交互图序列协作实用教案

1、交互(jioh)图概述 交互图（Interaction Diagram） 描述对象(duxing)之间的关系 描述对象(duxing)之间的信息传递 作用 通常用来描述某个用例的行为 为实现某个用例，为系统的动态行为建模 种类 序列图（Sequence Diagram） 协作图（Collaboration Diagram）第1页/共53页第一页，共54页。序列图（sequence diagramsequence diagram） 定义：描述对象之间的消息交互的二维图 又称“时序图”或“顺序图” 横向：代表在协作中各独立对象的角色 纵向：时间轴，沿竖线向下延伸(ynshn)。 用于强调消息在时间

2、轴上的先后顺序第2页/共53页第二页，共54页。序列图（sequence diagramsequence diagram） 作用： 通常(tngchng)用来描述用例的实现：表明了由哪些对象，通过消息相互协作来实现用例的功能 可以根据对象之间的交互关系来定义类的职责第3页/共53页第三页，共54页。序列图（sequence diagramsequence diagram） 自动车锁系统(xtng)中的锁车用例第4页/共53页第四页，共54页。序列图的组成(z chn)元素 组成元素 对象 生命线：表示对象的生存期 激活(控制焦点)：表示对象正在(zhngzi)执行某个操作 消息：表示对象之间的

3、通讯生命线激活(j hu)对象顺序图的组成顺序图的组成消息 第5页/共53页第五页，共54页。对象(duxing) 序列图中的对象 系统的参与者 任何有效的系统对象 对象的表示形式 图形：包围名称的矩形框 名称：对象名 ：类名 特点：下部(xi b)有一条被称为“生命线”的垂直虚线第6页/共53页第六页，共54页。对象(duxing) 对象的类型(lixng) Persistence（持续性） Persistent（持续）：对象能够保存在数据库或其它持续存储器中 Static（静态）：保存在内存中，直至程序终止才会销毁 Transient（临时）：临时保存在内存中第7页/共53页第七页，共54

4、页。对象(duxing) 对象的位置 对象置于顺序图的顶部：意味着在交互开始(kish)的时候对象就已经存在 对象的位置不在顶部：表示对象是在交互的过程中被创建的 主角：一个交互的发起对象，通常在最左边 反应系统角色：与主角交互的对象，通常在图的右边第8页/共53页第八页，共54页。生命线 生命线（Lifeline） 对象的底部中心位置的一条垂直的虚线 这是一个时间线，其长度(chngd)取决于交互持续的时间，用来表示对象在一段时间内的存在 对象存在的时段 对象在拥有控制线程时 被动对象被外部调用时销毁销毁(xiohu)对象对象第9页/共53页第九页，共54页。激活(j hu)/控制焦点(Fo

5、cus of Control) 在对象的生命线上，包含一个矩形，表示对象处于激活状态 处于激活状态的对象正在执行某个任务 对象在完成自己的工作后，去除激活，处于空闲状态 顶端与激活时间(shjin)对齐，底端与完成时间(shjin)对齐第10页/共53页第十页，共54页。激活/控制(kngzh)焦点 可以通过修改Options中的Diagram来决定是否(sh fu)显示激活状态。第11页/共53页第十一页，共54页。消息(xio xi) 消息的定义： 一个对象(发送者)向另一个或几个其他对象(接收者)发送信息号 一个对象(调用者)调用另一个对象(被调用者)的操作 消息的组成(z chn) 包

6、括消息号、消息名、消息参数。 例如：1.login（uName, uPwd）第12页/共53页第十二页，共54页。不同(b tn)类型的消息第13页/共53页第十三页，共54页。不同类型(lixng)的消息第14页/共53页第十四页，共54页。不同(b tn)类型的消息 Synchronization（同步性） Simple（常规） Synchronous（同步） Balking（阻止） Timeout（超时） Procedure Call（过程调用） Asynchronous（异步） Return（返回） Frequency（频率(pnl)） Periodic（定期）：按照固定时间间隔发送

7、Aperiodic（不定期）：只发送一次，或者在不规则的时间发送第15页/共53页第十五页，共54页。不同(b tn)类型的消息第16页/共53页第十六页，共54页。序列图的绘制(huzh)顺序第17页/共53页第十七页，共54页。练习(linx)1：绘制序列图 仓库管理员处理产品入库工作流程(lichng)，基本工作流程(lichng)如下： 1.仓库管理员将通过库存管理子系统将生产的产品处理入库。 2.仓库管理员通过库存管理子系统中的产品入库界面获取产品信息。 3.产品入库界面根据产品的编号将产品类实例化并请求该类产品信息。 4.产品类实例化对象根据产品的编号加载产品信息，并提供给产品入库

