1、UML面向?qū)ο蠼；A,交互圖,交互圖概述,Interaction diagram，是描述對象之間的關系和對象之間的信息傳遞的圖； 強調(diào)對象交互的圖 順序圖（Sequence Diagram） 通信圖（Communication Diagram） 專門的圖 時間圖（Timing Diagram） 交互縱覽圖（Interaction Overview Diagram）,Sequence Diagram 面向時間描述對象交互的視圖 Communication Diagram 對象間消息的結(jié)構(gòu)化視圖,Timing Diagram 交互中消息有關的時間約束視圖 Interaction Overview

2、 Diagram 混合邏輯序列的高級交互視圖,一、順序圖,按照時間順序顯示對象之間交互的圖；,交互模型的類型與演變,分析級,可以用來概要描述交互的場景（考慮分析）,設計級,順序圖組成,活動者（actor） 對象（object） 生命線（lifeline） 控制焦點（ focus of control ）/激活期 消息（message） 交互片斷（Interaction Frame）,活動者或?qū)ο?一般活動者和對象按照從左到右的順序排列，主要活動者排在最左邊；,對象的命名方式有三種： 包括對象名和類名 類名（匿名對象） 對象名（不關心類）,生命線,每個對象都有自己的生命線，是一條垂直的虛線，用來

3、表示一個對象在一段時間內(nèi)存在。 如對象生命期結(jié)束，則用注銷符號表示；,控制焦點,控制焦點（ focus of control ）/激活期 對象執(zhí)行某個動作的時期,消息,對象間交互信息的方式，消息分為五種： 對象創(chuàng)建、同步調(diào)用、返回、異步消息、交叉異步消息、對象銷毀,UML三種消息： 同步調(diào)用（Procedure Call）：發(fā)送者把消息發(fā)送后，等待直到接收者返回控制，可以表示同步； 異步（Asynchronous）：消息發(fā)送后，發(fā)送者繼續(xù)操作，不等待，常用于并發(fā)； 返回（Return）：表示消息的返回。一般同步（過程調(diào)用）的返回不需畫出，直接隱含，而異步返回則可用它。,自調(diào)用（Self Cal

4、l） UML 標記,交互片斷,Alt (備選) 表示多條件的分支結(jié)構(gòu)（選擇結(jié)構(gòu)） 虛線分隔區(qū)域，每一個區(qū)域設置一個監(jiān)護條件，代表一個分支,Opt （可選） 表示滿足條件則執(zhí)行分支結(jié)構(gòu) loop （循環(huán)） 表示該片斷執(zhí)行多次,assert 用來表示內(nèi)容所描述的行為是執(zhí)行過程中那個時刻唯一的有效行為。如果執(zhí)行到這個片斷的前面，則說明該片斷就一定會發(fā) 生。它通常和ignore 或consider一起使用， 以斷言某種特定種類 的消息行為. consider 表示只允許出現(xiàn)列表 中的消息,Break 通常break用來定義一個含有監(jiān)護條件的子片斷。 如果監(jiān)護條件為“真”則執(zhí)行子片斷，而且不執(zhí)行包含子片

5、斷的圖 中其它交互；如 果監(jiān)護條件為 “假”，那么 執(zhí)行將正常地繼 續(xù)進行.,Critical 表示該子片斷是“臨界區(qū)域”，在臨界區(qū)域中生命線上的事件序列不能夠和其它區(qū)域中的任何其他事件交錯。通常用來表示一個原子性的連續(xù)操作，例如事務性操作。,Par 用來表示“并行”的，也就是用來表示兩個或多個并發(fā)執(zhí)行的子片斷，并行子片斷中單個元素的執(zhí)行次序可以以任何可能的順序相互操作。,Ref 在一個交互圖中，我們可以引用其它的交互圖，其表示的方法是用一個矩形，加上ref操作符，并寫明引用的交互圖名稱即可。,時間約束,建立順序圖步驟,確定交互的范圍； 識別參與交互的對象和活動者； 設置對象生命線的開始和結(jié)束

