UML系統(tǒng)建模與分析設計第五章系統(tǒng)設計與對象動態(tài)交互模型本章目的：了解UML軟件開發(fā)的系統(tǒng)設計方法與技術(shù)掌握系統(tǒng)設計規(guī)格說明報告文檔書寫格式掌握UML中順序圖的描述方法掌握同步消息和異步消息的定義和描述方法掌握UML中合作圖的描述方法掌握利用順序圖與合作圖建立動態(tài)交互模型的方法步驟2023/9/201UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計第五章系統(tǒng)設計與對象動態(tài)交互模型5.1系統(tǒng)設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.1反復迭代的系統(tǒng)設計方式

5.1.2系統(tǒng)對象設計

（1）對象接口設計 （2）設計算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) （3）確認子系統(tǒng) （4）子系統(tǒng)間的通信規(guī)約2023/9/202UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1系統(tǒng)設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.1反復UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.3系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設計

1．任務管理設計 （1）主從結(jié)構(gòu)設計。 （2）分布式結(jié)構(gòu)設計。 2．數(shù)據(jù)管理設計 （1）定義數(shù)據(jù)類型。 （2）設計數(shù)據(jù)管理。數(shù)據(jù)管理設計提供了持久對象的基本結(jié)構(gòu)。 3．用戶界面設計5.1.4

系統(tǒng)設計的優(yōu)化和審查2023/9/203UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.3系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設計202UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.5系統(tǒng)設計規(guī)格說明報告2023/9/204UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.1.5系統(tǒng)設計規(guī)格說明報告2UML系統(tǒng)建模與分析設計5.2交互模型建模5.2.1

對象之間的通信消息內(nèi)容標識的格式為：[序號][警戒條件]*[重復次數(shù)][回送值表：=]操作名參數(shù)表）使用規(guī)則：1．序號：表示消息在對象間交互的時間順序號。2．[警戒條件]：選擇項，為一布爾條件表達式。3．*[重復次數(shù)]：選擇項，表示消息重復發(fā)送的次數(shù)。4．回送值表：以“，”區(qū)分的名字表列，分別表示完成指定操作后返回的系列值?？扇笔　?．操作名：必須是接收該消息的對象類角色中的操作名。6．“（）”內(nèi)的參數(shù)表是以“，”號區(qū)分的實參表，傳送給接收消息的對象中的某個操作。2023/9/205UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.2交互模型建模5.2.1UML系統(tǒng)建模與分析設計5.2.2同步通信與異步通信（1）簡單消息：表示控制流。（2）同步消息：它是一種嵌套的控制流。（3）異步消息：它是異步控制流。（4）返回消息：表示控制流從過程調(diào)用的返回。2023/9/206UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.2.2同步通信與異步通信20UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3順序圖建模

順序圖用來描述對象間的交互行為。它注重消息的時間順序，即對象間消息的發(fā)送和接收的順序。順序圖還揭示了一個特定場景的交互，即系統(tǒng)執(zhí)行期間發(fā)生在某個時間點的對象之間的特定交互，它適合于描述實時系統(tǒng)中的時間特性和時間約束。2023/9/207UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3順序圖建模 順序圖用UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.1

順序圖的組成成分2023/9/208UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.1順序圖的組成成分202UML系統(tǒng)建模與分析設計（1）對象：順序圖中所包含的每個對象用一個 對象框（短式）表示，對象名需帶下劃線。（2）生存線：對象框下畫的一條垂直虛線，稱 為該對象的生存線，表示對象的生存時間。（3）激活期：對象生存線上的一個細長方形 框，表示該對象的激活時間段，即活動期 間。（4）消息：對象之間消息的發(fā)送和接收用兩個 對象生存線（激活期）之間的消息箭頭線。5.3.1

順序圖的組成成分（con.）2023/9/209UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計（1）對象：順序圖中所包含的每個對象UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.2

對象之間的同步與異步操作1．對象之間的同步操作同步消息的發(fā)送者把進程控制傳遞給消息的接收者，然后暫?；顒?，等待消息的接收者放棄或返回控制；同步消息的接收者執(zhí)行所請求的操作，如果需要的話，可以把控制傳遞給另一個對象角色，請求做某個操作，并且當該操作完成后把控制返回給原來的同步消息的發(fā)送者；同步消息的接收者也可以直接返回或發(fā)送信息給原來的消息發(fā)送者。2023/9/2010UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.2對象之間的同步與異步操2023/9/2011UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/8/611UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.2

對象之間的同步與異步操作（con.）2．對象之間的異步操作異步消息的發(fā)送者通過發(fā)消息把信號傳遞給消息的接收者，然后繼續(xù)自己的活動，不等待消息接收者返回信息或控制；異步消息的接收者執(zhí)行所請求的操作，操作完成后可以向異步消息的發(fā)送者返回信息；異步消息的發(fā)送者和接收者采用并發(fā)工作方式。一條異步消息每次只發(fā)一個信號，即只做一件事，可以做的事情有：創(chuàng)建一個新對象；創(chuàng)建一個新線程，此時異步消息連接到一個激活期的頂部；與一個正在運行的線程通信。2023/9/2012UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.2對象之間的同步與異步操UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.3順序圖中的分支控制圖5-5帶條件和分支并發(fā)執(zhí)行的順序圖2023/9/2013UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.3順序圖中的分支控制圖55.3.4順序圖中的約束標記圖5-6中帶有時間延遲標記的順序圖UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2014UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.4順序圖中的約束標記圖5-6中帶有時間延遲標記5.3.5順序圖中的循環(huán)處理操作UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2015UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.5順序圖中的循環(huán)處理操作UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.6對象的創(chuàng)建和消亡UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2016UML系統(tǒng)建模與分析設計5.3.6對象的創(chuàng)建和消亡UML系統(tǒng)建模與分析設計2025.4合作圖建模

