活动图:用于表示系统中各种活动的次序,它的应用非常广泛,即可用来描述用例的工作流程,也可用来描述类中某个方法的操作行为。常用于表示业务流程,对系统功能建模,强调对象之间的控制流。活动图是由状态图变化而来的,活动图依据对象状态的变化来捕获动作。活动图中一个活动结束后将立即进入下一个活动,状态图中状态的变迁可能需要事件的触发。主要用于系统功能建模。

活动图VS传统流程图:程序流程图明确地指定了每个活动的先后顺序,而活动图仅描述了活动和必要的工作顺序,这是两者的根本区别。另外,流程图限于顺序进程,而活动图支持并发进程。

活动图VS状态图:状态图注重于由事件驱动的系统的变化状态;活动图注重于从活动到活动的控制流。活动图是状态机的一种特殊情况,其中全部或大多数状态是活动状态,并且全部或大多数转换时通过源状态中活动的完成来触发的。活动图适应状态机的全部特征。活动图和状态图在对一个对象的生命周期建模时都是有用的。

注:数据流图和流程图是结构化方法中的概念。

类模型体现了系统的静态结构,用例模型则从用户的角度对系统的动态行为进行了宏观建模,并通过交互模型将对象与消息有机地结合在一起。但有些时候,我们还需要更好地表示行为的细节,这就可以借助于活动图和状态图来实现。

1.简单活动图

图2-10展示了一个用户订单处理过程的流程图,接下来就结合这个基本的活动图来学会正确的阅读方法。

图2-10用户订单处理简单活动图

(1)初始节点和活动终点。在活动图中有两个特殊的节点,一个用来表示活动的初始节点,它用一个实心圆表示,在一张不包括子图的活动图中有且只有一个初始节点。而另一个则是表示活动处理完成的活动终点,它用一个圆圈内加一个实心圆来表示,在活动图中可能包含多个活动终点。例如,在本例中,用户取消和订单完成就是两个可能的活动终点。

(2)活动节点。活动节点是活动图中最主要的元素之一,它用来表示一个活动,例如图2-10中的“用户下订单”、“用户选择支付方式”、“生成送货单”等都是活动节点。在UML中,活动节点所描述的活动可以是原子的动作,也可以是能进一步分解的一系列操作;它可以是文字描述、表达式、事件等。在图2-11中列出的就是一些可能的活动节点描述。

图2-11活动节点

(3)转换。当一个活动结束时,控制流就会马上传递给下一个活动节点,在活动图中称之为转换,用一条带箭头的直线来表示。如果需要对这些转换设置一些条件,使其在满足特定的条件时才触发,则可以借助监护条件来完成。

(4)分支与监护条件。对于任何一个控制流而言,都一定会存在分支、循环等形式的控制流。在活动图中,分支用一个菱形表示,它有一个进入转换(箭头从外指向分支符号),一个或多个离开转换(箭头从分支符号指向外)。而每个离开转换上都会有一个监护条件,用来表示满足什么条件的时候执行该转换。但要注意,在多个离开转换上的监护条件不能有矛盾,否则就会使得流程产生混乱。

虽然在活动图中,没有直接提供表示循环的建模元素,但可以利用分支来实现“循环”控制流的表示。例如,在图2-10所示的例子中,一个订单可能对应多个供应商,如果订单没有完成的话,说明还有供应商没有完成送货任务,因此可以在分支“所有订单项已送货完毕”中,增加一个离开转换,指向“供应商送货”活动节点来表示这种循环,修改后的活动图如图2-12所示。

图2-12修改后的简单活动图

(5)分岔与汇合。在实际的控制流中,除了顺序结构、分支结构和循环结构之外,还可能存在并发的事件流。在UML中,可以采用一个同步线来说明这些并行控制流的分岔和汇合。如图2-13所示,同步线是一条水平或垂直的粗线段。如图2-13所示,分岔是有一个进入转换,两个或多个离开转换;而汇合则是两个或多个进入转换,一个离开转换。例如,在本例中,当“用户下订单”之后,系统将并行处理两方面事务:一是根据订单所涉及的产品生成送货单;二是处理用户的支付。这两类事件是并发处理。当这两个并发处理都完成时,这时控制流汇合,转到“供应商送货”活动中。

图2-13分岔与汇合图示

2.带泳道的活动图

简单活动图虽然明确地说明了整个控制流的过程,但是却没有说明每个活动是由谁做的。对应到编程而言,就是没有明确地表示出每个活动是由什么类来负责的;对应到业务建模,就是没有明确地表示出机构中的哪一个部门负责实施什么操作。

为了在简单活动图的基础上,有效地表示各个活动由谁负责的信息,可以通过泳道(SwimLane)来实现。例如针对图2-12所示的活动图,活动的主要负责人包括客户、系统、供应商,因此可以将其分成三个泳道,绘制出如图2-14所示的活动图。

图2-14带泳道的活动图

在图2-14中,泳道将活动图中的活动节点分成了几个小组,每个小组都显示出了负责实施这些操作的角色。在本图中,这些都是一些现实世界中的实体,而同样,也可以用来表示不同的类。

每个泳道在视觉上是用一条垂直的线将它们分开,并且每个泳道都必须有一个唯一的名称,例如本图中的客户、系统、供应商。从图中也可以看出,每个活动节点、分支是必须只属于一个泳道的,而转换、分岔与汇合是可以跨泳道的。通过泳道,我们不仅体现了整个活动控制流,还体现出了每个活动的实施者。

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