6、； 設置消息； 細化消息； * 提取邊界類、實體類和控制類； 構(gòu)造交互圖； 根據(jù)交互圖精化類圖。,提取邊界類、實體類和控制類,邊界類描述目標軟件系統(tǒng)與外部環(huán)境的交互，主要任務： (1) 界面控制：包括輸入數(shù)據(jù)的格式及內(nèi)容轉(zhuǎn)換，輸出結(jié)果的呈現(xiàn)，軟件運行過程中界面的變化與切換等。 (2) 外部接口：實現(xiàn)目標軟件系統(tǒng)與外部系統(tǒng)或外部設備之間的信息交流和互操作。主要關注跨越目標軟件系統(tǒng)邊界的通信協(xié)議。 (3) 環(huán)境隔離：將目標軟件系統(tǒng)與操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、應用服務器中間件等環(huán)境軟件進行交互的功能與特性封裝于邊界類之中，使目標軟件系統(tǒng)的其余部分盡可能地獨立于環(huán)境軟件。 例如，“家庭保安系統(tǒng)”中的邊

7、界類有“輸入鍵盤接口類”、“傳感器接口類”、“警報器接口類”、“報警電話接口類”和“顯示面板接口類”。,實體類表示目標軟件系統(tǒng)中具有持久意義的信息項及其操作。實體類的操作具有“內(nèi)向收斂”特征，它們僅向目標軟件系統(tǒng)的其余部分提供讀、寫信息項內(nèi)容的必要的操作接口，并不涉及業(yè)務邏輯處理。實體類的UML構(gòu)造型為entity。 例如，“家庭保安系統(tǒng)”中的“異常事件”為實體類。,控制類作為完成用例任務的責任承擔者，協(xié)調(diào)、控制其他類共同完成用例規(guī)定的功能或行為。對于比較復雜的用例，控制類通常并不處理具體的任務細節(jié)，但是它應知道如何分解任務，如何將子任務分派給適當?shù)妮o助類，如何在輔助類之間進行消息傳遞和協(xié)調(diào)。

8、 例如，“家庭保安系統(tǒng)”中，“用戶命令處理器”和“監(jiān)測器”均為控制類。,在討論了邊界類、實體類和控制類的基本概念之后，下面介紹如何從分析模型中的用例描述和領域概念模型出發(fā)獲取這些類。 通常情況下，執(zhí)行者與用例之間的一種通信連接對應一個邊界類。但是，如果兩個以上的用例與同一執(zhí)行者交互，并且這些交互具有共同的行為、完成相同或類似的任務，就可以考慮用同一邊界類實現(xiàn)用例與執(zhí)行者之間的交互。這就意味著邊界類的作用范圍可以超越單個用例。,實體類源于領域概念模型。有時也需要認真研讀用例描述，從中發(fā)掘具有持久意義的信息項。 如果執(zhí)行者的屬性需要持久保存，也可以建立相應于執(zhí)行者的實體類。 假設一個實體類A僅僅被

9、系統(tǒng)中的另一個類B引用，并且系統(tǒng)勿需關心A的行為特征，那么，為了簡化設計模型，應將A中信息項直接作為B的屬性。 如果A被系統(tǒng)中的多個類引用，或者A具有不容忽略的行為特征，那么應將A作為獨立的實體類。,一個用例通常對應一個控制類。 如果不同用例的任務有較多類似之處，也可以考慮在多個用例的實現(xiàn)方案中共享同一控制類，此種情況應審慎對待，不同用例所需要的控制、協(xié)調(diào)行為往往會有差異。 對于那些事件流非常簡單的用例，可以不設獨立的控制類，直接在邊界類中設置控制、協(xié)調(diào)功能，邊界類在實體類的幫助下完成用例要求的功能及行為。,構(gòu)造交互圖,在標識邊界類、實體類和控制類之后，接下來的任務是，將分析模型中的用例描述轉(zhuǎn)

10、化成UML交互圖，以交互圖作為用例的精確實現(xiàn)方案。 用例描述中已包含事件流說明。 事件流中的事件應直接對應于交互圖中的消息，而事件間的先后關系體現(xiàn)為交互圖中的時序，對消息的響應則構(gòu)成消息接收者的職責。 這種職責在后續(xù)的設計活動中將被確立為類的方法。,對于比較復雜的用例，僅僅依靠控制類、邊界類和實體類會使單個控制類過于龐大、復雜，它既承擔控制、協(xié)調(diào)的任務，又承擔復雜的計算任務。 在設計復雜用例的實施方案時，應考慮為控制類設置一些獨立的輔助類，讓控制類將一些任務委托給輔助類完成。 如，在 “家庭保安系統(tǒng)”類圖中，“系統(tǒng)配置管理器”和“日志管理器”就是這種意義上的輔助類。,UML順序圖的橫向排列次序

