UML-活动图
UML中的活动图实践案例
UML中的活动图实践案例在软件开发过程中，使用统一建模语言（UML）可以帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
其中，活动图是一种非常有用的工具，可以描述系统中的业务流程和操作流程。
本文将通过一个实践案例，详细介绍如何使用活动图来建模和分析系统的业务流程。
案例背景假设我们正在开发一个在线购物系统。
该系统允许用户浏览商品、选择商品、下订单并支付。
为了更好地理解和设计该系统，我们将使用活动图来描述用户购物的整个流程。
活动图的基本元素在开始建模之前，让我们先来了解一下活动图的基本元素。
活动图由以下几个主要元素组成：1. 动作（Action）：表示系统执行的基本操作，例如发送电子邮件、生成报告等。
2. 控制流（Control Flow）：表示活动图中的控制流程，即动作之间的顺序关系。
3. 决策节点（Decision Node）：表示在不同条件下的流程分支，类似于编程语言中的if语句。
4. 合并节点（Merge Node）：表示流程分支的合并点，类似于编程语言中的else语句。
5. 初始节点（Initial Node）：表示活动图的起点。
6. 终止节点（Final Node）：表示活动图的终点。
建模过程现在让我们开始建模购物系统的活动图。
1. 首先，我们需要定义系统的起点和终点。
在活动图中，起点用一个带有黑色实心圆圈的初始节点表示，终点用一个带有黑色实心圆圈的终止节点表示。
2. 接下来，我们需要定义用户浏览商品的流程。
用户打开购物系统后，系统将显示所有可用的商品。
用户可以通过滚动或搜索来浏览商品。
在活动图中，我们可以使用动作来表示这些操作，并使用控制流来表示它们之间的顺序关系。
3. 用户选择商品后，系统将显示商品的详细信息。
用户可以查看商品的图片、描述、价格等信息。
在活动图中，我们可以使用动作来表示这些操作，并使用控制流来表示它们之间的顺序关系。
4. 用户选择完商品后，系统将允许用户下订单。
用户需要提供收货地址、联系方式等信息。
第9讲UML概要设计建模活动图状态图
2．分岔和联结 分岔用来表示并行活动的分支处理，联结用来把并行活动的汇
集到同步处理。 分岔和联结在UML中的表示方法相似，都用粗黑线表示。分岔
具有一个转移人口，两个或者多个转移出口。分岔描述了单向处 理控制流分成了多个控制流。联结与此相反，联结具有两个或者 多个转移人口，只有一个出口。联结描述了不同的处理控制流合 并到一起形成一个单向处理，如下图所示。
4． 综合运用 现在已经学习了活动图的4种主要标记符，下面综合运用这
些标记来生成一个活动图，如下图所示。
5、 决策 决策是基于判断条件选择控制流继续的方向。决策的UML符号
是一个小菱形标记符，然后从这里再按条件控制分支转移到满足条 件的活动，如下图所示。
例 描述教师记录学生成绩用例的活动图
6. 泳道 泳道可以使活动图非常整洁，因为它们在很大程度上增强了
三、活动图的基本元素
活动图保留了许多传统的流程图 的特征，包含如下元素。
•活动 •操作 •状态 •转移 •对象流 •分岔 •决策 •联结
活动图示意
1. 活动 活动在活动图中，用来指示要完成某项工作的动作或表示工作 流的步骤。其UML标记符是一个带有圆角的矩形，如下图所示。
在确定活动名称时应该恰当地命名，选择准确描述所发生 动作的几个词。例如，Save File或者 Create New Document 就是比较恰当的活动名称，而Run或者Update 对读者而言是 不完整的名称。
例内部和用例之间的路径；它也可以向读者说明需要满足什么条件 用例才会有效，以及用例完成后系统保留的条件或者状态。 。 2．理解工作流程
活动图对理解业务处理过程十分有用。可以画出描述业务工作流 的活动图与领域专家进行交流，明确业务处理操作是如何进行的， 将会有怎样的变化。 3．描述复杂过程的算法
UML 用例图、关系图、活动图
例如，一个银行系统中，有
一个“验证用户”用例，用 身份认证
于验证用户的合法性，它有
两 个 特 殊 的 子 用 例 ， 一 个 是 密码认证
指纹认证
“检查密码”，另一个是
“检查指纹”，它们都有父
用例“验证用户”的行为，
并且可以出现在父用例出现
的任何地方，还可以添加自
己的行为。
用例图实例
• 以前面图书信息管理系统为例，画出用例 图。先找出参与系统地的角色：
• 扩展关系——允许一个用例扩展另一个用
例的功能。例如，在图书信息管理系统中，
读者还书时，系统检查所还图书是否有预
订记录，如果有则执行“通知”用例。在
UML中扩展关系表示为箭头和《extend》形
式。
《extend》
还书
通知
管理员
读者
注意
