软件工程基础_第2章 顺序图与活动图

1、顺序图顺序图统一建模语言Unified Modeling Language顺序图的定义顺序图的定义 它描述对象按时间顺序的消息交换过程，它体现它描述对象按时间顺序的消息交换过程，它体现出系出系统用例的行为。统用例的行为。 顺序图的符号顺序图的符号 顺序图有顺序图有四个主要的标四个主要的标记符：记符： 活动对象活动对象 生命线生命线 激活激活 消息消息顺序图的符号顺序图的符号(续续) 活动对象活动对象 活动对象可以是系统的参与者或者任何有效的系活动对象可以是系统的参与者或者任何有效的系统对象。对象是类的实例，它使用包围名称的矩形统对象。对象是类的实例，它使用包围名称的矩形框来标记。名称带下划线，

2、顺序图中对象的标记符框来标记。名称带下划线，顺序图中对象的标记符如下图所示。如下图所示。 顺序图的符号顺序图的符号(续续) 生命线生命线 顺序图中垂直方向代表时间维，时间流顺序图中垂直方向代表时间维，时间流逝的方向为自顶向下。靠近顶部的消息发逝的方向为自顶向下。靠近顶部的消息发生的时间要比靠近底部的消息早。生的时间要比靠近底部的消息早。 因此，顺序图是因此，顺序图是两维两维的。自左至右的维的。自左至右的维数代表对象的布局，自顶向下的维数代表数代表对象的布局，自顶向下的维数代表时间的流逝。时间的流逝。 每个对象的每个对象的生命线生命线都是一条从对象向下都是一条从对象向下的虚线。表示对象的存在时间

3、。的虚线。表示对象的存在时间。顺序图的符号顺序图的符号(续续) 激活激活 在生命线上的窄矩形条被称为在生命线上的窄矩形条被称为激活激活（activation).activation).激活表示该对激活表示该对象正在执行某个操作。激活矩形的象正在执行某个操作。激活矩形的长度表示出激活的持续时间长度表示出激活的持续时间 顺序图的符号顺序图的符号(续续) 消息消息 消息用来说明顺序图中不同活动对象之间的通信。消息用来说明顺序图中不同活动对象之间的通信。它可在一个对象需要取消不同对象的进程时或者需要它可在一个对象需要取消不同对象的进程时或者需要向另一个对象提供服务时，使用消息。向另一个对象提供服务时，

4、使用消息。 消息从活动对象生命线到接收对象生命线的箭头表消息从活动对象生命线到接收对象生命线的箭头表示。箭头上面标记要发送的消息，如下图所示。示。箭头上面标记要发送的消息，如下图所示。顺序图的符号顺序图的符号(续续)消息的限定消息的限定 消息可以包含条件以便限消息可以包含条件以便限制它们只在满足条件时才能发制它们只在满足条件时才能发送。条件显示在消息名称上面送。条件显示在消息名称上面的方括号中。的方括号中。 右图示例演示了如何建立右图示例演示了如何建立一个顺序图来显示登录尝试。一个顺序图来显示登录尝试。如果登录失败，会在放弃登录如果登录失败，会在放弃登录之前重试一次，如下图所示。之前重试一次，

5、如下图所示。顺序图的符号顺序图的符号(续续)在在UMLUML中，总共有中，总共有4 4种消息，如下图所示。种消息，如下图所示。消息的种类消息的种类顺序图的符号顺序图的符号(续续) (1) (1)同步消息同步消息 同步消息同步消息（synchronous messagesynchronous message）代表一个操）代表一个操作调用的控制流。同步消息的发送者把控制传递给作调用的控制流。同步消息的发送者把控制传递给消息的接收者，然后暂停活动，消息的接收者，然后暂停活动，等待等待消息接收者的消息接收者的应答，收到应答后才继续自己的操作。应答，收到应答后才继续自己的操作。 顺序图的符号顺序图的符号

6、(续续)同步消息同步消息顺序图的符号顺序图的符号(续续)(2)(2)异步消息异步消息 异步消息异步消息（Asynchronous messageAsynchronous message）用于控制流）用于控制流在完成前不需要中断的情况。在完成前不需要中断的情况。异步异步消息的发送者把控消息的发送者把控制传递给消息的接收者制传递给消息的接收者, ,然后继续自己的活动，然后继续自己的活动，不需不需等待等待接收者返回信息或控制。接收者返回信息或控制。 下面示例演示了如何在登录文件的情况下使用异下面示例演示了如何在登录文件的情况下使用异步消息。步消息。顺序图的符号顺序图的符号(续续)异步消息异步消息顺序

