UML:创建序列图

在本教程中，您将了解如何使用 IDE 的 UML 功能来创建 UML 序列图。序列图是针对系统中协作对象组之间的交互关系的一种可视表示。序列图由称为生命线的垂直线条组成。每个生命线元素表示一个给定对象的生命周期。生命线通过水平线条相连，这些水平线条表示从方案中的一个对象传输至下一个对象的消息。.

预计时间：30 分钟

教程需求

在开始之前，确保对本节的系统要求有所了解。

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使用序列图

序列图是一个模型，用于描述对象组如何随着时间的推移在某些行为方面进行协作。序列图捕获单个用例的行为，显示特定用例的时间框架中的对象以及这些对象之间传递的消息。序列图并不显示对象之间的关系。

序列图具有以下用途：

• 当不同的类中存在多个简短的方法时，描述控制流的整个序列
• 显示并发进程和激活
• 显示在协作图中难以描绘的时间序列
• 显示涉及类交互而与对象无关的一般形式

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创建序列图

本教程将使用 UML 建模：创建类图 教程中创建的类图，和 UML 建模：创建协作图 教程中创建的协作图。本部分包含以下步骤：

本节包含以下主题：

• 生成序列图
• 细化生成的图

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添加自调用消息元素

自调用消息图元素表示为调用对象提供的消息。本图所表示的内部操作是在 ATM 对象中验证目前具有的现金数额。

1. 您可能需要延长生命线元素，以便放置消息元素。
   要延长生命线，请按照下列步骤操作：
   
   1. 选择 User 生命线元素。
   2. 单击底部中心的蓝色框，然后向下拖动该框以延长生命线。
   3. 重复执行步骤 a 和 b 以延长其余的生命线，直至序列图与下面的图类似。
      

      

2. 从建模组件面板的“基本”类别中，选择 "Message To Self" 图标 。
3. 单击延长的 ATM 生命线元素的下面部分。
   IDE 将在此生命线上放置一个自调用消息元素。
4. 在图编辑器中的任意位置单击鼠标右键以取消选择 "Message To Self" 图标。
5. 在自调用消息元素中，单击位于下面的消息箭头。
   属性窗口中将显示该消息的属性。
6. 在属性窗口的“名称”字段中，键入 validateCashOnHandOperation，然后按回车键。
7. 右键单击自调用消息元素中位于上面的消息箭头，然后从弹出菜单中选择“操作”。下图指示了放置光标的位置。请注意位于顶部箭头上方的双横线。
   

   

8. 从弹出菜单中选择“操作”>“添加操作”。
   此时将打开一个只有一行的编辑器，其中显示了以下信息：
   

   可视性 returnType 名称(参数) {属性, ...}

9. 按照如下所示定义操作：
   

   public boolean getIsOperating()

   您会看到该消息的上部进行了标记，如下图所示。
   

   

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使用调用消息元素

由于 validateCashOnHand 操作是 ATM 类的一部分，因此需要在生命线上放置一个消息流来调用该操作。

1. 从建模组件面板的“基本”类别中，选择 "Synchronous Message" 图标 。
2. 单击紧靠 getCashOnHand() 消息下面的 User 生命线元素。
3. 在您第一次单击位置右侧的 ATM 生命线元素上再次单击鼠标左键。图中将显示一个消息和一个返回消息，如下图所示。
   新同步消息的图像。注意：果不希望图中显示返回消息，请在图编辑器的空白区域单击鼠标右键，然后从弹出菜单中取消选择“显示所有返回消息”。
4. 在图编辑器中的任意位置单击鼠标右键以取消选择该图标。
5. 右键单击刚创建的消息，然后从弹出菜单中选择“操作”>“添加操作”。
6. 键入 validateCashOnHand，然后按回车键。
   IDE 将在图中标记该消息，并将其作为操作添加到类图的 ATM 类中。在“项目”窗口中，展开 "ATM" 类节点，确认操作列表与下图所示的内容类似。
   

   

