1. IT Education & Training 软件工程与 UML 林琳 Email: linlin@ccniit.com Beyond Technology

2. IT Education & Training 今天的工作任务 1. 完成系统行为交互建模：时序图建模 提交内容 1. 系统时序图 我们的进度，在这里

3. IT Education & Training 工作任务 1 ：完成系统行为交互建模 —— 时序图建模 我们的进度，在这里

4. IT Education & Training 知识点：第 9 章 动态视图 —— 时序图 9.1 时序图的相关概念 9.3 时序图的用途 9.4 时序图的建模技术 我们的进度，在这里

5. IT Education & Training 9.1 时序图的相关概念 UML 的交互图是用户系统动态方面的建模，交 互图可分为时序图和协作图。 时序图（ Sequence Diagram ）描述了对象之 间传递消息的时间顺序，它用来表示用例中的 行为顺序，是强调消息时间顺序的交互图。时 序图描述类系统中类和类之间的交互，它将这 些交互建模成消息交换，也就是说，时序图描 述了类以及类间相互交换以完成期望行为的消 息。 时序图包括了 4 个元素，分别是对象 （ Object ）、生命线（ Lifeline ）、激活 （ Activation ）和消息（ Message ）。 我们的进度，在这里

6. IT Education & Training 时序图符号表示 生命线 激活 消息 我们的进度，在这里 对象

7. IT Education & Training 一个旅客到机场换登机牌的情况 1. 交互的对象 2. 消息交互的时间顺序

8. IT Education & Training 时序图阅读练习 1 ：

9. IT Education & Training 时序图阅读练习 2 ：

10. IT Education & Training 时序图阅读练习 3 ：

11. IT Education & Training 时序图阅读练习 4 ：

12. IT Education & Training 9.3 时序图的用途 时序图强调按时间展开的消息传送，这在一个 用例脚本的语境中对动态行为的可视化非常有 效。 UML 的交互图是用于对系统的动态方面的建模 ，交互图又可分为时序图和协作图，时序图用 于描述对象之间消息的时间顺序，协作图用于 描述对象间的交互关系，以致它们的用途有所 差别。 以下是时序图有别于协作图的特性：（ 1 ）时 序图有生命线（ 2 ）时序图有激活期 我们的进度，在这里

13. IT Education & Training 时序图可以用于软件开发的不同阶段和 不同情况下： 1. 当不同类之间存在多个简短的方法时，描述 控制流的整体序列。 2. 显示并发进程和激活。 3. 显示在协作图中难以描述的时间序列。 4. 显示涉及类交互与对象无关的一般形式。

14. IT Education & Training 9.4 时序图的建模技术 对系统动态行为建模，当强调按时间展开信息的传送时，一般使用时 序图。 使用时序图对系统建模时，可以遵循如下策略。 （ 1 ）设置交互的语境，这些语境可以是系统、子系统、操作、类、用 例和协作的一个脚本。 （ 2 ）通过识别对象在交互中扮演的角色，根据对象的重要性，将其从 左向右的方向放在时序图中。 （ 3 ）设置每个对象的生命线。一般情况下，对象存在于交互的整个过 程，但它也可以在交互过程中创建和撤销。 （ 4 ）从引发某个交互的信息开始，在生命线之间按从上向下的顺序画 出随后的消息。 （ 5 ）设置对象的激活期，这可以可视化实际计算发生时的时间点、可 视化消息的嵌套。 （ 6 ）如果需要设置时间或空间的约束，可以为每个消息附上合适的时 间和空间约束。 （ 7 ）给某控制流的每个消息附上前置或后置条件，这可以更详细地说 明这个控制流。 我们的进度，在这里

15. IT Education & Training 创建时序图 创建方法 – 单击 Browse > Interaction Diagram ，弹出 Select Interaction Diagram 对话框；在对话框左边选择预建立时 序图的包，单击 OK 。弹出 New Interaction Diagram 对话框； 在 Title 字段输入新框图的名字，单击 diagram type 中的 Sequence ，单击 OK 。 – 在左边浏览器 Use Case View 或 Logical View 上右键单击， 选择 “new” ，选择 “Sequence Diagram” 。 我们的进度，在这里