合作圖可以用來描述系統(tǒng)對象之間的交互,強調(diào)這組對象之間的關(guān)系。UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2017UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4合作圖建模 合作圖可以用來描述系統(tǒng)對象之間的交5.4.1合作圖的組成成分1．對象2．鏈接圖5-9帶有關(guān)聯(lián)角色的合作圖UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2018UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.1合作圖的組成成分1．對象UML系統(tǒng)建模與分析設5.4.2合作圖中對象的創(chuàng)建與消亡對象創(chuàng)建：{new}；對象消亡：{destroyed}；對象創(chuàng)建并消亡：{transient}。

UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2019UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.2合作圖中對象的創(chuàng)建與消亡對象創(chuàng)建：{new}；UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2020UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/8/620UML系統(tǒng)建模與UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.3嵌套消息與順序消息的標識1．嵌套消息序號的標識

圖5-12采用層次嵌套消息描述的銷售合同管理系統(tǒng)中的處理付款單合作圖2023/9/2021UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.3嵌套消息與順序消息的標5.4.3嵌套消息與順序消息的標識（con.)2．順序消息序號的標識UML系統(tǒng)建模與分析設計圖5-13采用順序消息序號描述的銷售合同管理系統(tǒng)中的處理付款單合作圖2023/9/2022UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.3嵌套消息與順序消息的標識（con.)2．順序UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.4異步操作中的回調(diào)消息1．自調(diào)用2．異步操作中的回調(diào)圖5-14具有回調(diào)消息的合作圖2023/9/2023UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.4異步操作中的回調(diào)消息1圖5-15具有回調(diào)消息的順序圖UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.4異步操作中的回調(diào)消息（con.）2023/9/2024UML系統(tǒng)建模與分析設計圖5-15具有回調(diào)消息的順序圖UML系統(tǒng)建模與分析設計55.4.5循環(huán)發(fā)送同一個重復消息UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2025UML系統(tǒng)建模與分析設計5.4.5循環(huán)發(fā)送同一個重復消息UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.5動態(tài)交互模型

——控制流建模（1）進程：進程是一個動作流；能夠與其他進 程并發(fā)執(zhí)行。（2）線程：線程是進程內(nèi)部的一個動作流；能 夠與其他線程并發(fā)執(zhí)行。（3）主動對象：一個擁有進程或線程的對象。（4）被動對象：必須由其它對象發(fā)來的消息進 行觸發(fā)，才執(zhí)行動作的對象。（5）主動對象類：主動對象類是主動對象的抽 象。2023/9/2026UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.5動態(tài)交互模型

——控5.6

動態(tài)交互模型建模案例

——“銷售合同管理”子系統(tǒng)5.6.1子系統(tǒng)的用例模型和對象靜態(tài)模型UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2027UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6動態(tài)交互模型建模案例

——“銷售合同管理”子UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟1.確定交互和涉及的對象（1）啟動系統(tǒng)（2）循環(huán)處理付款單（3）核對銷售合同（4）核對合同的銷售貨物清單（5）核對庫房貨物清單（6）核查預警量（7）打印庫存預警清單（8）打印出庫單2023/9/2028UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟1.確定UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟（con.）2．順序圖中對象排列的原則（1）對象橫向排列在順序圖的頂部；（2）最重要的對象在最左邊（如對全局進行 初始的對象）；（3）交互密切的對象盡可能相鄰；（4）交互中創(chuàng)建的對象，應放置在其創(chuàng)建的 時間點上；（5）每個對象有一個下垂的生命線。2023/9/2029UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟（co5.6.2順序圖建模步驟（con.）3．消息傳遞（1）消息傳遞的方向：按時間順序從上到下在對象的生命線之間傳遞；（2）在消息箭頭線上標出消息標簽的內(nèi)容、約束或構(gòu)造型；（3）發(fā)送和接收消息的對象生命線必須處在激活期；（4）交互中對象的創(chuàng)建和銷毀必須繪出構(gòu)造型和標記；（5）區(qū)別同步消息和異步消息的圖標表示符；（6）標出消息的循環(huán)結(jié)構(gòu)及出口條件；（7）順序圖從初始化消息開始，以其返回消息終止。UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2030UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟（con.）3．消息傳遞UML5.6.2順序圖建模步驟（con.）圖5-18“付款單處理”用例的順序圖（1）UML系統(tǒng)建模與分析設計2023/9/2031UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.2順序圖建模步驟（con.）圖5-18“付款UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.3合作圖建模步驟1．確定交互及涉及的對象2．合作圖中對象排列的原則（1）最重要的對象應在圖的中央；（2）與其有直接交互的對象放置在鄰近；（3）對象初始化；（4）選擇初始對象。2023/9/2032UML系統(tǒng)建模與分析設計UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.3合作圖建模步驟1．確定5.6.3合作圖建模步驟（con.）UML系統(tǒng)建模與分析設計圖5-20“履約合同檢查”用例的合作圖2023/9/2033UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.3合作圖建模步驟（con.）UML系統(tǒng)建模與分UML系統(tǒng)建模與分析設計5.6.3合作圖建模步驟（con.）3．鏈接與消息傳遞（1）標明對象之間的鏈接；（2）在鏈接上標明消息的序號；（3）在消息箭頭線上標出消息標簽的內(nèi)容、約束或構(gòu)造型；（4）區(qū)別同步消息和異步消息的圖標表示