1、問題：,教學(xué)進(jìn)程,1、什么叫交互？,？,答案：,教學(xué)進(jìn)程,1、什么叫交互？,！,用來描述為了完成一項任務(wù)，系統(tǒng)中應(yīng)該參與的對象之間交互信息過程。,問題：,教學(xué)進(jìn)程,2、交互圖有哪幾種類型？,？,答案：,教學(xué)進(jìn)程,2、交互圖有哪幾種類型？,！,順序圖 ， 通信圖,問題：,教學(xué)進(jìn)程,3、下面4種圖中,( )可以描述一個用例中多個對象之間的相互協(xié)作關(guān)系以及協(xié)作過程中的行為次序關(guān)系. A 交互圖 B 狀態(tài)圖 C 對象圖 D 用例圖,？,答案：,教學(xué)進(jìn)程,3、下面4種圖中,( )可以描述一個用例中多個對象之間的相互協(xié)作關(guān)系以及協(xié)作過程中的行為次序關(guān)系. A 交互圖 B 狀態(tài)圖 C 對象圖 D 用例圖,！

2、,問題：,教學(xué)進(jìn)程,4、下面( )建模元素不能在通信圖中表示出來。（多選） A 狀態(tài) B 消息 C 活動 D 對象,？,答案：,教學(xué)進(jìn)程,4、下面( )建模元素不能在通信圖中表示出來。（多選） A 狀態(tài) B 消息 C 活動 D 對象,！,問題：,教學(xué)進(jìn)程,5、指出下面這個圖中各個)建模元素的名稱和含義。,？,答案：,教學(xué)進(jìn)程,5、指出下面這個圖中各個)建模元素的名稱和含義。,！,消息,生命線,交互執(zhí)行,活動圖和交互概覽圖,7.1 概述 7.2 活動 7.3 活動節(jié)點 7.4 活動邊 7.5 活動分區(qū) 7.6 可中斷活動區(qū)間和異常 7.7 交互概覽圖,第7章,狀態(tài)圖和活動圖,7.1.1 活動圖的

3、例子 7.1.2 幾個概念 7.1.3 活動圖 7.1.4 活動圖的用途,第7章,7.1 概述,處理訂單的活動圖,工程建設(shè)的活動圖,書店圖書入庫的活動圖,活動圖(activity diagram)通過對一個活動中的各個動作的聯(lián)系來描述活動的流程。一個活動圖描述一個活動。 一個基本的活動圖由節(jié)點和邊構(gòu)成，節(jié)點表示動作或?qū)ο螅叡硎緞幼髦g的聯(lián)系。,1. 業(yè)務(wù)流程建模 可以用活動圖對業(yè)務(wù)流程建模 。,處理訂單的活動圖,2. 工作流建模 工作流是計算機(jī)化的業(yè)務(wù)過程。信息系統(tǒng)開發(fā)的業(yè)務(wù)過程重組需要建立詳細(xì)的工作流模型，用活動圖可以有效地建立工作流模型。,工作流的例子,3. 算法流程建模 可以用活動圖描

4、述一個算法的流程，一個類中操作的處理流程。,算法流程,狀態(tài)圖和活動圖,7.2.1 活動的概念 7.2.2 活動的表示 7.2.3 活動的要素 7.2.4 活動的執(zhí)行,第7章,7.2 活動,1. 過程 在工程中，過程(process)表示為某項工作進(jìn)展或某些任務(wù)完成的流程，像業(yè)務(wù)流程、工作流程、操作流程、算法執(zhí)行流程等都可以稱為過程。 過程和功能、對象、結(jié)構(gòu)等，都是軟件工程需要關(guān)注的重要方面，因此過程建模是軟件建模的一項重要的工作。,2. 活動 活動(activity )是指在過程中能夠完成一定任務(wù)的一組相關(guān)動作的集合。一個活動由一組動作組成，動作是活動基本要素。,3. 動作 動作(action