7、图的符号顺序图的符号(续续)(3)(3)简单消息简单消息 如果所有的消息都是同步或者异步消息，那么如果所有的消息都是同步或者异步消息，那么为什么还要简单消息呢？因为有时候我们不关心消为什么还要简单消息呢？因为有时候我们不关心消息是同步还是异步，此外在高层分析中，有时候没息是同步还是异步，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。的示例所示。顺序图的符号顺序图的符号(续续)简单消息简单消息顺序图的符号顺序图的符号(续续) (4) (4)返回消息返回消息 返回消息返回消息（return messagereturn

8、message）表示从过程调用）表示从过程调用返回返回. .如果是从过程调用返回如果是从过程调用返回, ,则返回消息是隐含的则返回消息是隐含的, ,所以返回消息可以不用画出来所以返回消息可以不用画出来. .对于非过程调用对于非过程调用, ,如如果有返回消息果有返回消息, ,必须明确表示出来必须明确表示出来. .顺序图的符号顺序图的符号(续续)返回消息返回消息1.创建对象创建对象 创建对象的标记符如下图中的示例所示。有一个创建对象的标记符如下图中的示例所示。有一个主要步骤用来把主要步骤用来把“create” 消息发送给对象实例。对消息发送给对象实例。对象创建之后就会具有生命线，就像顺序图中的任何

9、其象创建之后就会具有生命线，就像顺序图中的任何其他对象一样。现在可以像顺序图中的其他对象那样来他对象一样。现在可以像顺序图中的其他对象那样来使用该对象发送和接收消息。在处理新创建的对象，使用该对象发送和接收消息。在处理新创建的对象，或者处理顺序图中的任何其他对象时，都可以发送或者处理顺序图中的任何其他对象时，都可以发送“destroys”消息来删除对象。消息来删除对象。 若要想说明某个对象若要想说明某个对象被销毁，需要在被销毁对象的生命线上放一个被销毁，需要在被销毁对象的生命线上放一个X字符。字符。顺序图的其他技术顺序图的其他技术顺序图的其他技术顺序图的其他技术创建对象创建对象顺序图的其他技术

10、顺序图的其他技术2.2.分支和从属流分支和从属流 有两种方式来修改顺序图的控制流：使用分支和有两种方式来修改顺序图的控制流：使用分支和使用从属流。这两种方式很相似，各自的标记符略微使用从属流。这两种方式很相似，各自的标记符略微不同。控制流的改变是由于不同的条件导致控制流走不同。控制流的改变是由于不同的条件导致控制流走向不同的道路。向不同的道路。 顺序图的其他技术顺序图的其他技术分支分支允许控制流走向不同的对象，如下图所示。允许控制流走向不同的对象，如下图所示。顺序图的其他技术顺序图的其他技术 注意消息的开始位置是相同的，分支消息的结束注意消息的开始位置是相同的，分支消息的结束“高度高度”也是相

11、等的。这说明在下一步中，也是相等的。这说明在下一步中，其中之一其中之一将会执行，如下图将会执行，如下图所示。所示。顺序图的其他技术顺序图的其他技术 从属流从属流还允许控制流根据条件改变，但是只允许控制流改变为还允许控制流根据条件改变，但是只允许控制流改变为相相同对象的另一条生命线分支同对象的另一条生命线分支，如下图所示。，如下图所示。顺序图的其他技术顺序图的其他技术 在下面的示例中，在下面的示例中，EditorEditor在用户删除文件或者保存文件时向在用户删除文件或者保存文件时向FilesystemFilesystem发送一条消息。显然，发送一条消息。显然，FilesystemFilesys

12、tem将会执行两种完全将会执行两种完全不同的活动，并且每一个工作流都需要独立的生命线，如下图不同的活动，并且每一个工作流都需要独立的生命线，如下图 所示所示。顺序图的其他技术顺序图的其他技术图书馆业务系统 图书馆这个业务系统需要向借书者提供以下的服图书馆这个业务系统需要向借书者提供以下的服务：务： 1、接受借书请求。、接受借书请求。 2、提示借书者提供所要借的图书名称、提示借书者提供所要借的图书名称 3、接受借书者提供的图书名称、接受借书者提供的图书名称 4、查找书名、查找书名 5、查找副本、查找副本 6、提示借书者给出借书者信息、提示借书者给出借书者信息 7、接受借书者给出的借书者信息、接受

13、借书者给出的借书者信息 8、核对借书者信息并记录借阅信息、核对借书者信息并记录借阅信息 9、将图书送出，提示借书者拿走图书、将图书送出，提示借书者拿走图书图书馆借书顺序图 : 借书者 : 图书馆1: 要求借书2: 请给出书名3: 给出书名4: 查找书名5: 查找副本6: 请给出借书者信息7: 给出借书者信息9: 请把书拿走8: 核对借书者信息 借书者到图书馆里选择了喜欢的图书之后，将选借书者到图书馆里选择了喜欢的图书之后，将选定的图书名称和借书者信息交给图书管理员，要定的图书名称和借书者信息交给图书管理员，要求图书管理员办理借书手续，图书管理员使用图求图书管理员办理借书手续，图书管理员使用图书

