上一節(jié)我們介紹了類圖和對象圖主要用于靜態(tài)建模，本節(jié)我們將描述UML動態(tài)建模機(jī)制。在UML動態(tài)建模機(jī)制中，以消息來完成對象之間的交互，用狀態(tài)圖、順序圖、協(xié)作圖和活動圖來描述系統(tǒng)的行為。

UML動態(tài)建模

在動態(tài)建模機(jī)制中，以消息來完成對象之間的交互，用狀態(tài)圖、順序圖、協(xié)作圖和活動圖來描述系統(tǒng)的行為。

4.1消息

在面向?qū)ο箢I(lǐng)域，兩個對象的交互是通過消息的發(fā)送和接收來完成的。消息分為簡單消息、同步消息和異步消息：
（1）簡單消息：只是表示控制如何從一個對象發(fā)給另一個對象，并不包含控制的細(xì)節(jié)；
（2）同步消息：同步意味著阻塞和等待，如果對象A給對象B發(fā)送一個消息，對象A會等待對象B執(zhí)行完這個消息，接著才進(jìn)行自身的工作；
（3）異步消息：異步意味著非阻塞，如果對象A給對象B發(fā)送一個消息，對象A不必等待對象B執(zhí)行完這個消息，就可以接著進(jìn)行自身的工作。

4.2順序圖

UML動態(tài)建模中順序圖（也稱序列圖）是一種交互圖（InteractionDiagram，用于描述執(zhí)行系統(tǒng)功能的各個角色之間相互傳遞消息的順序關(guān)系，顯示跨越多個對象的系統(tǒng)控制流程），強(qiáng)調(diào)的是時間和消息的次序，用來說明系統(tǒng)的動態(tài)情況，順序圖由參與者、對象、對象生命線和消息組成。一個順序圖顯示了一系列的對象（通常是類的實(shí)例，也可以代表其他事物的實(shí)例，例如協(xié)作、組件和節(jié)點(diǎn)）和在這些對象之間發(fā)送和接收的消息。圖4.1圖書入庫順序圖

 
圖書管理系統(tǒng)中圖書入庫的順序圖如圖4.1所示，對于順序圖，往往在文字表述上會出現(xiàn)“當(dāng)…時…”、“首先”、“然后”、“接著”、“…發(fā)出…消息”，“…響應(yīng)…消息”等詞匯。例如

圖4.1的順序圖可用文字表達(dá)為：
當(dāng)管理人員把新書入庫時，首先要求登錄（輸入用戶名和口令），經(jīng)系統(tǒng)的“注冊表單”驗(yàn)證，若正確無誤，則可繼續(xù)下一步交互，否則拒絕該管理人員進(jìn)入系統(tǒng)。若登錄正確，管理人員可發(fā)出查詢請求消息，系統(tǒng)的“圖書入庫表單”對象響應(yīng)請求。若管理人員發(fā)出增加或刪除庫存圖書請求，“庫存圖書”對象將響應(yīng)該消息，找出數(shù)據(jù)庫中的相關(guān)數(shù)據(jù)并執(zhí)行相應(yīng)的操作。此后，管理人員應(yīng)按下提交鍵確認(rèn)請求，“圖書入庫表單”接口對象應(yīng)該響應(yīng)該請求，并發(fā)出存儲消息，才由“庫存圖書”對象響應(yīng)存儲消息，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫存儲操作。如果管理人員結(jié)束圖書入庫，發(fā)出退出系統(tǒng)的請求，則系統(tǒng)的“注冊表單”接口對象響應(yīng)請求，關(guān)閉系統(tǒng)。圖4.2購買商品順序圖

而圖4.2則給出了電子購物系統(tǒng)中購買商品的順序圖，通過觀察順序圖，我們可以很清晰地看出顧客購買商品的流程。#p#

4.3狀態(tài)圖

UML動態(tài)建模中狀態(tài)圖是UML中的狀態(tài)機(jī)視圖。狀態(tài)機(jī)由對象的各個狀態(tài)和連接這些狀態(tài)的轉(zhuǎn)換組成。每個狀態(tài)對一個對象在其生命期中滿足某種條件的一個時間段建模，當(dāng)一個事件發(fā)生時，它會觸發(fā)狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致對象從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)化到另一新的狀態(tài)。與轉(zhuǎn)換相關(guān)的活動執(zhí)行時，轉(zhuǎn)換也同時發(fā)生。
狀態(tài)圖用于描述對象可以擁有的狀態(tài)以及引起狀態(tài)相互轉(zhuǎn)移的事件和條件，它揭示了對象的生命周期，是針對類的一種建模工具。狀態(tài)是對象前一次操作的結(jié)果，事件是引起狀態(tài)向另一狀態(tài)轉(zhuǎn)化的活動。所有對象都有狀態(tài)，但通常只對具有復(fù)雜行為的類建立狀態(tài)圖。狀態(tài)圖強(qiáng)調(diào)的是事件驅(qū)動的對象的動作，這在對反應(yīng)式系統(tǒng)的建模是相當(dāng)重要的。
兩個類的狀態(tài)圖之間可以相互發(fā)送消息，一個狀態(tài)還可以有嵌套的子狀態(tài)，各子狀態(tài)之間的關(guān)系可以為與/或關(guān)系。
在如圖4.3所示的車載GPS終端系統(tǒng)中，車載GPS終端一方面與GPS衛(wèi)星通信，另一方面將從GPS衛(wèi)星獲得的位置信息（經(jīng)度、維度等）通過GSM短消息與車輛監(jiān)控調(diào)度中心進(jìn)行交互。

