【IT168 技术文章】

         图的目的　　

　　序列图主要用于按照交互发生的一系列顺序，显示对象之间的这些交互。很象类图，开发者一般认为序列图只对他们有意义。然而，一个组织的业务人员会发现，序列图显示不同的业务对象如何交互，对于交流当前业务如何进行很有用。除记录组织的当前事件外，一个业务级的序列图能被当作一个需求文件使用，为实现一个未来系统传递需求。在项目的需求阶段，分析师能通过提供一个更加正式层次的表达，把用例带入下一层次。那种情况下，用例常常被细化为一个或者更多的序列图。

　　组织的技术人员能发现，序列图在记录一个未来系统的行为应该如何表现中，非常有用。在设计阶段，架构师和开发者能使用图，挖掘出系统对象间的交互，这样充实整个系统设计。

　　序列图的主要用途之一，是把用例表达的需求，转化为进一步、更加正式层次的精细表达。用例常常被细化为一个或者更多的序列图。序列图除了在设计新系统方面的用途外，它们还能用来记录一个存在系统(称它为“遗产”)的对象现在如何交互。当把这个系统移交给另一个人或组织时，这个文档很有用。

　　符号

　　既然这是我基于 UML 2的 UML 图系列文章的第一篇，我们需要首先讨论对 UML 2 图符号的一个补充，即一个叫做框架的符号元件。在 UML 2中，框架元件用于作为许多其他的图元件的一个基础，但是大多数人第一次接触框架元件的情况，是作为图的图形化边界。当为图提供图形化边界时，一个框架元件为图的标签提供一致的位置。在 UML 图中框架元件是可选择的;就如你能在图 1 和 2 中见到的，图的标签被放在左上角，在我将调用框架的“namebox”中，一种卷角长方形，而且实际的 UML 图在较大的封闭长方形内部定义。

　　图 1: 空的 UML 2 框架元件

　　除了提供一个图形化边框之外，用于图中的框架元件也有描述交互的重要的功能, 例如序列图。在序列图上一个序列接收和发送消息(又称交互)，能通过连接消息和框架元件边界，建立模型(如图 2 所见到)。这将会在后面“超越基础”的段落中被更详细地介绍。

　　图 2: 一个接收和发送消息的序列图

　　注意在图 2 中，对于序列图，图的标签由文字“sd”开始。当使用一个框架元件封闭一个图时，图的标签需要按照以下的格式:

　　UML 规范给图类型提供特定的文本值。(举例来说，sd代表序列图，activity代表活动图，use case代表用例图)。

　　基础

　　序列图的主要目的是定义事件序列，产生一些希望的输出。重点不是消息本身，而是消息产生的顺序;不过，大多数序列图会表示一个系统的对象之间传递的什么消息，以及它们发生的顺序。图按照水平和垂直的维度传递信息：垂直维度从上而下表示消息/调用发生的时间序列，而且水平维度从左到右表示消息发送到的对象实例。

　　生命线

　　当画一个序列图的时候，放置生命线符号元件，横跨图的顶部。生命线表示序列中，建模的角色或对象实例。 1 生命线画作一个方格，一条虚线从上而下，通过底部边界的中心(图 3)。生命线名字放置在方格里。

　　图 3: 用于一个实体名为freshman的生命线的Student类的一个例子

　　UML 的生命线命名标准按照如下格式:

　　在如图3所示的例子中，生命线表示类Student的实体，它的实体名称是freshman。这里注意一点，生命线名称带下划线。当使用下划线时，意味着序列图中的生命线代表一个类的特定实体，不是特定种类的实体(例如，角色)。在将来的一篇文章中，我们将会了解结构化建模。现在，仅仅评述序列图，可能包含角色(例如买方和卖方)，而不需要叙述谁扮演那些角色(例如Bill和Fred)。这准许不同语境的图重复使用。简单拖放，序列图的实例名称有下划线，而角色名称没有。

　　图 3 中我们生命线例子是一个命名的对象，但是不是所有的生命线都代表命名的对象。相反的，一个生命线能用来表现一个匿名的或未命名的实体。当在一个序列图上，为一个未命名的实例建模时，生命线的名字采用和一个命名实例相同的模式;但是生命线名字的位置留下空白，而不是提供一个例图名字。再次参考图 3，如果生命线正在表现Student类的一个匿名例图，生命线会是: “Student”。同时, 因为序列图在项目设计阶段中使用，有一个未指定的对象是完全合法: 举例来说，“freshman”。

　　消息

　　为了可读性，序列图的第一个消息总是从顶端开始，并且一般位于图的左边。然后继发的消息加入图中，稍微比前面的消息低些。

　　为了显示一个对象(例如，生命线)传递一个消息给另外一个对象，你画一条线指向接收对象，包括一个实心箭头(如果是一个同步调用操作)或一个棍形箭头(如果是一个异步讯号)。消息/方法名字放置在带箭头的线上面。正在被传递给接收对象的消息，表示接收对象的类实现的一个操作/方法。在图 4 的例子中，analyst对象调用ReportingSystem 类的一个实例的系统对象。analyst对象在调用系统对象的 getAvailableReports 方法。系统对象然后调用secSystem 对象上的、包括参数userId的getSecurityClearance 方法，secSystem的类的类型是 SecuritySystem。 2

　　图 4: 一个在对象之间传递消息的实例

　　除了仅仅显示序列图上的消息调用外，图 4 中的图还包括返回消息。这些返回消息是可选择的;一个返回消息画作一个带开放箭头的虚线，向后指向来源的生命线，在这条虚线上面，你放置操作的返回值。在图 4 中，当 getSecurityClearance 方法被调用时，secSystem 对象返回 userClearance 给系统对象。当 getAvailableReports 方法被调用时，系统对象返回 availableReports。

　　此外，返回消息是序列图的一个可选择部分。返回消息的使用依赖建模的具体/抽象程度。如果需要较好的具体化，返回消息是有用的;否则，主动消息就足够了。我个人喜欢，无论什么时候返回一个值，都包括一个返回消息，因为我发现额外的细节使一个序列图变得更容易阅读。

　　当序列图建模时，有时候，一个对象将会需要传递一个消息给它本身。一个对象何时称它本身?一个纯化论者会争辩一个对象应该永不传递一个消息给它本身。然而，为传递一个消息给它本身的对象建模，在一些情境中可能是有用的。举例来说，图 5 是图 4 的一个改良版本。 图 5 版本显示调用它的 determineAvailableReports 方法的系统对象。通过表示系统传递消息“determineAvailableReports”给它本身，模型把注意力集中到过程的事实上，而不是系统对象。

　　为了要画一个调用本身的对象，如你平时所作的，画一条消息，但是不是连接它到另外的一个对象，而是你把消息连接回对象本身。

　　图 5: 系统对象调用它的 determineAvailableReports 方法

　　图 5 中的消息实例显示同步消息;然而，在序列图中，你也能为异步消息建模。一个异步消息和一个同步的画法类似，但是消息画的线带一个棍形矛头，如图 6 所示。

　　图 6: 表示传递到实体2的异步消息的序列图片段