14、管理系统登记所借图书的借阅资料。书管理系统登记所借图书的借阅资料。 首先，图书管理员向图书借阅登记输入图书名称首先，图书管理员向图书借阅登记输入图书名称和借书者信息，请图书借阅登记处理借书登记业和借书者信息，请图书借阅登记处理借书登记业务，图书借阅登记请图书信息卡查找所借的图书务，图书借阅登记请图书信息卡查找所借的图书是否存在，是否存在， 如果该图书存在，则请图书副本检查该图书是否如果该图书存在，则请图书副本检查该图书是否还有副本，如果有，进行下面的工作；图书借阅还有副本，如果有，进行下面的工作；图书借阅登记请借书者信息核对该信息是否有效，如果有登记请借书者信息核对该信息是否有效，如果有效，图

15、书借阅登记将登记相应的借书者信息、图效，图书借阅登记将登记相应的借书者信息、图书信息卡和图书副本。处理完成后，提示图书管书信息卡和图书副本。处理完成后，提示图书管理员登记完毕，图书管理员将借书者所要借的图理员登记完毕，图书管理员将借书者所要借的图书交给借书者，借书者拿着图书离开图书馆。书交给借书者，借书者拿着图书离开图书馆。图书馆借书系统（2） : 借书人 : 图书管理员 : 图书借阅登记 : 图书信息卡 : 图书副本 : 借书人信息1: 请求借书服务3: 请给出所借图书名称4: 请接受图书名称5: 查找图书信息6: 查找图书信息7: 查找副本信息8: 请给出借书人信息9: 请接受借书人信息1

16、3: 请拿走图书10: 请核对借书人信息11: 请核对借书人信息12: 登记借书信息2: 请求借书登记第第2 2章章 活动图活动图 活动图活动图 活动图的定义活动图的定义 活动图的符号活动图的符号 活动图中的条件活动图中的条件活动图的定义活动图的定义 活动图是一种用于描述系统行为的模型视图，它可用活动图是一种用于描述系统行为的模型视图，它可用来描述过程（业务过程、工作流、事件流等）中的活动及来描述过程（业务过程、工作流、事件流等）中的活动及其迁移。简单地讲，活动图是其迁移。简单地讲，活动图是“OOOO流程图流程图”. .活动图活动图是用是用来建模来建模不同区域不同区域的工作如何彼此交互。的工作

17、如何彼此交互。 类似于流程图。类似于流程图。活动图的定义活动图的定义 活动图能够附加在如下建模元素中以描述该活动图能够附加在如下建模元素中以描述该元素的行为。元素的行为。用例用例类类接口接口组件组件节点节点活动图的定义活动图的定义活动图的主要应用活动图的主要应用1.1.描述用例的行为描述用例的行为 活动图对用例描述尤其有用，它可建模用例的活动图对用例描述尤其有用，它可建模用例的工作流，显示用例内部和用例之间的路径；它也可工作流，显示用例内部和用例之间的路径；它也可以向读者说明需要满足什么条件用例才会有效，以以向读者说明需要满足什么条件用例才会有效，以及用例完成后系统保留的条件或者状态。及用例完

18、成后系统保留的条件或者状态。 活动图的定义活动图的定义2 2理解工作流程理解工作流程 活动图对理解业务处理过程十分有用。可以画出活动图对理解业务处理过程十分有用。可以画出描述业务工作流的活动图与领域专家进行交流，明确描述业务工作流的活动图与领域专家进行交流，明确业务处理操作是如何进行的，将会有怎样的变化。业务处理操作是如何进行的，将会有怎样的变化。3 3描述复杂过程的算法描述复杂过程的算法 在这种情况下使用的活动图不过是在这种情况下使用的活动图不过是UMLUML版的程序流版的程序流程图，常规的顺序、分支过程在活动图中都能得到充程图，常规的顺序、分支过程在活动图中都能得到充分的表现。分的表现。活

19、动图的符号活动图的符号 活动图保留了许多传统的流活动图保留了许多传统的流程图的特征，它包含如下元素。程图的特征，它包含如下元素。活动活动操作操作状态状态转移转移对象流对象流分叉分叉决策决策联结联结活动图的符号活动图的符号1.1. 活动活动 活动在活动图中，用来指示要完成某项工作的动作活动在活动图中，用来指示要完成某项工作的动作或表示工作流的步骤。其或表示工作流的步骤。其UMLUML标记符是一个带有圆角标记符是一个带有圆角的矩形，如下图所示。的矩形，如下图所示。 在确定活动名称时应该恰当地命名，选择准确描在确定活动名称时应该恰当地命名，选择准确描述所发生动作的几个词。例如，述所发生动作的几个词。