5、 )是活動的一個基本執(zhí)行單位，若干個動作按照一定的流程聯(lián)系起來，就構(gòu)成一個活動?；顒涌梢苑纸鉃槎鄠€動作，但動作一般不再分解。,活動,活動名,活動節(jié)點,活動邊,輸入?yún)?shù),輸出參數(shù),活動的要素主要包括：活動節(jié)點和活動邊 活動節(jié)點：動作節(jié)點，對象節(jié)點，控制節(jié)點 活動邊：對象流，控制流,活動節(jié)點,活動邊,1. 令牌 令牌：是一個可以賦予節(jié)點執(zhí)行權(quán)力的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以在活動圖的各個節(jié)點之間進(jìn)行傳遞，一個節(jié)點只有獲得令牌才可以執(zhí)行。 令牌的分類：分為控制令牌和對象令牌兩種類型?？刂屏钆蒲又刂屏饕苿樱瑢ο罅钆蒲又鴮ο罅饕苿?。,2. 活動的執(zhí)行 活動的執(zhí)行是活動中的動作按照一定的流程的執(zhí)行過程。一

6、個活動由激發(fā)事件啟動執(zhí)行，激發(fā)事件把啟動執(zhí)行的令牌首先傳送給活動圖的起始節(jié)點，起始節(jié)點把令牌轉(zhuǎn)給它下面第一個節(jié)點。 活動的執(zhí)行表現(xiàn)為活動中每一個節(jié)點的執(zhí)行，這個過程是活動中令牌的一個有序傳遞過程。 在一個活動的執(zhí)行過程中，可以有多個令牌同時在傳遞。表示該活動中同時存在多股控制流的并發(fā)執(zhí)行；也可以存在控制流和對象流同時傳遞的情況。,活動的執(zhí)行,狀態(tài)圖和活動圖,7.3.1 活動節(jié)點的概念 7.3.2 動作節(jié)點 7.3.3 控制節(jié)點 7.3.4 對象節(jié)點,第7章,7.3 活動節(jié)點,1. 活動節(jié)點的概念 活動節(jié)點(activitynode ):是活動圖中由活動邊連接的表示活動單元的節(jié)點。一個活動節(jié)點是

7、一條活動流程中的一個步驟，通過活動邊把多個活動節(jié)點聯(lián)系起來，就表示一個完整的活動。,2. 活動節(jié)點的類型 活動節(jié)點分為三種類型： 動作節(jié)點：描述一個動作，是活動的基本行為單位； 控制節(jié)點：用來控制和協(xié)調(diào)活動圖中動作節(jié)點和對象節(jié)點的流程； 對象節(jié)點：描述實體或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點。,3. 活動節(jié)點的標(biāo)示 通過節(jié)點名來標(biāo)示一個活動節(jié)點，控制節(jié)點可以省略節(jié)點名。,動作節(jié)點,控制節(jié)點,對象節(jié)點,1. 動作節(jié)點的概念 動作(action):是活動的一個基本執(zhí)行單位，若干個動作按照一定的流程由多個活動邊聯(lián)系起來，就構(gòu)成一個活動。 動作節(jié)點：動作作為節(jié)點出現(xiàn)在活動圖里，被稱為動作節(jié)點 。 動作表示為下圖的樣式：,

8、2 動作的執(zhí)行 一般來說，一個動作的執(zhí)行需要下面五個步驟： 1）創(chuàng)建：指創(chuàng)建該動作的執(zhí)行。要求該動作輸入的所有控制令牌和對象令牌全部提供，方能創(chuàng)建該動作的執(zhí)行。 2）啟動：啟動這個動作的執(zhí)行。 3）操作：動作的執(zhí)行過程，執(zhí)行動作所需的所有操作。 4）完成：完成動作的操作，為所有輸出對象邊提供對象令牌，為所有輸出控制邊提供控制令牌，并結(jié)束該動作的執(zhí)行。 5）清理：回收動作執(zhí)行所使用的資源。,2 動作的執(zhí)行 一個動作必須等待進(jìn)入該動作的所有控制邊和對象邊上的控制令牌和對象令牌全部達(dá)到之后，才能啟動執(zhí)行。動作在完成時，需要為從該動作輸出的控制邊提供控制令牌，為輸出的對象邊提供對象令牌。,1. 控制節(jié)

