【用VS2010動手學UML第23回】操控聯合片段的12種互動操作子（上）

在循序圖中的「聯合片段」（Combined Fragment）同樣以大方框圍住互動片段，再搭配上特定的「互動操作子」（Interaction Operator），用來對整個圍住的互動片段執行相同的操作。請你看到圖1，UML一共定義了12種互動操作子，在VS2010/UML的循序圖中都有支援。接下來的2回文章中，我們會一一說明這12種互動操作子的概念和特性。

圖1 互動操作子

聯合片段：替代
「替代」（alt，alternative）標示出可挑選的行為，不過特別注意，挑選執行片段時，只能挑選0..1個片段。也就是說，要嘛，都不執行，要嘛，只執行一個互動片段。

在VS2010/UML的操作示範上，我們可以直接用滑鼠右鍵點選第一條同步呼叫，然後挑選並執行選單上頭的「圍住→替代聯合片段」（Surround With→Alt Combined Fragment），就會出現圖2中的替代聯合片段的大方框。

圖2 替代（alt）

請你參照圖2，我們來說明一下聯合片段的主要結構，如下：

圖3 互動操作子
● 互動操作子（Interaction Operator）：每一個聯合片段會搭配一個互動操作子，標示在左上角的小五角型內部。所以，你要是想要操作整個聯合片段的話，要點選靠近頂部的區域，這樣才會真的點選到整個聯合片段，否則的話，可能只是點選到某一個互動操作區而已。你要是仔細看，一旦點選了整個聯合片段，其實在頂部區域會出現一個長條內框，如圖3所示。而且，你也可以順便看一下性質表的地方，看看是不是正確選到聯合片段，如圖4所示。為什麼要特別注意這些？因為，如果你只打算刪除某一個互動操作區，但是沒有選對，而是不小心選到了整個聯合片段的話，那就會把整個聯合片段誤刪掉了。

圖4 聯合片段的性質表

● 互動操作區（Interaction Operand）：互動操作子底下，就是真正放置互動片段的互動操作區了。既然稱為聯合片段，意謂著會包含多個互動片段，也就是會有多個互動操作區，彼此之間以虛線隔開。同樣地，使用滑鼠右鍵點選某一個互動操作區，可以在出現的選單中，執行插入一個新的或刪除一個現存的互動操作區，如圖5所示。此外，你也可以透過性質表得知是否有正確選中互動操作區，如圖6所示。

圖5 聯合片段的性質表

圖6 互動操作區的性質表

至於，互動操作區性質表中的「警戒條件」（Guard）欄位，可以讓我們填上布林判斷式，評估結果為「真」（True）時，才會執行該互動操作區的內容。對了，UML定義了「else」（否則）做為警戒條件的保留字，當其他互動操作區的警戒條件評估都為「否」（False）時，就會自動執行警戒條件標示為「else」的互動操作區。

大部分的聯合片段結構都如上述，如果有特別的，我們再來補充說明。接下來，我們回頭來看替代片段。一開始我們有提到替代，可以執行0..1個互動片段，因此通常會搭配警戒條件，如圖7所示。在圖7的範例中，我們特別使用了UML的保留字「else」，這樣就可以確保一定會執行一個互動片段。

圖7 一定會執行一個互動操作區

還有一種用法是，刪掉多餘的互動操作區，僅留下一個。這樣會造成，一旦未通過警戒條件，就不會執行互動操作區，圖8所示。

圖8 不一定會執行

對了，你可能已經發現到了，VS2010/UML有一個很貼心的功能。就是當循序圖太大超過螢幕長度，造成我們必須往下拉時，它會自動在頂端出現鐵灰色的半透明矩形，標示著存活線的矩形名稱，如圖9所示。這樣一來，一旦我們需要往下新增更多的訊息時，才不會搞錯了存活線。十分貼心的小服務，會讓我們對VS2010/UML大大加分啦。

圖9 存活線

聯合片段：選擇
不過，如果真要表達不一定執行的互動片段的話，其實使用「選擇」（opt，option）會比使用「替代」（alt）更為適合。沒錯，「選擇」（opt）互動操作子正是可以用來標示不一定要執行的互動片段。

所以，請你看到圖10，我們要將之前圖8的單一互動操作區的替代片段，換成此處的選擇互動，其實更適合。而且，由於選擇片段只能擁有一個互動操作區，所以你要是試著打開選單會發現，VS2010/UML不會讓我們插入新的互動操作區，完全遵守UML的規範，如圖11所示。

圖10 選擇（opt）[相較於圖8]