8、界面。 5.仓库管理员通过产品入库界面增加产品数目。 6.产品入库界面通过产品类实例化对象修改产品信息。 7.产品类实例化对象向产品入库界面返回修改信息。 8.产品入库界面向仓库管理员显示添加成功信息。第18页/共53页第十八页，共54页。练习(linx)1：绘制序列图第19页/共53页第十九页，共54页。练习(linx)2 为ATM存款用例绘制(huzh)一个序列图第20页/共53页第二十页，共54页。第21页/共53页第二十一页，共54页。转账转账(zhun zhn)用例序列用例序列图图第22页/共53页第二十二页，共54页。练习(linx)3 为选课系统中的选课用例绘制序列图。假设学生已

9、经成功登陆系统，选择(xunz)的事件可以简化如下： 选课事件： 1.进入选课主界面。 2.点击选课。 3.系统显示所有课程信息。 4.学生选择(xunz)课程。 5.系统验证课程是否可选。 6.系统提示课程选择(xunz)成功，提示学生交费。 7.用例结束。 错误事件： 5A: 课程不可选。 5A1：系统提示课程不可选原因。、 5A2：重新选课。第23页/共53页第二十三页，共54页。练习(linx)3第24页/共53页第二十四页，共54页。练习(linx)3（查询课程）第25页/共53页第二十五页，共54页。练习(linx)4：绘制序列图 以饮料自动销售系统为例，对“买饮料”的种场景进行建

10、模，对每一个场景，绘制其对应的顺序图 1）买饮料的正常(zhngchng)场景，基本事件流如下： （1）顾客从机器的前端钱币口投入钱币，然后选择想要的饮料 （2）钱币到达钱币记录仪，记录仪更新自己的存储 （3）记录仪通知分配器分发饮料到机器前端 2）饮料“已售完”的场景 3）机器没有合适的零钱的场景第26页/共53页第二十六页，共54页。练习(linx)4：绘制序列图 1 1）买饮料）买饮料(ynlio)(ynlio)的的“正常正常”场景场景第27页/共53页第二十七页，共54页。练习(linx)4：绘制序列图 2 2）饮料）饮料(ynlio)“(ynlio)“已售完已售完”的场景的场景第28

11、页/共53页第二十八页，共54页。练习(linx)4：绘制序列图3 3）“没有合适的零钱(ln (ln qin)”qin)”的场景第29页/共53页第二十九页，共54页。练习(linx)5：绘制序列图 打印文件 用户通过计算机向打印服务器发送打印命令 打印机如果空闲，则直接执行打印操作(cozu) 否则，将打印文件存储在打印队列之中第30页/共53页第三十页，共54页。练习(linx)5：绘制序列图第31页/共53页第三十一页，共54页。借书处理（需求(xqi)描述） 读者在借书时，先由管理员把借书证上的读者编号扫描给系统，系统检查这个读者的借书证合法信息；如果不合法, ,则系统给出提示，如果

12、正确系统返回读者的身份(shn fen)(shn fen)信息，以及读者的借阅信息。 如果读者借书数量没有超过借书的上限，则把要借书的图书编号输入系统，系统登记借书信息，并返回借书成功信息，借书过程完成第32页/共53页第三十二页，共54页。图书馆借书处理(chl)的顺序图用例：借书参与者：管理员,借阅者基本事件流： 1. 借阅者带着借书证和书来到柜台。 2. 管员输入借阅者的借书证编码。 3. 系统检查借阅者的合法性。 4. 系统显示借阅者的信息。 5. 系统检查借阅者的借阅信息。 6. 管员输入所借图书的条码。 7. 系统显示所借图书的信息，并登记图书。 管员重复67步，直到结束。 8.

