『这就是UML！』系列内容第8讲：协作图

协作图（Collaboration Diagram），又称协同图，也是交互图的一种，它主要描述用例在实现过程中参与的对象以及对象之间的交互消息。

协作图的用途

协作图可以认为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。

UML协作图

协作图的构成

协作图主要由对象（Object）、消息（Message）和链（Link）三个元素构成。

1，对象

协作图中的对象与序列图中的对象概念相同，也是类的一个实例，是类图中某个类的实例。

协作图对象

对象的表示法也与序列图中相同，其命名方式也相同。即：“对象名：所属类名”、“对象名”或“：所属类名”三种，同时也在名称下画一条横线，以表示其是类的一个实例。也可以使用下面的形式来表示类的多个实例：

协作图对象的表示

2，消息

协作图中的消息与时序图中的消息概念相同，都是从一个对象（发送者）向另外一个对象或几个其它对象（接收者）发送信号，或由一个对象（发送者或调用者）调用另外一个对象（接收者）的操作。

协作图中的消息也是由三个基本部分构成：发送者、接收者和消息名称。消息也是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。

下图中的“1：getRecords(reader)”及箭头即表示一个消息，它表示对象borrowForm要调用borrowRecords对象的一个操作：

协作图消息的表示

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。如下图就是链位于单个对象上的情形：

协作图链的表示

协作图建模

1，基本策略

（1）设置交互的语境；

（2）设置交互的场景；

（3）对每个对象设置初始特性；

（4）描述对象之间可能有信息沿着它传递的链；

（5）设置消息的顺序号。

2，具体步骤

（1）确定用例中的交互过程--要描述哪个交互；

（2）识别参与交互过程的对象--有哪些对象参与到交互中来；

（3）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；

（4）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；

（5）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；

（6）可以使用特别技巧设置消息的循环发送、时间约束等；

（7）如果需要，可以为每个消息设置前置条件和后置条件。

协作图案例

仍以图书馆借阅系统为例说明协作图的创作过程。

1，确定一个交互

读者还书时，图书馆工作人员使用归还图书帮助读者完成还书的交互过程；

2，确定参与的对象

图书馆工作人员、还书界面、借阅记录、业务逻辑处理和数据库；

3，使用ProcessOn绘制对象

注册/登录ProcessOn后，进入个人文件页，点击"新建"按钮创建一个空白UML文件，如下图所示的操作：

创建UML文件

进入编辑器界面后可以修改编辑器左侧顶部的”未命名文件“内容，直接给文件命名为“xxx协作图”；或者右键单击编辑器顶部菜单栏左侧的”文件‘按钮，选择“重命名”即可。

修改文件名称

ProcessOn中提供的UML图形元素如下：

UML图形元素大全

在编辑器界面的左侧可以看到图形组件区，该区域包含了创建协作图用到的基本绘图工具。创建对象时可以把相应的类拖拽到编辑器空白区域。

本例中，从左侧把图书馆工作人员、还书业务逻辑、还书数据处理逻辑、还书界面、借阅记录相关类拖拽到绘图区，形成以下情形：

图书馆借阅系统协作图

4，确定对象之间的链

根据还书业务，哪些对象之间有消息发送，则可以绘制对象之间的链。绘制链的方法是使用快捷键“L”，或者在左侧图形组件区的基础图形中拖拽“直线”元素到编辑器空白区域，或者直接从一个图形的一端移动到另一个图形上即可得到一条线条。如下图所示：

确定对象之间的链

用鼠标将直线移动到其中一个对象上，按住鼠标并将直线滑动到另外一个对象上后，松开鼠标，则创建完两个对象之间的链了。如果想删除一个链，可以选中链之后，按下“Delete”或“Backspace”键，或者在链上右击，然后选择“删除”，则可以彻底删除该链。

本例中最终形成以下效果：

创建对象之间的链

5，为链添加消息

添加完链后，从左侧图形组件区的基础图形中拖拽“文本”元素在要添加消息的链上，直接输入消息的名称则完成添加消息，如下图所示：

为链添加消息

6，调整对象布局

设置完对象的消息后，通过调整对象的布局，消息的排列，使图阅读更加容易。本例的最终效果如下图所示：

图书馆借阅系统协作图完整效果图

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