圖11 無法插入新的互動操作區
聯合片段：並行
現在，我們來看「並行」（par，parallel），顧名思義，就是標示出可以同時間並行執行的互動片段。通常，循序圖的訊息是由上而下依序執行的，所以如果想要表達同時執行的情況的話，就得特別使用「並行」的聯合片段，如圖12所示。

圖12 並行執行全部的互動操作區

由於，並行也可以搭配警戒條件，所以可以表達多選的情況，像是圖13的範例中，當X大於12時，就會同時並行兩個互動操作區。

圖13 並行執行其中數個互動操作區

到目前為止，你可能跟我一樣，開始覺得有點糊塗了，因為替代（alt）、選擇（opt）、並行（par）一旦配合了警戒條件之後，好像都很像。所以，此處我們來簡單歸納一下：

● 替代（alt）：單選，像單選題，可以從多個互動操作區中擇一執行。雖然，可以只出現一個互動操作區，但是，盡量別這麼使用它，因為這樣用起來會跟「選擇」（opt）很像。

● 選擇（opt）：是非，像是非題，只有一個互動操作區，符合警戒條件就執行，不合就不執行。

● 並行（par）：多選，像多選題，同樣可以從多個互動操作區中選擇一個、或選擇多個互動操作區，來並行執行。最好也是要避免僅出現一個互動操作區的情況，因為這樣就又跟單一替代或單一選擇一樣了。

聯合片段：迴圈
此外，「迴圈」（loop）也是非常實用的互動操作子，使用率大概是排行前三名的吧。迴圈的執行次數放置於小括號中，第一個數字是最少執行圈數，然後使用逗號隔開最多執行圈數，如圖14所示。

圖14 迴圈（loop）

迴圈的執行次數，最少是0次，最多為「*」，代表無限多次。如果僅標示最少次數的話，代表最少次數和最多次數兩個數目相同。順道看一下迴圈的性質表，多了兩個放置執行次數的欄位，如圖15所示。

圖15 迴圈聯合片段的性質表

聯合片段：中斷
下一個要介紹的互動操作子是「中斷」（break），用來標示出中斷發生時該執行的互動片段，通常搭配警戒條件出現。一旦，中斷片段內的警戒條件為「真」時，便會開始執行中斷片段內的訊息，執行完畢後，就不再執行其他互動片段了。假若，中斷的警戒條件為「否」時，則省略中斷片段的訊息，直接跳去執行中斷片段外部的其他訊息。

請你看到圖圖16的例子，整張循序圖會先執行訊息1（Message1），接著評估X是否等於0。如果，X等於0，則執行訊息2（Message2），然後中斷其他執行，所以整張循序圖就結束掉了。倘若，X不等於0，那麼中斷片段就不會被執行，所以會接著往下執行訊息3（Message3）。

圖16 中斷（break）

當然，聯合片段內部還可以放置其他的聯合片段，例如我們可以在迴圈內部放置中斷片段，一旦中斷警戒成立時，直接中斷掉迴圈，不再繼續執行。請你看到圖17的例子，每一次迴圈都會評估X是否大於25，一旦X大於25時，便會執行訊息2（Message2），否則就會繼續執行下一個迴圈，直到迴圈數等於100為止。

圖17 X>25時中斷迴圈

聯合片段：否定
「否定」（neg，negative）是個非常特別的互動操作子，它用來標示出不合法的、被否定的互動片段。一般我們繪製的循序圖，都是正確的、合法的、必須遵守執行的，可是此處的否定片段卻完全相反，它提出不合法的片段。

請你看到圖18的範例，它表達了先執行報名訊息，再執行登入訊息，這樣的訊息執行順序是不合法的、不被允許的、必須被否定的，所以我們使用「否定」（neg）互動操作子來標示出被否定的互動片段。

圖18 否定（neg）

聯合片段：關鍵
在執行「關鍵」（critical）片段期間，不可以混雜著執行其他訊息。你可能會質疑為什麼會有混雜執行其他訊息的情況呢？有啊，如果我們並行執行多個互動操作區時，或者有非同步呼叫的狀況時，都可能遇到混雜執行訊息啊。

請你先看到圖19的例子，因為是並行執行，所以很可能先執行了訊息4（Message4）之後，還未開始執行訊息5（Message5），就先開始執行訊息2（Message2）了。也就是說，訊息4和訊息5之間，很可能會被插進來執行別的訊息。

圖19 不保證一定會連續執行

如果，希望訊息4和訊息5執行時不能混雜其他訊息時，這時就可以加上關鍵互動操作子了，正如圖20所示。

圖20 關鍵（critical）

所以說，關鍵片段可以讓我們標示出一個關鍵片段，一旦進入關鍵片段時，就確保不會被其他訊息插斷，將不受干擾地執行完整個關鍵片段。