• 使用关系和扩展关系之间的区别，A使用B 本质上是A一定使用B，同时增加自己的专 属行为；而A被用例B扩展是说明A是一个一 般用例，B是一个特殊用例，A在某些条件 下可能使用B。
（2）取消预订——本用例提供取消预订图书的功能。
（3）还书——完成还书任务，在还书是要检查所还的书是否超 期、是否有其他读者预订，有的话要通知预订者。
（4）借书——提供借阅书功能 。
• 分析这个用例图，发现“还书”用例应该 被扩展，因为在还书时检查所还图书是否 有预订记录，若有，则应该通知预订者前 来借书。
• 一个用例内部的具体处理细节是由其他图形工具描述 的，用例图只是反映系统的总体功能，以及与这些功 能的相关的角色。有些人可能在画“借书”用例时， 情不自禁地就考虑了“输入读者号和书号”，“检查 图书是否在库？”，“图书数量减1”，“添加读者借 书记录”等等，一旦考虑了这些细节，就会发现用例 图画不下去了。因此，读者注意用例图中不要考虑处 理细节。
UML建模之活动图介绍(Activity Diagram)
一、活动图的组成元素Activity Diagram Element......................................1、活动状态图（Activity）2、动作状态（Actions)3、动作状态约束（Action Constraints）4、动作流（Control Flow）5、开始节点（Initial Node）6、终止节点（Final Node）7、对象（Objects）8、数据存储对象（DataStore）9、对象流（Object Flows）10、分支与合并（Decision and Merge Nodes）11、分叉与汇合（Fork and Join Nodes）12、异常处理（Exception Handler）13、活动中断区域（Interruptible Activity Region）14、泳道（Partition）二、活动图案例分析.............................................................................三、总结活动图是UML用于对系统的动态行为建模的另一种常用工具，它描述活动的顺序，展现从一个活动到另一个活动的控制流。
活动图在本质上是一种流程图。
活动图着重表现从一个活动到另一个活动的控制流，是内部处理驱动的流程。
一、活动图的组成元素Activity Diagram Element1、活动状态图（Activity）活动状态用于表达状态机中的非原子的运行，其特点如下：(1)、活动状态可以分解成其他子活动或者动作状态。
(2)、活动状态的内部活动可以用另一个活动图来表示。
(3)、和动作状态不同，活动状态可以有入口动作和出口动作，也可以有内部转移。
(4)、动作状态是活动状态的一个特例，如果某个活动状态只包括一个动作，那么它就是一个动作状态。
UML中活动状态和动作状态的图标相同，但是活动状态可以在图标中给出入口动作和出口动作等信息。
UML 活动图 Activity Diagram
A、Activity Diagram（活动图）活动图用于为系统行为建模，以及行为以何种方式描述。
逻辑路径过程如下，基于各种条件，并行处理，数据访问，中断和其他逻辑路径的区别，用于构建过程，系统或程序。
活动图着重描述操作（方法）中所完成的工作以及用例实例或对象的活动。
B、活动图的模型元素B.1、Activity（活动）Activity组织和指定参与部属行为，例如sub-Activitie或Action，来反映过程的控制和数据流。
在活动图中Activity用于形容建模目的，为程序类型应用开发的系统设计，业务流程建模的组织结构和工作流程。
B.2、Structured Activity（结构活动）Structured Activity是一个合成元素，子活动图。
有很多种类的Structured Activity。
B.3、Action（行动）Action元素描述了一个发生在系统中的一个基本进程或变换。
它是活动图中的基本功能单元。
你可以认为它是Activity的孩子。
它们都表示进程，但Activity可以包含多步骤或可分解的进程，其中每一个都可以在Action中体现。
Action不能进一步分解。
B.4、Partition（泳道）Partition用于组合活动，它不会影响活动图的流，但有助于组织活动图。
显示动作在那个对象中执行，或显示执行的是一项组件工作的那一部分。
B.5、Object（对象）Object是运行时类的一个特别实例。
Object常用于分析存在于业务中的多个事物，如：纸、传真和信息。
为对象在运行时建模，使用运行状态。
B.6、Central Buffer Node（中央缓冲节点）Central Buffer Node是一个对象节点用来管理有多个源和目的的流。