9、點的概念 控制節(jié)點:是協(xié)調(diào)活動中動作和對象流程的活動節(jié)點。UML共定義了7種控制節(jié)點，分別是起始節(jié)點、活動終止節(jié)點、流終止節(jié)點、判斷節(jié)點、合并節(jié)點、分叉節(jié)點、匯合節(jié)點。,2. 起始節(jié)點 一個活動從起始節(jié)點開始引發(fā)執(zhí)行。起始節(jié)點沒有入邊，只有出邊，用實心小圓表示。 一個活動圖中可以有多個起始節(jié)點。如果這幾個起始節(jié)點都開始，意味這個活動同時存在多個控制流，在一個并發(fā)的系統(tǒng)中，這是很普遍的情況。,3. 活動終止節(jié)點和流終止節(jié)點 活動終止節(jié)點：用來終止一個活動的節(jié)點。在活動中，只要有一個控制流程到達(dá)活動終止節(jié)點，那么該活動的所有流程將被終止。在一個活動圖中，可以有多個活動終止節(jié)點，無論那一個流程到達(dá)活

10、動終止節(jié)點，該活動都會被全部終止。,活動終止節(jié)點,3. 活動終止節(jié)點和流終止節(jié)點 一個活動終止節(jié)點可以有多個入邊，但不能有出邊，無論哪一個邊上面?zhèn)鱽淼目刂屏钆?，只要到達(dá)活動終止節(jié)點，整個活動將被終止，在活動中的所有動作將被終止，對象節(jié)點上的所有對象令牌將被撤銷。,提案流程的活動圖,3. 活動終止節(jié)點和流終止節(jié)點 流終止節(jié)點：用來終止活動中的一個流。一個活動中可以有多個流，當(dāng)在某一個流上的控制令牌達(dá)到流終止節(jié)點時，該流被終止。一個活動中出現(xiàn)一個流的終止時，并不影響在該活動中其他流的執(zhí)行。流終止節(jié)點用里面含叉的圓圈表示。,流終止節(jié)點,4.分叉與匯合節(jié)點 分叉節(jié)點：分叉是一種控制節(jié)點，它有一個入邊，

11、多個出邊。分叉在活動中的作用是把一個流分成為多個并發(fā)的流，以實現(xiàn)流并發(fā)控制。分叉用一個條棒表示。 當(dāng)分叉從入邊接收到一個令牌時，分叉為每一個出邊生成一個令牌，并把令牌發(fā)給出邊所連接的節(jié)點，這樣通過分叉就可以由一股流產(chǎn)生出多股流來，產(chǎn)生出的幾股流將在活動中并發(fā)執(zhí)行，因此分叉是產(chǎn)生并發(fā)控制流的有效機(jī)制。,分叉節(jié)點,4.分叉與匯合節(jié)點 匯合節(jié)點：匯合是與分叉正好相反的一種控制節(jié)點，它有多個入邊，一個出邊。其作用是把活動中的多股流匯合成為一股流，以實現(xiàn)流的同步控制。 匯合在控制過程中，只有所有入邊的令牌全部到達(dá)時才給出邊發(fā)送令牌，因此，通過匯合實現(xiàn)了多個流的同步機(jī)制 。,匯合節(jié)點,5.判斷與合并節(jié)點

12、判斷節(jié)點：是在活動中實施多流判斷的一種控制節(jié)點。一個判斷節(jié)點有一條入邊，多條出邊，用菱形框表示 。 當(dāng)令牌從入邊到達(dá)判斷節(jié)點時，判斷節(jié)點需要通過判斷把令牌發(fā)送給監(jiān)護(hù)條件為真的一個出邊所連接的活動節(jié)點 。,判斷節(jié)點,5.判斷與合并節(jié)點 合并節(jié)點：是把多股有條件的進(jìn)入控制流合并成為一股控制流。 合并節(jié)點與匯合節(jié)點的不同在于，匯合節(jié)點匯合多股并發(fā)的控制流，等待它們的令牌全部到達(dá)后，把多個令牌變換為一個令牌傳給后續(xù)節(jié)點；一旦有一個令牌到達(dá)合并節(jié)點，立刻把令牌傳給后續(xù)節(jié)點，并且不允許存在令牌同時到達(dá)的情況。,合并節(jié)點,小結(jié),教學(xué)進(jìn)程,7.1 概述 7.1.1 活動圖的例子 7.1.2 幾個概念 7.1.

