Kenmingの鮮思維 » 軟體實作與編程技術

利用 LINQ 實現期指Tick檔彙整為K棒

Kenming Wang — Tue, 05 Jul 2011 13:39:46 +0000

參考這一篇：「How to group a time series by interval (OHLC bars) with LINQ」。

我這裡使用 C#.NET 實作，並作了一些小小的修正，使之確實可以執行，並可從期交所所下載的原始 Tick 資料檔，經由前置的解壓縮、轉換為 Tick 物件型態，再透過該實作邏輯，就可以將 Tick 物件依所指定的時間週期 (time-interval)，群組為所謂的「分K棒」(其實，正確的稱呼應該為 OHCK Bar)。

這裡也不禁對 LINQ 實作技術感到讚嘆！它讓中間層 (middleware)的物件結構與資料來源 (data-sources)的存取，變得更為簡單太多了，所以也使得 Tick 轉K棒的轉換邏輯，可以利用相當簡潔的語法 (類 SQL 語法)，而達成該功能的實現。

底下的程式碼並未包含前述所提包括解壓縮、轉換為 Tick 物件等邏輯，只從一群已有 Tick 資料的 Collection 集合 (型態為 IEnumerable)，依據所指定的 Interval 時間間隔，轉換為 K棒 (含開、高、收、低、量)的實作邏輯。

Tick 與 OHLC-Bar(K棒) 物件結構為：

    public class Tick
    {
        public string Symbol { get; set; }　　　　　//商品代號        
        public DateTime Timestamp { get; set; }　 //成交日期時間
        public decimal Price { get; set; }　　　　　//成交價格
        public uint volume { get; set; }　　　　　  //成交量
    }
 
    public class OHLCBar
    {
        public string Symbol { get; set; }　　//商品代號
        public decimal OPEN { get;set; }　　//開盤價
        public decimal CLOSE { get; set; }　  //收盤價
        public decimal HIGH { get; set; }　　//最高價
        public decimal LOW { get; set; }　　 //最低價
        public uint VOLUME { get; set; }　　 //成交量
        public DateTime BeginTime { get; set; }　//開始時間
        public TimeSpan Interval { get; set; }　　 //時間區間
    }

將 Ticks 集合當成參數傳進該 method (generate_OHLCBar)，處理後再傳回 OHLCBar 集合。

底下最精華的部分在於程式碼 21~29 行，這在傳統 SQL 語法是無法這樣寫出來的 (GroupBy 的欄位為變數)，真的可以仔細玩味之該實作的技巧。

 
       /** 將 Tick 資料依 Interval 時間間隔組成為 OHLC Bar.
         * Ticks 型態的集合            
         */
 
        private IEnumerable<OHLCBar> generate_OHLCBar(IEnumerable<Tick> ticks)
        {
            long barSizeInTicks = 5; 　　　　　　　　　　　　　　//5 secs.
            TimeSpan natural_time = new TimeSpan(8,45,0);　　   //台指期開盤時間
 
            var query =
                from tick in ticks
                //取得 TimeBar 的起始索引值, index 值必須為整數
                let barIndexForDay = 
                     Convert.ToInt32((tick.Timestamp.TimeOfDay.Subtract(natural_time)).TotalSeconds / barSizeInTicks)
 
                // Calculate the begin-time of the bar associated with a tick.
                // For example, turn 2011/04/28 14:23.45 
                // into 2011/04/28 14:20.00, assuming 5 min bars.
 
                let barBeginDateTime = 
                      tick.Timestamp.Date.Add(natural_time).AddSeconds(barIndexForDay * barSizeInTicks)
 
                // Produce raw tick-data for each bar by grouping.
                group tick by new { barBeginDateTime, tick.Symbol } into tickGroup
                orderby tickGroup.Key.barBeginDateTime
 
                // Order prices for a group chronologically.
                let orderedPrices = tickGroup.OrderBy(t => t.Timestamp).Select(t => t.Price)
 
                select new OHLCBar()
                {
                    Symbol = tickGroup.Key.Symbol,
                    OPEN = orderedPrices.First(),
                    CLOSE = orderedPrices.Last(),
                    HIGH = orderedPrices.Max(),
                    LOW = orderedPrices.Min(),
                    BeginTime = tickGroup.Key.barBeginDateTime,
                    VOLUME= Convert.ToUInt32(tickGroup.Sum(t => t.volume))
                };
 
            return query;
        }

延伸閱讀：

[C# 實作筆記] 將 Zip壓縮檔內的文字檔轉至記憶體內的List集合

Kenming Wang — Thu, 02 Jun 2011 03:05:28 +0000

目標：

在 C#.NET 程式內處理 *.zip 壓縮檔 (內含文字檔)的解壓縮 (decompress)。
將解壓縮後的文字檔讀進記憶體內 (memory)，並將每行 (per-line)的字串 (string)儲存至 List 集合 (collection)，以俾方便處理。

