序图，做练习题。
: Actor
Push( )
:button
:Elevator Control
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顺序图 — 汽车和车钥匙（举例） ◇ 类图
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顺序图 — 汽车和车钥匙（举例）
◇ 顺序图
保护条件， UML中表示“if”
条件的方式
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顺序图 — 饮料销售机（举例）
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顺序图 — 饮料销售机（举例）
◇ 类图
前端（Front）： ➢ 接受顾客的选购和现钞； ➢ 输出一些提示消息； ➢ 从记录仪接受找回的零钱并返还
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顺序图 — 帧化顺序图：UML2.0中的顺序图
◇ 交互事件（interaction occurrence）
操作符为ref（reference）
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顺序图 — 帧化顺序图：UML2.0中的顺序图
◇ 交互片断（interaction fragment）的组合
操作符有alt（alternation）和par（parallel）
每个场景的最终消息前 边加上《Transaction
over》
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顺序图 — 在消息序列中创建对象实例
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顺序图 — 帧化顺序图：UML2.0中的顺序图
◇ 操作符 顺序图操作符为sd（sequence diagram） 帧化顺序图的必要性： 1）如果你为一个用例的多个场景创建实例顺 序图，你会注意到图与图之间相当的一部分 内容是重复的。 2）帧化的方法使你能够在一张顺序图上快速 容易复用另一种顺序图的部分内容
时序图和协作图PPT课件
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。
2021/7/23
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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
❖ 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。
❖ 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
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。
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❖ 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。
❖ 一条消息会触发接收对象中的一项操作。
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对象
1: Create()
2: Return Message
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❖ 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
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
第6章顺序图和协作图优秀课件
顺序图
范例2
顺序图
范例3
系统管理员添加书籍的顺序图
: Administrator
: Maintenance Window
1: add item( )
: Title
2: find(String)
Check if corresponding title exist
3: return true
4: create(Integer, Title)
交互图通过从用例建模中得到的用例文档 说明、词汇表和用例图来创建。
顺序图
概念
顺序图是强调消息时间顺序的交互图。
顺序图描述了对象之间传送消息的时间顺序， 用来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。其中， 纵轴是时间轴，时间沿竖线向下延伸。横轴代 表了在协作中e）
消息定义的是对象之间某种形式的通信，它可 以激发某个操作、唤起信号或导致目标对象的 创建或撤销。
消息是两个对象之间的单路通信，从发送方到 接收方的控制信息流。
消息可以用于在对象间传递参数。
消息可以是信号，也可以是调用。
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。
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。
并且，给出系统用例的实现描述，是从外部视图 转到内部结构的第一步。
交互作用图(顺序、协作)
创建消息：创建一个对象，箭头需要指到所建立的 对象上面。 销毁消息：销毁一个对象，对象生命线用差号来表 示销毁，表示被销毁对象的生命周期将到此终结。
obj1:Class <<c re at e>> obj2:Class
<<d e s t ro y >>
<<boundary>> : 职员管理界面
• findTitle(isbn:String):OID • 返回指定ISBN的Title对象的 OID • getTitle(oid:OID):Title • 返回Title对象 • getAvaliableBook():OID • 返回第一个可借阅的Book对 象的OID
• 类Borrower • borrowerID:String • loans:OID[ ]
(3)． 简单消 息
它只表示控制如何从一个对象传递给另一个对象，而没有描述通信的任何细节。 这种类型的消息主要用于通信细节未知或者无需考虑通信细节的场合。也就是说，主 要用于不知道消息是同步还是异步的场合，但通常情况下表示异步消息此外在高层分 析中，有时候没有必要指定一个消息是同步的还是异步的。如下面的示例所示。
顺序图是显示对象之间交互的图, 这些对象是按时 间顺序排列的. 它显示参与交互的对象及对象之间消息交互的顺序.
对象/参与者 对象维
生命线 消息 时间维 控制焦点
对象的三种命名方式:
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
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.
第八章 顺序图和协作图
第八章序列图和协作图本章要点⏹基础内容：序列图和协作图的激活和链⏹重点掌握：序列图和协作图中的对象、消息⏹一般了解：序列图中的分支和从属流导读⏹在标识出系统的类图之后，除了显示了实现用例的组成结构外，还需要描述这些类的对象是如何交互来实现用例功能的，即不但需要类图模型，还需要将它转化为交互图模型。
⏹交互图为基于交互的对象行为建模，是UML用于描述对象之间信息的交互过程的方法，是描述对象间协作关系的模型。
交互图指出对象如何通过协作来完成用例中捕获的业务流程。
⏹UML中的交互图以图形的形式表示方法调用的具体过程，主要有顺序图和协作图两种形式。
UML提供了一系列的图支持面向对象的分析和设计，顺序图和协作图都输描述系统动态视图的交互图。
其中顺序图描述了以时间顺序组织的对象之间的交互活动，协作图强调收发消息的对象的组织结构。
8.1 顺序图概述⏹顺序图由类角色、生命线、激活期和消息组成。
⏹顺序图用于表示一个交互，该交互是协作中各种类元角色间的一组消息交换，侧重于强调时间顺序。
顺序图捕获系统运行中对象之间有顺序的交互，强调的是消息交互的时间顺序。
⏹顺序图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。
所谓交互是指在具体语境中由为实现某个目标的一组对象之间进行交互的一组消息所构成的行为。
交互——语境对象相互链接的地方就有交互（1）具有对象协作的系统、子系统语境中如：Web商务系统，客户对象、服务器对象间交互（2）操作实现语境中如：操作的参数、局部变量、全局对象相互交互完成操作的实现算法（3）类语境中如：通过交互显示类的属性是如何相互协作的交互——对象和角色⏹交互中的对象可以是具体事物⏹也可以是原型化事物⏹可以是类、构件、节点、用例的实例，也可以是抽象类、接口的间接实例UML提供的交互机制通常用于为以下两种情况进行建模：（1）控制流方面进行建模可针对一个用例、一个业务操作过程或系统过程，也可针对整个系统。