13、系统登记借阅者的本次借阅信息，并显示。 扩展事件流： 3a. 借阅者身份非法，则提示，本次拒借。 5a. 该借阅者所借图书中有超期的, 则提示, 本次拒借。 5b. 该借阅者所借图书数量(shling)超过了上限, 则提示, 本次拒借。第33页/共53页第三十三页，共54页。第34页/共53页第三十四页，共54页。还书处理(chl)（需求描述） 读者在还书时，先由管理员把所借图书的图书编号扫描给系统，系统接收到这个信息, ,则显示这个该读者信息, ,以及这本书的信息。 管理员确认还书, ,则系统登记还书信息，并返回还书成功信息，还书过程(guchng)(guchng)完成。第35页/共53页第

14、三十五页，共54页。图书馆还书处理(chl)的序列图用例：还书参与者：管理员,借阅者操作流： 管理员进入图书借阅界面，用例开始。 系统要求输入所还图书的条码。 系统显示所还图书的图书、读者、借阅等信息 确认(qurn)还书。 系统回到上一界面，等待处理下一业务。第36页/共53页第三十六页，共54页。图书馆还书处理(chl)的序列图第37页/共53页第三十七页，共54页。第38页/共53页第三十八页，共54页。协作(xizu)图 Collaboration Diagram 协作： 在一定的语境中，一组用以实现某些行为的对象之间的相互作用 它描述了若干对象为实现某种目的，而组成相互合作的“对象社

15、会” 协作图：表现对象协作关系的图 是对“对象图”的扩展（增加消息传递） 序列图和协作图可以相互转化 强调(qing dio)：参与交互对象的角色位置与组织关系第39页/共53页第三十九页，共54页。组成协作(xizu)图的元素对象 对象的角色表示一个或一组对象在完成目标的过程中所应起的那部分作用。 不需要关于某个类的所有(suyu)对象都出现 同一个类的对象可能充当多个角色 表示形式 和序列图中的对象的表示方式基本一样 与序列图不同的是，协作图中的对象的下部没有 “生命线”，并且对象存在多对象的形式第40页/共53页第四十页，共54页。组成(z chn)协作图的元素消息 作用：通过一系列的消

16、息来描述系统的动态行为 表示形式： 每个消息包括(boku)一个顺序号以及消息的名称 使用带有标签的箭头来表示，箭头指向接收者 附在连接发送者和接收者的链上 消息的名称也可以是一个方法，包含一个名字和参数表、可选的返回值表。第41页/共53页第四十一页，共54页。组成(z chn)协作图的元素链 在协作图中的链和对象图中链的概念和表示形式都相同，都是两个或多个(du )对象之间的独立连接。 链的表示形式 普通：连接在两个对象之间的线或弧。 自身关联：两端指向同一对象的回路，是一条弧。第42页/共53页第四十二页，共54页。多重对象(duxing) 多个对象的集合，往往是同类(tngli)对象

17、用于表示：同一消息同时发给多个对象 在顺序图中仍然显示为单一对象的图标第43页/共53页第四十三页，共54页。练习(linx) 画出对应(duyng)的顺序图第44页/共53页第四十四页，共54页。答案(d n)第45页/共53页第四十五页，共54页。练习(linx)：协作图第46页/共53页第四十六页，共54页。练习(linx)：协作图第47页/共53页第四十七页，共54页。顺序(shnx)图与协作图的关系 顺序图与协作图都表示(biosh)(biosh)对象之间的交互作用，只是侧重点有所不同： 顺序图描述了对象交互的时间顺序，但没有明确地表达对象之间的关系（多用于用例描述） 协作图描述了对

18、象在交互中承担的角色，但对象在交互中的时间顺序必须从消息的顺序号获得（多用于详细设计时对象关系的描述） 顺序图可以表示(biosh)(biosh)出对象的激活状态和非激活状态，也可以表示(biosh)(biosh)出对象的创建和销毁的相对时间；协作图则没有这些功能。 两种图的语义是等价的，可以采用Rational RoseRational Rose工具相互转化，而不丢失任何信息。第48页/共53页第四十八页，共54页。练习(linx) 用例“新增书籍” 基本事件流 图书(tsh)管理员向系统发出“新增书籍信息“请求。 系统要求图书(tsh)管理员选择要新增的书籍是计算机类还是非计算机类。 图书(tsh)管理员做出选择后，显示相应界面，让图书(tsh)管理员输入信息，并自动根据书号规则生成书号。 图书(tsh)管理员输入书籍的相关信息，包括：书名、作者、出版社、ISBN号、开本、页数、定价、是否有CD-ROM。 系统确定输入的信息中书名没有重复。 系统将所输入的信息存储建档。第4