一文搞懂时序图、活动图、状态图、协作图的区别

时序图

时序图用于描述对象之间的传递消息的时间顺序, 即用例中的行为顺序。

当执行一个用例时, 时序图中的每条消息对应了一个类操作或者引起转换的触发事件.

在 UML 中, 时序图表示为一个二维的关系图。其中, 纵轴是时间轴, 时间延竖线向下延伸，横轴代表在协作中各个独立的对象，当对象存在时, 生命线用一条虚线表示, 消息用从一个对象的生命线到另一个对象的生命线的箭头表示。箭头以时间的顺序在图中上下排列。

ATM 用户成功登陆的时序图

时序图中的基本概念

对象:

时序图中对象使用矩形表示, 并且对象名称下有下划线. 将对象置于时序图的顶部说明在交互开始时对象就已经存在了. 如果对象的位置不在顶部, 表示对象是在交互的过程中被创建的.

生命线:

生命线是一条垂直的虚线. 表示时序图中的对象在一段生命周期内存在. 每个对象底部中心的位置都带有生命线.

消息:

两个对象之间的单路通信. 从发送方指向接收方. 在时序图中很少使用返回消息.

激活:

时序图可以描述对象的激活和钝化. 激活表示该对象被占用以完成某个任务. 钝化指对象处于空闲状态, 等待消息. 在 UML 中, 对象激活时将对象的生命线拓宽为矩形来表示的. 矩形称为计划条或控制期. 对象就是在激活条的顶部被激活的. 对象在完成自己的工作后被钝化.

对象的创建和销毁:

在时序图中, 对象的默认位置是在图的顶部. 这说明对象在交互开始之前就已经存在了. 如果对象是在交互过程中创建的, 那么就应该将对象放到中间部分. 如果要撤销一个对象, 在其生命线终止点处放置 “ X” 符号.

练习：

孙中山的……

活动图

在 UML 中, 活动图本质上就是流程图. 它用于描述系统的活动, 判定点和分支等.

活动图中的基本概念

动作状态:

原子的, 不可中断的动作, 并在此动作完成之后向另一个动作转变. 在 UML 中动作状态用圆角矩形 表示, 动作状态所表示的动作写在圆角矩形内部.

分支与合并:

分支在软件系统中很常见. 一般用于表示对象类所具有的条件行为. 用一个布尔型表达式的真假来判定动作的流向. 条件行为用分支和合并表达.在活动图中, 分支用空心小菱形 表示. 分支包括一个入转换和两个带条件的出转换, 出转换的条件应该是互斥的, 须保证只有一条出转换能够被触发. 合并包含两个带条件的入转换和一个出转换。

状态图

通过建立对象的生存周期模型来描述对象随时间变化的动态行为。

状态图中的基本概念

状态:

用圆角矩形表示. 状态名称表示状态的名字, 通常用字符串表示. 一个状态的名称在状态图所在的上下文中应该是唯一的.

转换: 用带箭头的直线表示. 一端连着源状态, 一端连着目标状态。

状态图

状态图可以展现一个对象拥有的状态，还可以说明事件如何随着时间的推移来影响这些状态。例如：图书有借阅，在馆，报废等状态。

概念

下面几个概念需要掌握：

状态：状态是给定类的对象的一组属性值，这组属性值对所发生的事件具有相同性质的反应。

转换：转换是状态间的关联。当一个特定事件发生或者某些条件得到满足时，一个源状态下的对象在完成一定的动作后将发生状态转变，转向另一个称为目标状态的状态。一般状态之间的转移是由事件触发的。例如：再馆的图书由于读者借书事件触发转换为借阅状态。

转换不但能在两个状态之间发生，还可能在单个状态中发生。

事件：事件表示在某一特定的时间或空间出现的能够引发状态改变的运动变化。例如上面的借书就是一个事件。

初始状态:

每个状态图都有一个初始状态. 此状态代表状态图的起始位置. 初始状态只能作为转换的源, 不能作为转换的目标, 并且在状态图中只能有一个. 初始状态用一个实心圆表示。

终止状态: 模型元素的最后状态, 是一个状态图的终止点. 终止状态在一个状态图中可以有多个。

协作图

也叫合作图，是一种交互图。

时序图主要侧重于对象间消息传递在时间上的先后关系, 而协作图表达对象间的交互过程及对象间的关联关系。