16. IT Education & Training 时序图工具箱 我们的进度，在这里

17. IT Education & Training 消息 将消息加进时序图 – 单击工具箱中的 按钮； – 将鼠标从发送消息的对象或参与者的生命线拖动到接受消 息的对象或参与者的生命线； – 输入消息文本。 我们的进度，在这里

18. IT Education & Training 消息 将反身消息加进时序图 – 单击工具箱中的 按钮； – 单击收发消息的对象生命线； – 输入消息名。 我们的进度，在这里

19. IT Education & Training 为消息分配操作 要给消息分配操作： – 右键单击框图中的消息； – 从弹出的列表中选择一个操作；或者单击 定义一个新操作。 改变消息指定的操作： – 右键单击框图中的消息； – 从弹出的列表中选择新的操作名 。 我们的进度，在这里

20. IT Education & Training 对象规范 映射类（ Class ） – 在 Class 下拉列表框中选择类名； 或者， – 将浏览器中的类拖动到框图中的对象上。 对象持续性（ Persistence ） –Persistent ：对象保存到数据库或者其他形式的永 久存储体中 –Static ：对象保存在内存中直到程序中止 –Transient ：对象只在短时间内保存在内存中 多实例（ Multiple instances ） – 选中该复选框之后，协作图中的对象图标将显示 为多实例图标。但在时序图中，对象图标仍然是 单个对象的图标。 我们的进度，在这里

21. IT Education & Training 消息规范 General 标签 –Name ：消息名 –Documentation ：对消息的附加说明 我们的进度，在这里

22. IT Education & Training 消息规范 Detail 标签 – 消息同步类型 （ Synchronization ） 选项 含义 Simply 简单消息。 Synchronous 同步。客户（发送消息的对象）发出消息后， 等待供应者（即消息接收者，或操作提供者） 响应消息。客户等供应者执行完操作之后才 能继续其本身的进程，在执行操作的这段时 间内，客户一直处于等待状态，直到它收到 从操作提供者那里返回的消息。 Balking 阻止。客户只能在操作提供者能立即接收消 息的情况下发送消息。如果操作提供者没有 准备好接收消息，则客户将放弃该消息。 Timeout 超时。客户发出消息并指定等待时间，如果 供应者不能在指定时间内处理消息，则客户 将放弃该消息。 Asynchronou s 异步。客户发出消息后，不等待消息是否接 收，无需等待供应者的应答，可以直接继续 自身的操作。 Procedure Call 过程调用。客户发出消息，等待处理消息的 整个嵌套顺序完成之后才能继续。 Return 返回。从过程调用返回。返回箭头可以省略， 因为这种消息隐式地表示一个活动的结束。 我们的进度，在这里

23. IT Education & Training 消息规范 Detail 标签 – 消息频率（ Frequency ） 消息频率可以让消息按规定 的时间间隔发送 不定期（ Aperiodic ） : 将消息 设定为不定期发送的消息、 只发送一次，或者不规则时 间间隔发送 定期（ Periodic ） : 将消息设 定为定期发送的消息 我们的进度，在这里

24. IT Education & Training 消息编号 消息根据对象生命线从上往下从 1 开始进行编号。删除 消息时， Rose 自动将其余消息重新编号。 打开或关闭消息编号： – 选择 Tools > Options ； – 选择 Diagram 标签； – 复选或取消 Sequence Numbering 。 在时序图中，消息可以按两种方式编号： Top-Level （顶级编号）方式，如 1 、 2 、 3 ；或者 Hierarchical （等级编号）方式，如 1.1 、 1.1.2 、 1.1.3 。 我们的进度，在这里

25. IT Education & Training 消息编号 Top-Level 编号 – 定义 顶级编号。编号由 1 开始，后续消息的编号单调递增，消息编 号只有一个单一的数字，没有数字子集。 – 举例 如用户设定了编号为 1. ， 1.1. ， 1.2. 和 1.2.1. 的消息，在顶级编 号时将被编号为 1 ， 2 ， 3 和 4 – 一般用于对象和消息很少的时序图中 – 要对消息进行顶级编号： 单击 Tools > Options ； 单击 Diagram 标签； 选中 Sequence Numbering 复选框。 我们的进度，在这里