13、3 活動圖 7.1.4 活動圖的用途 7.2 活動 7.2.1 活動的概念 7.2.2 活動的表示 7.2.3 活動的要素 7.2.4 活動的執(zhí)行 7.3 活動節(jié)點 7.3.1 活動節(jié)點的概念 7.3.2 動作節(jié)點 7.3.3 控制節(jié)點 7.3.4 對象節(jié)點, 7.4 活動邊 7.4.1 概述 7.4.2 控制邊 7.4.3 對象邊 7.5 活動分區(qū) 7.5.1 活動分區(qū)的概念 7.5.2 活動分區(qū)的表示 7.6 可中斷活動區(qū)間和異常 7.6.1 可中斷活動區(qū)間 7.6.2 異常 7.7 交互概覽圖 7.7.1 交互概覽圖的概念 7.7.2 交互概覽圖的類型 7.7.3 交互概覽圖的應(yīng)用,第7

14、章 活動圖和交互概覽圖,1.對象節(jié)點的概念 對象節(jié)點：是在活動中描述實體或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)點。 對象節(jié)點有一般對象節(jié)點、引腳、活動參數(shù)節(jié)點、中心緩沖節(jié)點和數(shù)據(jù)存儲節(jié)點等類型。,2.一般對象節(jié)點 一般對象節(jié)點：是活動圖中顯式描述對象的節(jié)點，這種節(jié)點以對象的形式出現(xiàn)在活動中，用來表示對象的某種狀態(tài)。,3.活動參數(shù)節(jié)點 活動參數(shù)節(jié)點：可以通過給活動設(shè)置參數(shù)來提高活動的靈活性?；顒訁?shù)分為輸入?yún)?shù)和輸出參數(shù)兩種類型，作為活動參數(shù)的節(jié)點被稱為活動參數(shù)節(jié)點(activity parameter node)，它是一種特殊的對象節(jié)點。,4.引腳 (1) 引腳的概念：引腳(pin)是用來作為動作參數(shù)的對象節(jié)點，因此

15、，引腳也被稱為動作參數(shù)節(jié)點，因為在動作的兩邊通過小插腳來表示動作參數(shù)節(jié)點，這種小插腳和集成電路芯片的引腳很相像，因此被稱為引腳。,4.引腳 (2)引腳的表示：引腳表示為用一個小矩形貼在動作的邊線上，如圖所示。圖中的支付動作有三個引腳，其中“訂單”和“卡”是輸入引腳，“結(jié)果”是輸出引腳。,(2)引腳的表示：如果存在一個動作的輸出是另外一個動作的輸入，可表示為下面的形式。,(3)引腳的類型： 引腳有輸入引腳，輸出引腳和值引腳幾種類型。 輸入引腳 輸入引腳是提供給動作輸入值的引腳，輸入引腳一定通過對象邊來自于其他動作輸出的對象節(jié)點。輸入引腳的作用是用來保存動作的輸入值，輸入引腳可以表示下圖的形式。,

16、 輸出引腳 輸出引腳是持有動作產(chǎn)生的輸出值的引腳，輸出引腳則通過對象邊到達(dá)動作的輸入對象節(jié)點。輸出引腳的作用是保存動作的輸出值，輸出引腳表示下圖的形式。, 值引腳 值引腳是一種特殊的輸入引腳，該引腳沒有輸入邊，不與任何對象節(jié)點或動作節(jié)點相連接，由引腳自己提供動作所需要的值。,5.中央緩沖節(jié)點 中央緩沖節(jié)點(central buffer node)是一種特殊的對象節(jié)點，它可以接收來自不同源的對象流，對接收到的對象進(jìn)行排序，分揀和緩沖處理，然后分發(fā)給不同的對象流。中央緩沖節(jié)點用帶有centerBuffer構(gòu)造型的對象節(jié)點來表示。,信件分揀的中央緩沖,5.數(shù)據(jù)存儲節(jié)點 數(shù)據(jù)存儲節(jié)點 (data st