它充当多个从其它对象流入的流和流出的流的缓冲，但不能连接Action。
B.7、Datastore（数据存储）Datastore是一个用于定义永久存储数据的元素。
UML活动图
（2）重命名泳道：双击泳道标签，弹出如下窗口
（3）调整泳道的宽度：拖动泳道间的调整线
（4）删除泳道 方法1：右击泳道->delete
此删除操作产生的效果：
泳道被删除（非彻底删除，可恢复）
泳道内的图形也会同时被删除(非彻底删除，可恢复)
方法2：在浏览器中右击泳道->delete
此删除操作产生的效果：
2、汇合 用于将两个或多个控制流合并到一起形成一个单向控制流。
如果一个控制流在其他控制流到达之前到达了连接，它将 会等待，直到所有控制流都到达了才会向连接传递控制权。
分叉用来表示将一个控制流分成两个或者多个并发运行 的分支，结合用来表示并行分支在此得到同步。
练习：销售合同从签订到履约的过程 销售合同签订后，要进行核对。如果发现错误，则终止履 约；如果没有错误，则要核对货物清单确定是否有货，还 要核对付款单确定对方是否已经付款，只有这两项都完成， 才可以发货。如果无货或对方尚未付款，则终止履约。
描述“播放MP3”用例：
实例引入：活动图的作用
public class assistant { public int id; …… public int max(int score1, int score2, int score3) { int temp; temp = score1; if (score2 > temp) temp = score2; if (score3 > temp) temp = score3; return temp; } }
在活动图中泳道区分了负责活动的对象，它明确地表示了 哪些活动是由哪些对象进行的。 在包含泳道的活动图中每个活动只能明确地属于一个泳道
三、对象流 用活动图描述某个对象时，可以将涉及到的对象放到活 动图中，并用一个依赖将其连接到活动或状态上，对象 的这种使用方法就构成了对象流。
软件工程---UML动态分析-活动图
Make Plan
entry/ SetGoal
2020/5/4
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动作流
与状态图不同，活动图的转换一般都不需要特 定事件的触发。
一个动作状态执行完本状态需要完成的动作后 会自发转换到另外一个状态。
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动作流
一个活动图有很多动作或者活动状态，
活动图通常开始于初始状态，然后自动转换到 活动图的第一个动作状态，一旦该状态的动作 完成后，控制就会不加延迟地转换到下一个动 作状态或者活动状态。
7
活动图与流程图的区别
⑴ 流程图着重描述处理过程，它
的主要控制结构是顺序、分支 和循环，各个处理过程之间有 严格的顺序和时间关系
找饮料 [ 发现咖啡 ]
活动图描述的是对象活动的顺序
把咖啡放入 滤器
关系所遵循的规则，它着重表 将滤器放入 现的是系统的行为，而非系统 机器
的处理过程。
往容器里加 水
开机器
活动图着重表现从一个活动到另一个活动的控制流， 是内部处理驱动的流程。
找饮料
[ 发现咖啡 ]
[ 没有咖啡 ] [ 发现可乐 ]
把咖啡放入 滤器
往容器里加 水
拿茶杯
拿可乐
将滤器放入 机器
[ 没有可乐 ]
开机器 冲咖啡
倒咖啡
喝饮料
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活动的图形表示
在UML中，活动表示成圆角矩形，与状态的圆角矩 形相比，活动的矩形的圆角更柔和，看上去接近椭 圆。
不能中断，一直运行到结束。 ⑶ 动作状态是瞬时的行为，它所占用的处理时
间极短，有时其至可以忽略。
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动作状态
动作状态有如下特点：
uml建模-状态图和活动图
l 使用状态图的最常见的是对反应型对象、尤其是对类、 用例或整个系统的实例的行为建模。反应型对象是指 这个对象可能处于的稳定状态、从一个状态到另一个 状态之间的转换所需的触发事件，以及每个状态改变 时发生的动作。反应型对象具有如下的特点：
活动图的符号集与状态图中使用的符号集类似。像状态图 一样，活动图也从一个连接到初始活动的实心圆开始。 活动是通过一个圆角矩形（活动的名称包含在其内）来 表示的。活动可以通过转换线段连接到其他活动，或者 连接到判断点，这些判断点连接到由判断点的条件所保 护的不同活动。结束过程的活动连接到一个终止点（就 像在状态图中一样）。活动图中的基本要素包括状态、 转移、分支、分叉和汇合、泳道、对象流等。
