【UML】第14篇 协作图

目录

一、协作图的概述

二、协作图的主要构成

2.1 对象

2.2 消息

 2.3 链

三、协作图如何画

3.1 思路

3.2 步骤

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这个系列暂停了好几天了，适当时候再恢复一下。

UML非常经典，只要在这个行业，代码可能不会写一辈子，但是图肯定是画一辈子。其实，随着行业的成熟，一直写代码也将成为常态。GOOGLE的创始人为了AIGC大模型，也出来写代码了，4800亿身家，斯坦福大牛。这个年纪，应该是代码质量最高、思维最成熟度的时候。性价比也最高，因为工资已经不能再涨了。说程序员是青春饭的，只是当年为了跟资本家多要点工资罢了，青春大好的朋友们，别被忽悠了，持续的学习呀！一朝爱上代码，一生离不开BUG。

一、协作图的概述

协作图的定义：

协作图（Collaboration Diagram），用于显示对象之间的交互，强调对象之间的结构关系以及它们之间发送和接收的消息。协作图通常用于表示系统中的操作或方法的执行过程，并显示在执行这些操作时对象是如何相互合作的。

有一个简单易懂的说法：协作图是序列图的另外一种表示交互的方法，但它不强调时间和序列，协作图的主要用途是描述类的一个操作的实现，用于描述对象之间的简单交互。

应用场景介绍：

协作图在软件工程中非常有用，尤其是在分析和设计阶段。以下是协作图的一些应用场景：

1. 理解对象交互：协作图帮助开发人员理解系统中不同对象之间的交互方式，包括它们如何协作以完成特定任务。
2. 设计系统行为：在系统设计阶段，协作图可以帮助定义系统的动态行为，展示对象之间的消息传递和方法调用。
3. 检测潜在问题：通过分析协作图，开发人员可以在早期阶段发现可能的设计问题，如对象之间的不恰当交互或不必要的依赖。
4. 文档和沟通：协作图可以用作项目文档的一部分，帮助团队成员之间沟通系统的结构和行为。

例子：

假设我们有一个简单的银行系统，其中包括Customer（客户）、Account（账户）和ATM（自动取款机）三个对象。客户想要在ATM机上取款。这个场景的协作图可能包括以下几个部分：

1. 对象：Customer、Account和ATM分别作为协作图中的三个对象。
2. 链接：表示对象之间的关系。例如，Customer与Account之间可能有一个“持有”关系，而ATM与Account之间可能有一个“访问”关系。
3. 消息：描述对象之间的交互。例如：
   • Customer向ATM发送一个“插入卡”的消息。
   • ATM验证卡片后，向Account发送一个“检查余额”的消息。
   • Account响应“检查余额”的消息，并向ATM返回当前余额。
   • Customer向ATM发送一个“取款”的消息，指定金额。
   • ATM向Account发送一个“扣款”的消息。
   • 如果账户余额足够，Account处理扣款并向ATM确认；否则，它发送一个错误消息。
   • ATM根据Account的响应向Customer提供现金或显示错误消息。
4. 序列号：表示消息的顺序。

通过这个协作图，开发人员可以清晰地看到在取款过程中涉及的对象、它们的交互以及这些交互的顺序。这有助于确保系统的正确实现和理解。

二、协作图的主要构成

2.1 对象

和序列图中，对象的表示、命名，都是一样的。

有3种表示方法：

• “对象名：所属类名”（下划线）
• “对象名”（下划线）
• “：所属类名”（下划线）

下划线是重要的特色，以表示其是类的一个实例。

2.2 消息

协作图中的消息由三个基本部分构成：发送者、接收者和消息名称。

消息由带消息名称标签的箭头表示。它附着在对象之间的链上。箭头方向指向消息的接收者。

一个消息也可以发送给对象自己，即消息的发送者和接收者都是对象自己。

每个消息都有一个序号，用以表明消息的发送顺序。

消息也有自己的名称，即操作的名称，也可以附带参数，即操作的参数。

在协作图中，消息可以表示以下几种类型的交互：

1. 同步消息：发送对象发送消息后，会等待接收对象处理完毕并返回结果后才能继续执行。同步消息通常用于表示方法调用或函数调用，其中发送对象需要接收对象的返回值来继续其操作。

2. 异步消息：发送对象发送消息后，不会等待接收对象的响应，而是继续执行其他操作。异步消息用于表示并发或并行的交互，其中发送对象不需要等待接收对象的处理结果。

3. 返回消息：返回消息是接收对象对发送对象的响应。它表示接收对象已经处理完发送对象的请求，并将结果返回给发送对象。返回消息通常由接收对象发送回发送对象，并使用虚线箭头表示。

在协作图中，消息的传递顺序可以通过序列号或时间顺序来表示。序列号可以帮助理解对象之间的交互顺序和依赖关系。

消息可以复用序列图中消息的类型和画法，想参考的，可以访问我之前的文章：

我们之前讨论了，消息一共有7种，实际中，上面3种是最常用的。

【UML】第12篇 序列图（1/2）——基本概念和构成-CSDN博客

【UML】第13篇 序列图（2/2）——建模的方法-CSDN博客

 2.3 链

链是对象之间的连接，也是类关联的一个实例。在协作图中，链使用实线或弧来连接两个对象。

链也可以位于一个对象跟自己的连接，链的起点和终点在一个对象上。

例如上面例子中，2个对象之前，持有、访问等关系。这个比较灵活，就是一种对象关系的描述。

三、协作图如何画

协作图比较灵活，和序列图一样，就是描述一个交互的场景的实现。但是序列图有标准的布局，画法，由事件的时间轴去驱动，是我们最基本的思路和画法。

但是在协作图，由于我们忽略了时间的顺序，更多是对交互的网络，交互的可能性，建模。因此对象的布局，10个人能画出10个效果来。

3.1 思路

• 设置交互的语境；
• 设置交互的场景；
• 对每个对象设置初始特性；
• 描述对象之间可能有信息沿着它传递的链；
• 设置消息的顺序号。

由于我们没有序列的概念，序号是很重要的手段。

3.2 步骤

• 确定用例中的交互过程——要描述哪个交互；
• 识别参与交互过程的对象——有哪些对象参与到交互中来；
• 如果需要，为每个对象设置初始特性——这些初始值对对象间的交互是否有影响，有的话可以添加，否则所有对象都有类似的行为；
• 确定对象之间的链, 及沿着链的消息——对象之间有消息传送，就可以确定一个链；
• 从引发该交互过程的初始消息开始，将每个消息附到相应的链；
• 可以使用特别技巧设置消息的循环发送、时间约束等；
• 如果需要，可以为每个消息设置前置条件和后置条件。

先确定链的方式，这样可以从更高层面上，将对象之间的关系，进行描述。

例图，很多，可以到网上看看。

 

序列图可以转换为协作图，一些软件支持这样的操作，比如经典的ROSE。

（关注我，更多实用内容。）