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UML超新手入門（9）合作圖型

閲讀次數：7003 發表時間：2017/04/27

tags: Java uml Collaboration Diagrams

「合作圖型、Collaboration Diagrams」與循序圖型所顯示的資訊，有部份是重複的，都是用來呈現物件在時間上的互動。但是循序圖型以時間順序來顯示物件的互動，而合作圖型則把焦點又拉回物件，以物件來顯示互動的順序。當你想要瞭解軟體系統中的關鍵物件，與其它物件一起完成一件任務的順序時，就要使用合作圖型。

下列是開飲機模擬程式中，將冷水燒為開水的循序圖型：

使用合作圖型來顯示的話，會像這樣：

元素

合作圖型由下列的基本元素構成：

物件節點(Object node)
連結(Link)
訊息(Message)

物件節點

與循序圖型一樣，當你決定建立某一項任務的合作圖型之後，要先將參與這項任務的物件找出來。以下列的範例程式來說：

public class TestHeater {
    public static void main(String args[]) {
        CoolWaterContainer c = new CoolWaterContainer(50);
        HotWaterContainer h = new HotWaterContainer(2);
        int water = c.useWater(1);
        h.addWater(water);
    }
}

要使用合作圖型來顯示這個程式物件的互動，需要下列的元素：

連結

找出合作圖型中需要的物件節點後，將有互動的物件使用線條連結起來：

訊息

在物件之間的訊息傳遞，使用的宣告語法與循序圖型中的訊息一樣：

在上列的語法中：

條件：可選擇性的宣告。表示必需滿足指定的條件才會送出這個訊息，如果要填入指定的條件，必須放在「[]」裡面。
重複：可選擇性的宣告。表示送出訊息的次數。
序號：表示在任務中傳送訊息的順序編號，在順序編號的後面加上冒號「:」。
回傳值：可選擇性的宣告。表示接收操作的回傳值。
操作名稱：通常是方法的名稱。
參數：可選擇性的宣告。傳遞給操作的參數，有多個參數時，使用逗號分開。

下列是加上訊息後的合作圖型：

在上列的圖型中，第三個步驟的使用冷水和第四個步驟的從冷水燒成開水，這兩個互動都具有回傳值，可是在圖型裡並沒有顯示出來。你可以使用虛線箭頭來在合作圖型裡表示互動以後的回傳值：

上列的討論都是不同物件之間的互動，在很多情況下也會呼叫同一個物件內的方法，這在合作圖型裡稱為「內部訊息」。例如下列的敘述：

合作圖型使用下列的表示方法來顯示這類的實作：

上列的圖型顯示將開水加入開水的容器時，重新計算溫度的合作圖型。

物件狀態的改變

在開飲機模擬程式中，提供了開水重新加熱的功能，如果使用這個功能，開飲機的狀態會設定為「加熱中」，而且開水在加熱中時不能使用。例如下列的程式敘述：

你可以使用下列的表示方法，來表示從開始加熱到加熱結束的合作圖型：

解構物件

一般來說，使用Java程式語言，並不會特別去處理物件的「解構、deconstruct」；你可在合作圖型裡使用訊息的傳遞來表示物件的解構，這對其它的程式語言可能很重要，從圖型裡可以讓程式設計師知道什麼時候該把物件給釋放掉。

Java程式語言裡雖然不會特別去使用這個特性，可是你可以把這個特性應用在資源的釋放，例如串流或網路連線的關閉，這對Java程式設計師來說，與其它的程式語言相對於物件解構是一樣重要的：

上列圖型對應的程式碼會像這樣：

Socket s = new Socket(remoteHost, 8000);
// do something
s.close();

迴圈

在程式的實作上，反覆執行某一些工作的情形非常多，以下列的敘述來說：

上列的範例程式，包含了一組重複執行的訊息，所以不適合使用訊息宣告語法中的重複選項。不過你可以使用下列的表示方法：

多執行緒

多執行緒的應用程式一向是最難以理解的，尤其是在發生錯誤的時候，想要從程式碼去排除錯誤會是比較困難的。除了在靜態圖型中可以看出誰是具有多執行緒特性的物件以外，合作圖型使用「主動物件、Active objects」來加入圖型中，讓執行緒與其它物件的互動可以更清楚。在開飲機的模擬程式裡，使用了好幾個多執行緒物件來模擬真實的開飲機。例如開水容器中的溫度會隨著時間慢慢降低(每秒中降低一度)，當溫度降到80度以下時，開飲機會自動將開水加溫到100度，這些動作都是使用執行緒在背景中偵測和執行：