17、ore node)可以接收來自對象流的對象令牌，并把接收到的對象令牌作為對象存放在數(shù)據(jù)存儲節(jié)點內(nèi)。數(shù)據(jù)存儲節(jié)點用帶構(gòu)造型datastore的對象節(jié)點來表示。,數(shù)據(jù)存儲節(jié)點的例子,狀態(tài)圖和活動圖,7.4.1 概述 7.4.2 活動流 7.4.3 對象流,第7章,7.4 活動邊,1. 活動邊的概念 在活動圖中，連接兩個活動節(jié)點之間的線條被稱為活動邊?；顒舆呌靡粋€帶箭頭的直線表示。 可以給活動邊命名，活動邊的名字可以放置到接近箭頭的一邊。 活動邊上可以標(biāo)注警戒條件，只有警戒條件為真，活動流才能通過該活動邊。,2. 活動邊的類型 活動邊分為控制流和對象流兩種類型。 控制流傳輸控制令牌，對象流傳輸對象或

18、數(shù)據(jù)。,3. 活動邊的權(quán)重 一條活動邊的權(quán)重規(guī)定同時通過該條邊的令牌的最小數(shù)目?？梢栽诨顒舆吷嫌脀eight=x來規(guī)定邊的權(quán)重，權(quán)重的缺省情況是all。當(dāng)邊的權(quán)重為x時，只有令牌數(shù)目達(dá)到x,才允許令牌通過，如果在源節(jié)點上準(zhǔn)備的令牌數(shù)目達(dá)不到x，則所準(zhǔn)備的這些令牌將不允許通過該活動邊。,1. 控制流的概念 控制流是一種活動邊，表示在前一個活動節(jié)點執(zhí)行完成后，把控制傳遞給下一個活動節(jié)點，啟動該節(jié)點的執(zhí)行。,2. 控制流的特性 控制流上不能傳遞對象或數(shù)據(jù)，因此控制流不能連接對象節(jié)點，可以連接動作節(jié)點和控制節(jié)點。 在源活動節(jié)點執(zhí)行完成后，將交出控制令牌，通過控制流傳遞給目標(biāo)節(jié)點。如果連接源節(jié)點有多個目

19、標(biāo)節(jié)點，則源節(jié)點會通過多個控制流，給每一個目標(biāo)節(jié)點傳送一個控制令牌。,1. 對象流的概念 對象流是另外一種活動邊，活動圖中的節(jié)點通過對象流傳送對象或數(shù)據(jù)。一個對象流連接的兩個活動節(jié)點中，至少應(yīng)該有一個是對象節(jié)點，也可能兩個全是對象節(jié)點。,2. 對象流的特性 如果一個對象節(jié)點有多個離開的對象流，在同一時間只能有一個對象流獲得對象令牌，并傳送到下一節(jié)點。,狀態(tài)圖和活動圖,7.5.1 活動分區(qū)的概念 7.5.2 活動分區(qū)的表示,第7章,7.5 活動分區(qū),活動分區(qū)(activity partition)是對活動圖劃分的一個責(zé)任區(qū)域，把一個活動執(zhí)行主體所承擔(dān)的動作放到這個區(qū)域之中，這樣如果一個活動有多個

20、主體參與，就可以通過活動分區(qū)明確表示出各動作所屬的執(zhí)行主體，以及在活動中這些主體之間的動作聯(lián)系?；顒臃謪^(qū)也被稱為 泳道(swimlane) 。,活動分區(qū)的頂部標(biāo)寫活動分區(qū)名，活動分區(qū)名就是承擔(dān)這個分區(qū)動作的角色名。在UML 中，可以根據(jù)圖的需要在活動圖中把活動分區(qū)水平或垂直排放 。,活動分區(qū),活動分區(qū),狀態(tài)圖和活動圖,7.6.1 可中斷活動區(qū)間 7.6.2 異常,第7章,7.6 可中斷活動區(qū)間和異常,1. 問題的提出 在活動執(zhí)行過程中，存在如下需求：如果發(fā)生某些特殊事件，需要終止活動圖中某些區(qū)域中的活動，并立即處理發(fā)生的事件，在該區(qū)域中被終止的活動將不再繼續(xù)恢復(fù)執(zhí)行，UML通過可中斷活動區(qū)間來