26. IT Education & Training 消息编号 Hierarchical 编号 – 定义 即等级编号， Hierarchical 编号使用带小数点的号码，方便显 示消息嵌套。 – 举例 如 1 表示第一个消息， 1.1 表示嵌套在消息中的第一个消息， 1.2 表示嵌套在消息中的第二个消息。注意：如果删除消息 1 ， 则嵌套在消息 1 中的其他消息也将同时被删除。 – 要对消息进行等级编号： 选择 Tools > Options ； 单击 Diagram 标签； 同时选中 Sequence Numbering 和 Hierarchical Messages 复 选框。 我们的进度，在这里

27. IT Education & Training 消息编号 Hierarchical 编号 我们的进度，在这里

28. IT Education & Training 控制焦点 显示或关闭控制焦点 – 单击 Tools > Options ； – 单击 Diagram 标签； – 选中 “Focus of Control” 左边的复选框，表示在时序图中显示控制 焦点；否则，在时序图中不显示控制焦点。 控制焦点着色 – 单击箭头指向控制焦点的消息。 – 选择 Format > Fill Color ； – 在颜色框中单击要选择的填充颜色； – 单击 OK 。 我们的进度，在这里

29. IT Education & Training 控制焦点 控制焦点的嵌套 – 嵌套的控制焦点依附在另外一个控制 焦点之上，它可以确切地区分一个消 息开始和终止的具体位置。 – 要显示嵌套的控制焦点，必须同时选 中 Options 对话框中 Diagram 标签中的 Hierarchical Messages 和 Focus of Control 两个选项。 我们的进度，在这里

30. IT Education & Training 练习一下：使用 ROSE 画出一下时序图

31. IT Education & Training 时序图的补充 —— 关于控制结构的表示 在 UML2.0 规范中，引入了组合碎片的概念 （ Combined Fragment ） ，在时序图中加入一些方框 标记，来表示控制结构。这样的时序图，我们把它称 作为帧化时序图 ref 标记：简化表示重复的内容或子活动的引用。 alt 标记：条件执行（ if-else ）。 par 标记：并行执行。 loop 标记：循环执行（ while/for ）。 opt 标记：可选执行（ if 单条件）。 我们的进度，在这里

32. IT Education & Training

37. 完成实验 6 ：系统行为建模技术 1—— 时序图 我们的进度，在这里

38. IT Education & Training 图书管理系统中的一个时序图 我们的进度，在这里

39. IT Education & Training 实验报告书写注意： 姓名 xx 学号 xxxxxxxx 年级 07 实验日期 09.11.17/ 09.11.18 实验地点 A5202/ A5304 专业日语强化 / 日语强化 任课教师林琳实验教师林琳班级 X 实验： 六 注意：实验报告每个同学都要完成，当节 课做，下课时课代表收上来交给老师．电 子版程序也由课代表收齐后发给老师． 我们的进度，在这里

40. IT Education & Training 实验报告书写注意： 实验名称 ：系统行为建模技术 1—— 时序图 实验目的、要求 1. 掌握系统行为建模技术，利用时序图来描述 系统按时间展开的信息传递。 2. 通过使用 Rose 工具，绘制时序图。 实验设备 学生自己的笔记本 我们的进度，在这里

41. IT Education & Training 实验报告书写注意： 实验内容、步骤 内容： 1 ）对图书馆管理系统中，图书馆管理人员的 行为活动进行分析。 2 ）使用 Rational Rose 完成图书馆管理系统 中，管理员工作的时序图。 我们的进度，在这里

42. IT Education & Training 实验报告书写注意： 实验方法与步骤： 打开 rose 工具，新建一个模型，命名为：学 号姓名 - 实验 6 ，如： 7317110101 兰维海－实 验 6 完成图书馆管理系统的图设计：单击浏览器 中的 Logical View 。在弹出菜单中选择【 New － Sequence Diagram 】，输入时序图的名称： 实验 6 ，按照所给的示例，将元素拖放到设计 窗口中。完成设计之后。点击【 save 】保存 设计图。 我们的进度，在这里

43. IT Education & Training 实验 6 ：时序图示例 我们的进度，在这里

44. IT Education & Training 课程小结 本次课中，用到以下知识： 1. 领域类图到数据库设计 2. 时序图 ——rose 绘制时序图 我们的进度，在这里