UML動態建模機制中合作圖和活動圖用法解析
本文和大家重點討論一下UML動態建模機制中的合作圖和活動圖，合作圖(CollaborationDiagram)用于描述相互合作的對象間的交互關系和鏈接關系，而活動圖的應用非常廣泛,它既可用來描述操作(類的方法)的行為,也可以描述用例和對象內部的工作過程。
1.合作圖
UML動態建模中合作圖(CollaborationDiagram)用于描述相互合作的對象間的交互關系和鏈接關系。雖然順序圖和合作圖都用來描述對象間的交互關系,但側重點不一樣。順序圖著重體現交互的時間順序,合作圖則著重體現交互對象間的靜態鏈接關系。
合作圖中對象的外觀與順序圖中的一樣。如果一個對象在消息的交互中被創建,則可在對象名稱之后標以{new}。類似地,如果一個對象在交互期間被刪除,則可在對象名稱之后標以{destroy}。對象間的鏈接關系類似于類圖中的聯系(但無多重性標志)。通過在對象間的鏈接上標志帶有消息串的消息(簡單、異步或同步消息)來表達對象間的消息傳遞。
(1)鏈接 鏈接用于表示對象間的各種關系,包括組成關系的鏈接(CompositionLink)、聚集關系的鏈接(AggregationLink)、限定關系的鏈接(QualifiedLink)以及導航鏈接(NavigationLink)。各種鏈接關系與類圖中的定義相同,在鏈接的端點位置可以顯示對象的角色名和模板信息。
(2)消息流 在合作圖的鏈接線上,可以用帶有消息串的消息來描述對象間的交互。消息的箭頭指明消息的流動方向。消息串說明要發送的消息、消息的參數、消息的返回值以及消息的序列號等信息。
2.活動圖(ActivityDiagram)
活動圖的應用非常廣泛,它既可用來描述操作(類的方法)的行為,也可以描述用例和對象內部的工作過程。UML動態建模中活動圖是由狀態圖變化而來的,它們各自用于不同的目的。活動圖依據對象狀態的變化來捕獲動作(將要執行的工作或活動)與動作的結果。活動圖中一個活動結束后將立即進入下一個活動(在狀態圖中狀態的變遷可能需要事件的觸發)。圖1給出了一個活動圖的例子。
活動和轉移
一項操作可以描述為一系列相關的活動。活動僅有一個起始點,但可以有多個結束點。UML動態建模中活動間的轉移允許帶有guard-condition、send-clause和action-expression,其語法與狀態圖中定義的相同。一個活動可以順序地跟在另一個活動之后,這是簡單的順序關系。如果在活動圖中使用一個菱形的判斷標志,則可以表達條件關系(見圖1),判斷標志可以有多個輸入和輸出轉移,但在活動的運作中僅觸發其中的一個輸出轉移。
活動圖對表示并發行為也很有用。在活動圖中,使用一個稱為同步條的水平粗線可以將一條轉移分為多個并發執行的分支,或將多個轉移合為一條轉移。此時,只有輸入的轉移全部有效,同步條才會觸發轉移,進而執行后面的活動,如圖2所示。
泳道
UML動態建模中活動圖告訴你發生了什么,但沒有告訴你該項活動由誰來完成。在程序設計中,這意味著活動圖沒有描述出各個活動由哪個類來完成。泳道解決了這一問題。它將活動圖的邏輯描述與順序圖、合作圖的責任描述結合起來。如圖2所示,泳道用矩形框來表示,屬于某個泳道的活動放在該矩形框內,將對象名放在矩形框的頂部,表示泳道中的活動由該對象負責。
對象
在活動圖中可以出現對象。對象可以作為活動的輸入或輸出,對象與活動間的輸入/輸出關系由虛線箭頭來表示。如果僅表示對象受到某一活動的影響,則可用不帶箭頭的虛線來連接對象與活動,如圖2所示。
信號
如圖3所示,在活動圖中可以表示信號的發送與接收,分別用發送和接收標志來表示。發送和接收標志也可與對象相連,用于表示消息的發送者和接收者。
3.UML動態建模中四種圖的運用
上面對UML中用于描述系統動態行為的四個圖(狀態圖、順序圖、合作圖和活動圖)做了簡單地介紹。這四個圖均可用于系統的動態建模,但它們各自的側重點不同,分別用于不同的目的。下面對如何正確使用這幾個圖做一簡單的總結,在實際的建模過程中要根據具體情況靈活運用這些建議。
首先,不要對系統中的每個類都畫狀態圖。盡管這樣做很***,但太浪費精力,其實你可能只關心某些類的行為。正確的做法是:為幫助理解類而畫它的狀態圖。狀態圖描述跨越多個用例的單個對象的行為,而不適合描述多個對象間的行為合作。為此,常將狀態圖與其它技術(如順序圖、合作圖和活動圖)組合使用。
順序圖和合作圖適合描述單個用例中幾個對象的行為。其中順序圖突出對象間交互的順序,而合作圖的布局方法能更清楚地表示出對象之間靜態的連接關系。當行為較為簡單時,順序圖和合作圖是***的選擇。但當行為比變復雜時,這兩個圖將失去其清晰度。因此,如果想顯示跨越多用例或多線程的復雜行為,可考慮使用活動圖。另外,順序圖和合作圖僅適合描述對象之間的合作關系,而不適合對行為進行精確定義,如果想描述跨越多個用例的單個對象的行為,應當使用狀態圖。
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