l ⑹把动作附加到这些转换上，并且附加到这些状态上； l ⑺考虑通过使用子状态、分支、汇合和历史状态，来简化状态图； l ⑻核实所有的状态都是在事件的某种组合下可达的； l ⑼核实不存在死角状态，即不存在那种不能转换出来的状态； l ⑽通过手工或通过使用工具跟踪状态机，核对所期望的事件序列以及它
们的响应。
::new book 借书
::availห้องสมุดไป่ตู้ble 还书
::delete
一个图书对象从它的起始点 开始，首先是“新书”状态
（new book），然后是“可 以借阅”（available）的状 ::borrowed 态，如果有读者将书借走， 则该书的状态为“已借出”
状态（borrowed），如果图 书被归还图书馆，图书的状 态又变为“可以借阅”状态 。图书馆如果放弃该图书对 象的收藏，则图书对象处于
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教师评语、评分：
本表可附页
3.创建动作状态
要创建动作状态，首先点击活动图工具栏中的“Activity”图标，然后在绘制区域要绘制动作状态的地方单击鼠标左键。
4.创建活动状态
用鼠标左键双击活动图图标，在弹出的对话框中选择“Action”选项卡。然后在空白处单击鼠标右键，在弹出的右键菜单中选择“Insert”菜单项。
5.创建转换
如下为所绘制的相关活动图:
四、实验步骤、出现的问题及解决的方法：
1.创建活动图
要创建活动图，首先展开“Logic View”菜单项，然后在“Logic View”图标上单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“New”下的“Activity Diagram”选项建立新的活动图。
2.创建初始和终止状态
活动图也有初始和终止状态。初始状态在活动图中用实心圆表示，终止状态在活动图中用含有实心圆的空心圆表示。鼠标左键点击活动图工具栏中初始状态图标，然后在绘制区域要绘制的地方单击鼠标左键就可以创建初始状态。终止状态的创建方法和初始状态相同。
（2）在“远程网络教学系统”中，系统管理员登录后可以处理注册申请或者审核课件。在处理注册申请后，需要发送邮件通知用户处理结果；在审核完课件后，需要更新页面信息以保证用户能看到最新的课件，同时系统更新页面。当完成这些工作后，系统管理员退出系统，系统则注销系统管理员账号。请画出系统管理员的工作活动图
三、程序清单与测试数据：（可附页）
信息管理学院统一建模语言UML课程实验报告
日期：2017年5月22日地点：立信603教室指导教师：郝瑞
班级：信息1班学号：201408010117实验人：白云
一、实验目的及要求：
使用ration绘制活动图
二、实验内容：
1.案例对于“教师查看修改学生信息”来说，他的参与者是教师，教师在查看修改学生信息的活动中，有3个用例：
(1)登录：要进入系统，首先要登录。
(2)查询学生信息：进入系统后可以择查询不同学生的信息。
(3)修改学生信息：需要修改某些学生的部分信息，比如考试过后需要修改学生的成绩信息。
2.练习
（1）对于“远程网络教学系统”，学生登录后可以下载课件。在登录时，系统需要验证用户的登录信息，如果验证通过系统会显示所有可选服务。如果验证失败，则登录失败。当用户看到系统显示的所有可选服务后，可以选择下载服务，然后下载需要的课件。下载完成后用户退出系统，系统则会注销相应的用户信息。请画出学生下载课件的活动图。
(2)活动图对用例描述尤其有用，它可建模用例的工作流，显示用例内部和用例之间的路径。它可以说明用例的实例是如何执行动作以及如何改变对象状态。
(3)显示如何执行一组相关的动作，以及这些动作如何影响它们周围的对象。
(4)活动图对理解业务处理过程十分有用。活动图可以画出工作流用以描述业务，有利于与领域专家进行交流。通过活动图可以明确业务处理操作是如何进行的，以及可能产生的变化。
要创建转换，首先点击工具栏中的“State Transition”图标，然后在两个要转换的动作状态之间拖动鼠标。
6.创建分叉结合
创建分叉与结合，首先点击工具栏中的“Horizontal Synchronization”图标按钮，在绘制区域要创建分叉与结合的地方单击鼠标左键。
7.创建泳道
要创建泳道，首先点击工具栏中的“Swimlane”图标按钮，然后在绘制区域点击鼠标左键，就可以创建新的泳道。
接下来可以修改泳道的名字等属性。选中需要修改的泳道，单击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“Open Specification”。弹出的对话框中的“Name”字段可以修改泳道的名字。
五、实验结果、结果分析与体会：
活动图的作用主要体现在：
(1)描述一个操作执行过程中所完成的工作。说明角色、工作流、组织和对象是如何工作的。