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使用自动扩展消息选项

为了便于设计过程的顺利进行，IDE 提供了一个自动扩展消息的选项。如果将自动扩展设置为选定状态，则在图中放置新消息时，其占用的空间便会扩展为消息的宽度。

1. 在位于生命线元素上方的灰色标题区域中，右键单击 User 和 ATM 元素名称之间的区域，以设置自动扩展选项。
   将打开一个弹出菜单。
2. 选择“将宽度设置为消息宽度”。
   两个元素名称之间的跟踪栏中将显示一个指示器，如下图所示。
   

   

3. 重复执行以上步骤，在 ATM 和 Consortium 元素以及 Consortium 和 Branch 元素之间设置消息宽度选项。返回页首

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使用 "Create Message" 图标

通过使用 "Create Message" 图标，可以创建生命线元素或实例。

1. 从建模组件面板的“基本”类别中，选择 "Create Message" 图标 。
2. 单击 Branch 生命线的下面部分。
   
3. 向 Branch 生命线的右侧绘制链接，然后再次单击鼠标左键。
   图将放置一个消息和一条生命线，如下图所示。
   

   

4. 按下 ESC 键取消选中图标。
5. 选择新的生命线。
   属性窗口将显示此生命线元素的属性。
6. 在属性窗口的“表示类元”行中，单击向下方向键。
   将显示一个下拉列表。
7. 从下拉列表中选择 "CashierStation"，然后按回车键。
8. 在图编辑器中单击鼠标左键以查看此带有选项卡的生命线元素。
   
   您的图应当与下面的图类似。
   

   

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添加异步链接

异步消息元素表示不阻止调用对象的消息。此类消息能够创建新对象、创建新线程以及与现有线程进行通信。

1. 从建模组件面板的“基本”类别中，选择 "Asynchronous Message" 图标 。
2. 通过执行以下操作在 Branch 和 CashierStation 生命线之间绘制一条链接：单击 Branch 生命线元素，然后再单击 CashierStation 生命线元素。
3. 按下 ESC 键取消选中图标。
4. 右键单击新链接，然后从弹出菜单中选择“操作”> "public int getStationID"。
   这将在此消息中添加操作，如下图所示。
   

   

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使用组合片段元素

组合片段允许在序列图中直接表示逻辑组件，如备选项、选项、异常、并行合并、循环、求反、临界区域和谓语等。组合片段提供了一种方法，用于通过指定条件或子进程的应用区域，为任何生命线的任何部分定义特殊条件和子进程。

1. 从建模组件面板的“控制”类别中，选择 "Combined Fragment" 图标 。
2. 要绘制组合片段元素以封装消息 public void validateCashOnHand，请在表示该消息的蓝色虚线矩形的外部单击鼠标左键，然后单击并拖动矩形以围住该消息。
   请切记：在单击鼠标左键时不要选定任何生命线元素。该组合片段应如下图所示。
   

   

3. 按下 ESC 键取消选中图标。
4. 右键单击组合片段元素中的 assert 选项卡，然后选择“交互运算符”> "loop"。
   
   注意：loop 交互运算符会指定组合片段表示为一个循环。每次重复循环时，将计算触发表达式的结果。触发表达式可以包括特定次数的循环迭代。
5. 右键单击组合片段的选项卡 "loop"，然后从弹出菜单中选“交互操作数”>“编辑交互约束”。
   IDE 将在目标组合片段元素中显示一个表达式框。
6. 双击 expression 一词，使表达式框处于可编辑状态，如下图所示。
   

   

7. 键入 x < 10，然后按回车键。
8. 在图编辑器中单击鼠标左键。
   将接受并在框中显示此表达式。此时，您的图应如下所示：
   

   

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保存图

完成序列图后，您可以保存该图。

1. 在图编辑器中，右键单击 "SequenceDiagram" 选项卡。
2. 从弹出菜单中选择“保存文档”。
   将关闭该菜单并保存图。
   
   注意：退出 IDE 时，系统还会提示您是否要保存图。

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结束语

在本教程中，您了解了如何使用现有的协作图来创建序列图。我们已经学习了如何执行以下任务：

• 通过现有的协作图生成序列图
• 使用建模组件面板中的图标向图中添加消息
• 向图中添加链接
• 添加组合片段元素
• 保存图

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未来计划

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