圖4.3車載GPS終端系統(tǒng)

在這樣的系統(tǒng)中，鑒于通信過程中GPS終端可能處于不同的狀態(tài)，我們可用狀態(tài)圖來對其進(jìn)行描述，這樣很直觀和明確。圖4.4給出了GPS終端的狀態(tài)（待命、有問題、通話中、短消息通訊中）及其狀態(tài)之間的變遷關(guān)系。圖4.4GPS終端的狀態(tài)圖

4.4活動圖

UML動態(tài)建模中活動圖用于描述系統(tǒng)、用例、程序模塊中的邏輯流程的先后執(zhí)行次序、并行次序，是對人類組織的現(xiàn)實(shí)世界中的工作流程的建模，有助于理解系統(tǒng)高層活動的執(zhí)行行為。
活動圖中的主要概念是“活動”，而“活動”的具體含義又取決于作圖目的和抽象層次：
（1）當(dāng)活動圖用于描述系統(tǒng)行為時，主要側(cè)重于系統(tǒng)多個用例活動之間相互制約的執(zhí)行順序，同時，識別出系統(tǒng)中存在的可以并行進(jìn)行的用例，此時，活動表示系統(tǒng)要完成的任務(wù)；
（2）當(dāng)活動圖用于描述用例時，用于描述用例中的操作執(zhí)行次序和操作完成的結(jié)果，顯示多個對象的操作是如何相互結(jié)合起來共同完成用例的一個腳本，揭示出操作之間的并行性，為編碼實(shí)現(xiàn)提供開發(fā)并行程序的便利，此時，活動表示類中的方法，即操作。允許將某個組織或執(zhí)行者要完成的若干操作聚集在泳道中，以明確責(zé)任。
活動圖用于低層次程序模塊的作用類似于流程圖，但活動圖還可以描述并行操作，而流程圖則只能描述串行操作。例如，圖4.5給出了生產(chǎn)管理系統(tǒng)中的定單處理用例的活動圖，它明顯地帶有流程圖的特色，但是，它還表示了處理過程中的并行過程。圖4.5中的付款認(rèn)可活動屬于財(cái)務(wù)管理用部門的職責(zé)，其它活動屬于銷售部門的職責(zé)，這兩個部門在并行運(yùn)作。

圖4.5定單處理的活動圖

圖4.6則給出了藥品管理系統(tǒng)中藥品采購入庫過程的活動圖。

圖4.6藥品入庫的活動圖#p#

4.5協(xié)作圖

與順序圖一樣，UML動態(tài)建模中協(xié)作圖也是一種交互圖，用于描述對象之間的協(xié)作關(guān)系，其模型元素與序列圖的基本相同，但它側(cè)重于描述對象之間是如何相互連接的，強(qiáng)調(diào)的是發(fā)送和接收消息的對象之間的組織結(jié)構(gòu)。順序圖著重體現(xiàn)對象間消息傳遞的時間順序，協(xié)作圖著重于哪些對象間有消息傳遞，表達(dá)了對象之間的靜態(tài)連接關(guān)系。順序圖和協(xié)作圖是同構(gòu)的，它們相互之間可以轉(zhuǎn)化而不損失信息，依靠工具協(xié)作圖和順序圖可互相轉(zhuǎn)換。

圖4.7注冊新課程的協(xié)作圖

圖4.7給出了注冊新課程的協(xié)作圖，圖中描述了注冊者、課程表單、管理員和課程對象之間的協(xié)作關(guān)系，對象之間的連接關(guān)系上給出了發(fā)送和接收的消息。

4.6UML圖之間的關(guān)系

連載2-4給出了多種類型的圖，這些圖之間存在著或直接或間接的關(guān)系（如圖4.8），這體現(xiàn)了UML中的辯證法。

圖4.8UML圖的關(guān)系

UML動態(tài)建模中用例圖主要用來描述系統(tǒng)的外部行為；類圖和對象圖用來定義類和對象以及它們的屬性和操作；狀態(tài)圖描述類的對象所有可能的狀態(tài)以及事件發(fā)生時狀態(tài)的轉(zhuǎn)移條件；順序圖顯示對象之間的動態(tài)合作關(guān)系，它強(qiáng)調(diào)對象之間消息發(fā)送的順序，同時顯示對象之間的交互；合作圖強(qiáng)調(diào)對象間的動態(tài)合作關(guān)系；活動圖描述滿足用例要求所要進(jìn)行的活動以及活動間的約束關(guān)系，有利于識別并行活動。
除此之外，我們還沒有詳細(xì)講解的包圖用于描述系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)，構(gòu)件圖描述代碼部件的物理結(jié)構(gòu)及各部件之間的依賴關(guān)系，配置圖定義系統(tǒng)中軟硬件的物理體系結(jié)構(gòu)。
 

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