课件

模型驱动的开发对提高软件生产过程的自动化程度有着重要的意义，本章讲解使用 UML 模型来描述软件系统的行为。

UML 2.0 中图的分类

除了图中红圈的类图外，UML 的图系中组件图、对象图、组成结构图、部署图、包图以及轮廓图都是对结构进行建模的图模型。

本章学习的是是对软件系统的行为进行建模的一些图，包括描述交互行为的顺序图、通信图、描述对象状态变迁的状态基图、描述过程的活动图。这些图用于定义对象的操作、生命周期、彼此之间的消息交互、对象在自身状态切换的时候发出的行为、切换前后的状态变化。

顺序图（交互行为建模）

交互是指对象为实现某个目标而在彼此之间传递消息的行为。交互行为建模目标就是为了描述对象之间如何进行协作，在 UML 中定义了多种交互图，其中应用最广的就是顺序图，有时我们也将其称为时序图、序列图。

顺序图作为交互图的一种，是对系统的一个执行过程中的交互活动场景进行建模的方法，是在类图之外最常用的一种UML图形化方法之一。

顺序图按时间的次序表示对象之间的消息，它能够指出有哪些对象参与了交互，以及它们之间消息传递的序列。顺序图的建模元素主要包括对象、生命线、控制焦点、消息。

下图给出的是一个学生在线选课的过程：

这个学生名字叫马小跳，他准备选择线性代数这门课，在这个过程中，他首先要在选课登记表单中填写个人信息，然后提交，选课登记表对象作为一个界面类会将这个申请转给选课管理员对象，要求他将马小跳加入到线性代数的选课名单当中，选课管理员又会将这个消息转发线性代数这个实体对象，告诉他要在名单中添加马小跳，线性代数这个对象又会将这个请求转发给线性代数A段这个对象，问你的这个段里还有位置吗，如果有空位的话请添加马小跳，这里无疑它的回答是有位置，我们就成功的将马小跳添加到线性代数A段的选课名单当中。

通过这个过程我们可以看到，可以用顺序图来对之前学过的用例图中的每个交互序列进行建模，就不用再继续撰写文字形式的描述了。

顺序图建模元素

顺序图建模元素中最重要的就是对象和它的生命线。在顺序图中我们刻划对象是以何种角色参与到交互场景中来，无论它是人、物还是其它的系统以及子系统。

对象 Object

对象的命名有三种方式，在图中可以看到，方框中标明的就是对象的不同类别：

第一种表示的是完整命名的方法，其命名包括对象名、冒号和类名；
第二种是所谓的匿名对象表示方法，此时在冒号后面写上类名，表示是任意一个这一类的对象；
第三种表示的是未知类的对象，此时只显示对象名而不显示类名；

生命线 Lifeline

对象的生命线则是在这些方框的下面，用一个虚线表示，在画出对象的生命线以后，如果我们需要对对象的操作时间、片断进行区分的话，也可以定义控制焦点（也就是激活期），来表明对象拥有控制线索处在活动状态。

消息 Message

UML顺序图中另外一个核心的建模元素就是消息的表达。消息用于描述对象间的交互操作和值传递的过程。消息的类型主要有：

Synchronous 同步消息（有时也叫做过程调用消息）
Asynchronous 异步消息
Return 返回消息
Self-message 自关联消息
Time-out 超时等待
Uncommitted / Balking 阻塞

其中最常用的就是同步和异步消息。同步消息有时我们需要给它指回返回消息，返回消息用虚线箭头表明。消息通过用指向对象的水平箭头表示，在上面有时候要写出消息的名称、参数，箭头的不同用于区分不同的消息类型。在消息的定义过程中，随着问题理解的深入，再逐步添加消息的细节，而没必要在一开始就把消息的所有细节定义出来。