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UML序列图简介
Scott W. Ambler
总裁，Ronin International
2001 年 1 月 11 日
本文来自 http://www.ibm.com/developerworks/cn
序列图用于为使用方案的逻辑建模。使用方案恰如其名称所揭示的那样 -- 描述使用系统的潜在方法。使用方案的逻辑可以是用例的一部分，可能是备选过程。它也可以是整个用例过程，例如由基本行动过程描述的逻辑，或者部分基本行动过程再加上一个或多个替代方案描述的逻辑。使用方案的逻辑也可以是几个用例中包含的逻辑。例如，一个学生在大学入学后，立即参加了三个研习班。序列图以可视方式为系统中逻辑的流程建模，能够让您记载和验证逻辑，这通常用于分析和设计目的。
uml/fig1.gif" target="blank">图 1 是“参加研习班”用例的基本行动过程的模型。您可能想要现在打开该图，并在阅读本文时参考它。
分类器
横贯该图顶部的那些框表示的是分类器或它们的实例 -- 通常是用例、对象、类或参与者（往往用长方形表示，但它们也可以是符号）。因为既可以向对象发送消息，又可以向类发送消息（对象通过调用操作来响应消息，而类则通过调用静态操作来响应消息），所以有必要将它们都包括在序列图中。另外，因为参与者在使用方案中发起操作并占据主动地位，因此也要将他们包括在序列图中。对象的标签具有标准 UML 格式 "name: ClassName"，其中的 "name" 是可选的。（在图中没有给出名称的对象称为匿名对象。）类标签的格式为 "ClassName"，而参与者名的格式为 "Actor Name" -- 这些也都是 UML 标准。
例如在图 1 中，"Student"（“学生”）参与者的名称为 "A Student"，它的标签为原型 <<actor>>。表示 "UI32 Seminar Selection Screen"（“UI32 研习班选择屏幕”）的主要 UI 元素的实例是名称为 ":SeminarSelector"、原型为 <<UI>> 的匿名对象。因为向 "Student" 类发送静态消息 "isEligible(name, studentNumber)"，所以在图中标名了该类（名称为 "Student" 的框）。我们稍后再详细说明。
在图中，因为 "Student" 的实例在几个地方都用作消息中的参数，所以为它提供了名称 "theStudent"。与之相反，"StudentsFees" 类的实例不需要在图中的其它任何地方引用，因此可以是匿名的。
生命线
从各个框垂下来的虚线称为对象生命线，表示在对方案建模期间对象的生命跨度。生命线上的细长框是方法调用框，表明正在由目标对象／类执行处理，以完成消息。方法调用框底部的 X 是一种 UML 约定，表明对象已从内存中除去，这通常是接收到原型为 <<destroy>> 的消息的结果。为消息建模
消息以带有标签的箭头表示。当消息的源和目标为对象或类时，标签是响应消息时所调用方法的签名。不过，如果源或目标中有一方是人类参与者，那么消息就用描述正在交流的信息的简要文本作为标签。例如，":EnrollInSeminar" 对象向 "Seminar" 的实例发送消息 "isEligibleToEnroll(theStudent)"。请注意我是如何同时包含方法名和参数名的（如果有参数名，则传递给它）。图 1 还表明 "Student" 参与者通过标签为 "name"（“姓名”）和 "student number"（“学号”）的消息向 ":SecurityLogon" 对象提供信息。（这些实际上并不是消息；它们实际上是用户交互。）返回值可以使用带有表明是返回值标签的虚线箭头表示。例如，标出了从 "Student" 类返回的，作为调用消息结果的返回值 "theStudent"，而没有标出向 "seminar" 发送消息 "isEligibleToEnroll(theStudent)" 的结果的返回值。我的风格是，当返回内容很明显时不标出返回值，这样就不会把序列图搞乱。（您可以发现，序列图可以很快变得相当复杂。）
消息实现用例步骤的逻辑，图的左侧概括了这些步骤。请注意，由于步骤的描述往往太过冗长，以至于无法恰当地放在一张图上，因此并没有对用例步骤使用确切的措辞。关键是，步骤号要与用例中的步骤号对应起来，使图的读者能够清楚地了解步骤的大体思想。
下面列出的是图 1 所显示的 UML 序列图“参加研习班”用例的基本行动过程。
“参加研习班”用例
名称：参加研习班 标识：UC 17 描述：允许有资格的学生参加研习班。 前提：是在校注册学生。 结果：在学生有资格且有空位的条件下，允许该生参加他想参加的课程。 扩展：N/A 包含：N/A 继承自：N/A 基本行动过程：
- 学生想参加研习班。
- 学生通过“UI23 安全登录屏幕”将他的姓名和学号输入系统。
- 系统根据“BR129 确定参加资格”商业规则来验证该学生是否有资格参加学校里的研习班。
- 系统显示可供选择的研习班列表“UI32 研习班选择屏幕”。
- 学生指定他想参加的研习班。
- 系统根据“BR130 确定学生参加研习班的资格”商业规则来验证该学生是否有资格参加研习班。
- 系统根据“BR143 验证学生研习班课程表”商业规则来验证研习班是否适合该学生的现有课程表。
- 系统根据课程目录中公布的费用、适用的学生费用和适用的税款来计算研习班的费用。应用“BR 180 计算学生费用”和“BR45 计算研习班税款”商业规则。
- 系统通过“UI33 显示研习班费用屏幕”显示费用。
- 系统询问该学生是否仍然想参加研习班。
- 学生表明他想参加研习班。
- 系统招收该生参加研习班。
- 系统通过“UI88 研习班注册摘要屏幕”通知该学生注册成功。
- 系统根据商业规则“BR100 为学生开具研习班帐单”给该学生开出参加研习班费用的帐单。
- 系统询问该生是否想打印注册报告书。
- 学生表明他想打印报告书。
- 系统打印注册报告书 -“UI89 注册摘要报告书”。
- 当学生拿到打印的报告书后，用例结束。
备选过程 A：学生没有资格参加研习班
- 系统确定学生没有资格参加研习班。
- 系统通知该生，他没有资格参加研习班。
- 用例结束。
备选过程 B：学生不具备前提条件
- 系统确定学生没有资格参加他所挑选的研习班。
- 系统通知该生，他不具备前提条件。
- 系统通知该生他所需的前提条件。
- 用例返回至基本行动过程的第 4 步继续。
备选过程 C：学生决定不参加现有的研习班
- 学生在查看了研习班的列表之后，发现没有他想要参加的研习班。
- 用例结束。
参考资料
The Object Primer 2nd Edition，由 Scott W. Ambler 著。New York: Cambridge University Press, 2001。
The Unified Process Inception Phase，由 Scott W. Ambler 和 Larry L. Constantine 合著。Gilroy, CA: R&D Books, 2000。 The Unified Modeling Language Reference Manual，由 James Rumbaugh、Grady Booch 和 Ivar Jacobson 合著。Reading, MA: Addison-Wesley Longman, Inc., 1999。