21、解決這個問題。,2. 可中斷活動區(qū)間的概念 可中斷活動區(qū)間是活動圖中的一個特殊的活動區(qū)域，該區(qū)域包括多個活動節(jié)點和活動邊，該區(qū)域還存在一個或多個從外部來的特殊事件，特殊事件一定通過中斷邊連接到該區(qū)域外面的一個活動節(jié)點。如果該區(qū)域中的動作在執(zhí)行過程中，發(fā)生了外部來的特殊事件，則終止該區(qū)域中的所有活動，轉(zhuǎn)去執(zhí)行特殊事件，并把控制傳給中斷邊所連接的外部節(jié)點。,3. 可中斷活動區(qū)間的表示 可中斷活動區(qū)間用虛線帶圓角的矩形來表示，在該區(qū)域中存在多個活動節(jié)點和活動邊。并存在可能激發(fā)的特殊事件，該事件將通過中斷邊連接到該區(qū)域外部的一個活動節(jié)點?；顒舆呌靡粋€折線箭頭來表示。,1. 異常的概念 異常是指軟件系統(tǒng)

22、在執(zhí)行過程中，發(fā)生的非正常邏輯情況。軟件系統(tǒng)在發(fā)生異常后，一般需要終止正常處理邏輯，而轉(zhuǎn)去對異常進(jìn)行處理。 異常發(fā)生的原因是系統(tǒng)出現(xiàn)了引發(fā)異常的動作，這種動作的發(fā)生可能是因為出現(xiàn)了分母為零、下標(biāo)越界、溢出等底層錯誤，也可能是在應(yīng)用層出現(xiàn)了一個引發(fā)異常的動作，例如一個非法輸入，傳感器送來的一個非法信號等。,2. 異常處理器 異常處理器是在活動圖中表示異常的一種建模元素，是一種特殊的活動節(jié)點，一個異常處理器涉及到三方面的要素： 1）被保護(hù)節(jié)點：一個可執(zhí)行的活動節(jié)點，對該節(jié)點提供異常保護(hù)。當(dāng)該節(jié)點發(fā)生異?；蚱渌惓鞑サ皆摴?jié)點，則由異常處理器對該節(jié)點出現(xiàn)的異常提供處理。 2）異常處理節(jié)點：是異常處理

23、器的主體，當(dāng)異常處理器捉捕異常之后，由該節(jié)點實施異常處理。 3）異常對象節(jié)點：表示異常的一個對象節(jié)點，一般表示為異常處理節(jié)點的一個引腳，與被保護(hù)節(jié)點連接，被保護(hù)節(jié)點上的異常會作為對象令牌傳送給異常對象節(jié)點，異常處理節(jié)點接收到異常對象節(jié)點上的異常，開始對異常進(jìn)行處理。,多異常處理建模,被保護(hù)節(jié)點,異常處理節(jié)點,異常對象節(jié)點,3. 異常處理器的構(gòu)成 異常處理器的構(gòu)成見下圖，被保護(hù)節(jié)點通過一個折線箭頭連接到異常對象節(jié)點，異常對象節(jié)點是異常處理節(jié)點的一個引腳。當(dāng)被保護(hù)節(jié)點上發(fā)生異常后，把異常傳遞給異常對象節(jié)點，異常處理節(jié)點檢測到引腳上的異常對象后，如果識別是該異常處理的類型，就開始異常處理。,練習(xí)：,

24、教學(xué)進(jìn)程,1、畫出圖書館“借書”和“還書”過程的活動圖。,-見模型圖,練習(xí)：,教學(xué)進(jìn)程,2、畫出超市購物的活動圖。,練習(xí)：,教學(xué)進(jìn)程,3、畫出賓館旅客入住的活動圖,狀態(tài)圖和活動圖,7.7.1 交互概覽圖的概念 7.7.2 交互概覽圖的類型 7.7.3 交互概覽圖的應(yīng)用,第7章,7.7 交互概覽圖,交互概覽圖(interaction overview diagram)是把順序圖和活動結(jié)合起來描述交互流程和交互細(xì)節(jié)的一種交互圖。,1 以活動圖為主線 圖的主體是一個活動圖，活動圖中的部分活動節(jié)點可以是一個交互片斷，該交互片斷可以展開為一個順序圖或者通信圖，來描述該活動節(jié)點涉及到的對象的交互過程。 這種交互概覽圖適合對復(fù)雜的工作流建模。用活動圖描述工作流程，一些復(fù)雜的活動節(jié)點可以用順序圖來描述該活動所涉及到的對象