20、例如，Save FileSave File或者或者 Create New DocumentCreate New Document就是比较恰当的活动名称，而就是比较恰当的活动名称，而RunRun或者或者Update Update 对读者而言是不完整的名称。对读者而言是不完整的名称。2. 操作操作 可以用操作在活动中增加更多详细的步骤。可以用操作在活动中增加更多详细的步骤。操作操作是活动中执是活动中执行的小步骤。在下列情况下发生：行的小步骤。在下列情况下发生： 进入活动时发生的操作，标有进入活动时发生的操作，标有entryentry字样。字样。 活动进行时发生的操作，直到离开活动，标有活动进行时发

21、生的操作，直到离开活动，标有dodo字样。字样。 离开活动时发生的操作，标有离开活动时发生的操作，标有exitexit字样。字样。 特定事件发生时的操作，标有特定事件发生时的操作，标有eventevent字样和事件名。字样和事件名。 操作是可选的，但提供的详细信息有助于后面完成系统设计。操作是可选的，但提供的详细信息有助于后面完成系统设计。如果包括操作，则其在活动内显示，不管其属于上面哪一类。下如果包括操作，则其在活动内显示，不管其属于上面哪一类。下面是带操作的活动例子。面是带操作的活动例子。活动图的符号活动图的符号活动图的符号活动图的符号活动图的符号3. 3. 状态状态 状态的标记符与活动类

22、似，也是带圆角的矩形，但状态的状态的标记符与活动类似，也是带圆角的矩形，但状态的圆角比较小，如下图所示。圆角比较小，如下图所示。 状态通常使用一个指示系统当前状态的单词或者短语来标状态通常使用一个指示系统当前状态的单词或者短语来标识。例如，识。例如，StoppedStopped是一个状态，而是一个状态，而stopstop则是一个活动。则是一个活动。 UMLUML包含两个特殊状态，即开始状态和结束状态。开始包含两个特殊状态，即开始状态和结束状态。开始状态以实心黑点表示，结束状态以带有圆圈的实心黑点表示。状态以实心黑点表示，结束状态以带有圆圈的实心黑点表示。活动图的符号活动图的符号 注意：每一个活

23、动图注意：每一个活动图只能有一个开始状态只能有一个开始状态，但是可但是可以有无数个结束状态以有无数个结束状态。如下图所示：。如下图所示：活动图的符号活动图的符号活动图的符号4 4转移转移 转移用来指示一种状态到另一个状态的控制流。它们可以显示转移用来指示一种状态到另一个状态的控制流。它们可以显示活动之间或者状态之间的控制流。转移的标记符是带开放箭头的活动之间或者状态之间的控制流。转移的标记符是带开放箭头的实线，如下图所示。实线，如下图所示。活动图的符号活动图的符号综合运用综合运用 现在已经学习了活动图的现在已经学习了活动图的4 4种主要标记符，下面综合运用种主要标记符，下面综合运用这些标记来生

24、成一个活动图，如下图所示。这些标记来生成一个活动图，如下图所示。活动图的符号活动图的符号5. 5. 决策决策 决策是基于判断条件选择控制流继续的方向。决策的决策是基于判断条件选择控制流继续的方向。决策的UMLUML符符号是一个小菱形标记符，然后从这里再按条件控制分支转移到号是一个小菱形标记符，然后从这里再按条件控制分支转移到满足条件的活动，如下图所示。满足条件的活动，如下图所示。活动图的符号活动图的符号例例 描述教师记录学生成绩用例的活动图描述教师记录学生成绩用例的活动图活动图的符号活动图的符号学习活动图中的其他标记符学习活动图中的其他标记符 1.1.泳道泳道 泳道可以使活动泳道可以使活动图非

25、常整洁，因为它图非常整洁，因为它们在很大程度上增强们在很大程度上增强了活动图的可读性。了活动图的可读性。泳道使用几个大矩形泳道使用几个大矩形框表示，如右图所示。框表示，如右图所示。活动图的符号活动图的符号 下面示例显示了一个在下面示例显示了一个在TeacherTeacher和和Web InterfaceWeb Interface泳道之间交叉转移控制流的活动图。如果没有泳道，泳道之间交叉转移控制流的活动图。如果没有泳道，该活动图就无法说明该活动图就无法说明Teacher Teacher 使用了使用了LogonLogon、Choose Choose StudentStudent和和Change Student InfoChange Student Info活动，活动，Web Web InterfaceInterface使用使用Validate UserValidate User、Retrieve Student Retrieve Student InfoInfo和和Persist User InfoPersist User Info活动，如下图所示。活动，如下图所示。活动图的符