11、 用例的主動執(zhí)行者 用戶界面的邊界類 控制類 實體類和輔助類 外部接口和環(huán)境隔離層的邊界類 目標軟件系統(tǒng)的邊界之外的被動執(zhí)行者 按此布局，在順序圖中不應該出現(xiàn)穿越控制類生命線的消息，即，主動執(zhí)行者向界面類發(fā)出命令，界面類將命令進行適當轉(zhuǎn)換后傳送至控制類，控制類通過消息請求輔助類、實體類的幫助，協(xié)調(diào)、控制它們共同完成來自主動執(zhí)行者的命令。,控制類或輔助類可以向右側(cè)的邊界類發(fā)送消息，將信息或外部處理請求由邊界類傳向外部系統(tǒng)（被動執(zhí)行者）。 在用例描述中，許多用例除主事件流外，往往還包含備選事件流，以說明在某些特殊或者異常情況下的事件和響應動作序列。為易于理解，在設計模型中應該用分離的UML交互圖分

12、別表示事件流和每個備選事件流。 按照上述布局規(guī)則繪制的典型的順序圖如圖所示,典型布局規(guī)則下的順序圖,例 家庭保安系統(tǒng)“傳感器監(jiān)測”用例的順序圖,例 家庭保安系統(tǒng)“命令處理”用例的順序圖,精化類圖,在UML交互圖中，對每個類的對象都規(guī)定了它必須響應的消息以及類的對象之間的消息傳遞通道。前者對應于類的操作，后者則對應于類之間的連接關系。因此，可以利用交互圖精化分析模型中的類圖，將交互圖中出現(xiàn)的新類添加到原有類圖中，并且對相關的類進行精化，定義其屬性和操作。 原則上，每個類都應該有一個操作來響應交互圖中指向其對象的那條消息。但是，這并不意味著消息與操作一定會一一對應，因為類的一個操作可能具有響應多條

13、消息的能力。同理，兩個類之間的一條連接關系也可以為多條消息提供傳遞通道。為了簡化設計模型，也為了提高重用程度，設計人員應該盡量使用已有的操作來響應新消息，并盡量使用已存在的連接路徑作為消息傳遞的通道。如果兩個類之間存在明確、自然的聚合或組合關系，則可以在類圖中直接用相應的UML圖元符號表示類間的聚合和組成關系，這兩個關系均可提供消息傳遞通道。,接下來討論如何根據(jù)交互圖確立類的屬性。類的操作完成消息響應責任的能力，來源于兩方面的知識，一是類本身具有的信息，即類的屬性，二是類能夠找到的其他類，通過其他類協(xié)助其完成消息響應。在綜合考慮這兩個因素之后，類的操作應該明確哪些子任務可通過消息傳遞路徑委托給

14、其他類完成，哪些子任務必須由自身完成。根據(jù)后一種子任務的需要，結(jié)合領域和業(yè)務知識即可推導出類應具有的屬性。 在類圖的基礎上，得出“家庭保安系統(tǒng)”的類圖如下圖所示。為簡潔見，僅標出控制類“監(jiān)測器”和“用戶命令處理器”的方法，以及實體類“異常事件”的屬性。,“家庭保安系統(tǒng)”的精化類圖,Eg：用戶登錄活動的順序圖。,二、通信圖,描述系統(tǒng)對象（或活動者）如何共同協(xié)作實現(xiàn)用例；,通信圖組成,鏈： 連接器，是用來表示對象之間的語義連接，一般而言，鏈是關聯(lián)的一個實例（包括association、self、global、local等）。不過在UML 2中已經(jīng)開始弱化它們的使用，因此除非必要，無需過多地考慮它們

15、。 消息編號： 消息的編號有兩種，一種是無層次編號，它簡單直觀；另一種是嵌套的編號，它更易于表示消息的包含關系 迭代標記： 用*號表示，表示循環(huán)，通常還有迭代表達式，用來說明循環(huán)規(guī)則,監(jiān)護條件： 通常是用來表示分支的，也就是表示“如果條件為true，才發(fā)送消息”,多重對象 多個對象的集合，往往是同類的對象； 如果消息同時發(fā)給多個對象，則用多重對象表示； 在順序圖中仍然顯示為單對象一樣的圖標；,活動對象 擁有控制線程的對象，能夠發(fā)起控制活動； 某種意義下，代表線程；,例：存款,典型的協(xié)作圖,例 “1.1 msg2”表明msg2是“對象1”為了處理“1. msg1”而發(fā)送的第一條消息 “1.2 msg4”是“對象1”為了處理“1. msg1”而發(fā)送的第二條消息 “1.1.1 msg3”表明msg3是“對象2”為了處理“1.1 msg2”而發(fā)送的第一條消息，依此類推。,Eg