解析Java與UML交互圖有何關聯(lián)
本文和大家重點討論一下Java與UML交互圖，UML交互圖以圖形的形式表示出方法調(diào)用過程，它有兩種形式：序列圖（SequenceDiagram）和協(xié)作圖（CollaborationDiagram）。
Java與UML交互圖
引用:http://www.qqread.com/soft-engineering/w962383110.html
本文討論的是一種UML圖——交互圖（InteractionDiagram）。交互圖描述的是一組對象之間的交互過程，或者說，這里我們實際上要回答這樣一個問題：“方法調(diào)用過程在UML中怎樣表示？”
UML交互圖
本文將通過一個非常簡單的交易系統(tǒng)來說明UML交互圖。這個系統(tǒng)包含六個Java類。從前面幾篇文章中，我們已經(jīng)知道UML類圖是分析Java程序結構的有效方法，圖一顯示了這個交易和支付系統(tǒng)的類圖。為了更清楚地說明各個類的職能和角色，圖一利用了前面介紹過的彩色類原型表示法。
圖一一個簡單交易系統(tǒng)的UML類圖
如果我們跟蹤任意一個Java程序的執(zhí)行過程，就會發(fā)現(xiàn)，這個過程包含了一個或者多個對類和對象的方法調(diào)用。我們通過調(diào)用對象的方法來尋求特定問題的答案或執(zhí)行一個特定的動作。很多時候，被調(diào)用的方法還會調(diào)用其他方法——或者是同一對象的方法，或者是同一類的其他對象的方法，或者是其他類的對象的方法。類似地，這些被調(diào)用的方法又會繼續(xù)調(diào)用其他方法，直至問題得到了明確的答案或動作全部執(zhí)行完畢（或者出現(xiàn)異常，這時問題將沒有答案或動作不能完成）。
UML交互圖以圖形的形式表示出方法調(diào)用過程，它有兩種形式：序列圖（SequenceDiagram）和協(xié)作圖（CollaborationDiagram）。
序列圖
要達到某個特定的目標，必然要執(zhí)行一系列的方法調(diào)用。Java與UML交互圖中UML序列圖的典型用途就是顯示出方法調(diào)用過程。圖二顯示了一個交易事務中計算累計金額的序列圖，調(diào)用從Sale類的calcTotal()方法開始，相關的代碼片斷在序列圖之后給出。
術語說明：UML把操作（Operation）定義為方法的特征（Signature）。“方法”（Method）這一術語被保留給實現(xiàn)操作的代碼。但在Java環(huán)境中，“方法”這一術語的應用范圍更廣泛一些。在UML序列圖中，調(diào)用一個操作就叫做發(fā)送一個消息（Message）。序列圖實際上闡述了操作的具體實現(xiàn)，所以下面我們會較多地用到“方法”這個術語（偶爾也會用到“消息”這個術語）。
圖二計算交易總金額的序列圖
為了便于把握序列圖的總體情況，圖一只顯示了方法的名稱。詳細的序列圖可以顯示出方法的參數(shù)和返回值。在序列圖中，對象以常規(guī)的UML符號顯示，即使用與對象所屬的類一樣的形狀或符號（默認是矩形），再注明對象的名稱，加上一個冒號，再加上相應的類名稱。然后再為整個名字加上下劃線（例如，圖二中的aProduct:Product）。可以省略對象的名字（例如圖二中的:Sale），也可以省略類的名字（例如圖二的Sender），但兩者都省略顯然是不允許的。如果省略了類的名字，冒號必須保留。
時間的流逝方向是從上到下的垂直方向。每一個對象有一條順著頁面垂直向下的生命線（Lifeline），緊接著表示對象的矩形。方法調(diào)用的表示方式是，畫一根從發(fā)出調(diào)用的對象的生命線指向被調(diào)用對象生命線的箭頭。只要對象的任意方法處于執(zhí)行狀態(tài)，對象的生命線加寬。加寬之后的生命線稱為“活動條”（ActivationBar），活動條可以嵌套，表示在前一方法的執(zhí)行過程中，又有同一對象的另一個方法被調(diào)用，圖二的getQuantity()方法示范了活動條嵌套的一個例子。
方法的返回值可以通過虛線開叉箭頭的形式表示，但這是可選的，例如圖二中從:Sale指向Sender的箭頭。
如果要在一個對象的集合上進行迭代操作，則在方法的名字前面加上一個星號（再在方括號里面說明循環(huán)條件，可選）。在圖二中，Sale類對LineItem類對象的調(diào)用給出了迭代操作的一個例子。
就象UML類圖一樣，原本需要查看多個源代碼文件才能了解的信息，通過一個UML序列圖就可以表示出來。對已有的代碼實施反向工程獲得對應的序列圖，可以幫助不熟悉代碼的開發(fā)者快速了解程序的工作流程。
協(xié)作圖
UML交互圖的另一種形式是協(xié)作圖（CollaborationDiagram）。Java與UML交互圖中協(xié)作圖和序列圖在語義上相同，但協(xié)作圖排列對象的方式比較自由，完全由繪圖者的喜好決定。在協(xié)作圖中，交互動作的次序由消息的編號決定。一些人偏愛這種繪圖方式，許多功能比較完善的UML工具允許用戶將一個圖在協(xié)作圖符號和序列圖符號之間來回轉換。一些開發(fā)者建議，用協(xié)作圖來顯示組件之間的交互過程，用序列圖來顯示組件內(nèi)部各個類的交互過程。四的序列圖一樣。
圖五 與圖二等價的協(xié)作圖
圖六 與圖四等價的協(xié)作圖
在實踐中，許多必需的交互序列可以隱含在類圖之中，特別是類圖用類原型和Stereotype來表示特定的行為和交互模式之時。UML交互圖把原本隱含的交互過程明確地表達出來，同時也明確地說明了原本在類圖中不明確的交互過程。換句話說，UML交互圖是對傾向于描述靜態(tài)特征的類圖的補充，使得對象的動態(tài)交互過程明確化。
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