主要做法：

因官方未提供處理解壓縮 .zip 壓縮格式機制，所以需下載 3rd party 的類別庫 (class library)。這裡以 SharpZipLib ( formerly NZipLib) 類別庫來處理解壓縮。

利用 SharpZipLib 內的 ZipInputStream 開啟 .zip 壓縮檔。

string fname = @"C:\Download\TxtData.zip";
ZipInputStream zipStream = new ZipInputStream(File.Open(fname, FileMode.Open));

ZipInputStream 會依據所指定的緩衝區大小，依序將已解壓縮的文字檔內容讀至「位元組陣列 (Byte array)」；同時再利用已新增的 MemoryStream (記憶體串流)物件讀進 Byte array。

                MemoryStream memStream = new MemoryStream();
                int bufferSize = 2048;     //指定的緩衝區大小
                int readCount = 0;           //回傳已讀取的位元組數目
                byte[] buffer = new byte[bufferSize];
 
                readCount = zipStream.Read(buffer, 0, bufferSize);   
                while (readCount > 0)
                {
                    memStream.Write(buffer, 0, readCount);
                    readCount = zipStream.Read(buffer, 0, bufferSize);
                }

由於 MemoryStream 並未提供有效的方法 (method)來解析原文字檔內的每一行字串，所以再將其包裹至 (wrap)已新增的 StreamReader 物件。
```
StreamReader reader = new StreamReader(memStream, System.Text.Encoding.Default);
```

利用 StreamReader 的 ReadLine() 方法，讀進每一行的字串 (string)，並循序加入 List 集合 (collection)內。

                memStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);     // reset file pointer               
                List<string> list = new List<string>();
                string str;
 
                while ((str = reader.ReadLine()) != null)
                    list.Add(str);

完成！而後即可利用如 LINQ (Language-Integrated Query)存取並篩選 List 集合內的字串資料。

完整的程式碼片段 (code-snippet)：

       private void decompress()
        {
            string fname = @"C:\Download\TxtData.zip";
            ZipInputStream zipStream = new ZipInputStream(File.Open(fname, FileMode.Open));
            ZipEntry entry = zipStream.GetNextEntry();
 
            while (entry != null)
            {
                if (!entry.IsFile)
                {
                     continue;
                }
 
                MemoryStream memStream = new MemoryStream();
                int bufferSize = 2048;     //指定的緩衝區大小
                int readCount = 0;           //回傳已讀取的位元組數目
                byte[] buffer = new byte[bufferSize];
 
                readCount = zipStream.Read(buffer, 0, bufferSize);   
                while (readCount > 0)
                {
                    memStream.Write(buffer, 0, readCount);
                    readCount = zipStream.Read(buffer, 0, bufferSize);
                }
 
                //需指定預設的編碼，否則讀進資料可能會亂碼    
                StreamReader reader = new StreamReader(memStream, System.Text.Encoding.Default);
 
                memStream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);   // reset file pointer
 
                List<string> list = new List<string>();
                string str;
 
                while ((str = reader.ReadLine()) != null)
                    list.Add(str);         
 
                //release resource
                reader.Close();                
                reader.Dispose();
                memStream.Close();
                memStream.Dispose();
 
                entry = zipStream.GetNextEntry();
            } 
                zipStream.Close();
                zipStream.Dispose();
        }

延伸閱讀：

[烏龜訂購系統開發與實作-10]－從 EA 工具建立資料模型，並產出 DDL SQL敘述

Kenming Wang — Fri, 27 May 2011 07:35:31 +0000

下列步驟主要目地在於建立資料庫的資料表格，並實現由中間層控制物件連結至資料庫，以達成實際存取資料的目地。

十、從 EA 工具建立資料模型，並產出 DDL SQL敘述

透過 EA 建立資料模型 (Data Model)的原因，在於 EA 具備了視覺化的資料塑模機制。且透過其轉換 (transform)功能，可以產出支援多達十數種資料庫的 DDL (Data Definition Language) SQL敘述。
當然也可以使用如 eclipse 插件 (plugin)的資料庫管理工具，來規劃與建立資料表格。

在 [Logical View] 套件內，新增子套件 (sub-package)名為「Data Model」。
在該套件內新增一設計圖名為「Order Model」，設計圖類型為「Data Modeling」。

打開設計圖，從工具箱 (toolbox)中將「Table」圖形元件拖曳至設計圖內。本例會使用到兩個表格，其表格名稱與資料欄位參考如下：

CREATE TABLE ORDER
(
	id INTEGER AUTO_INCREMENT,
	item_no VARCHAR(3) NOT NULL,
	order_date DATE,
	PRIMARY KEY (id)
)
CREATE TABLE Item
(
	id VARCHAR(3) NOT NULL,
	name VARCHAR(24),
	price INTEGER,
	PRIMARY KEY (id)
)

在 Table 的屬性 (property)視窗內，填入「Name」、「Alias」、「Database」等資訊。在本例中，可以選擇支援標準 SQL 語法 (ANSI-SQL)的 MySql 資料庫。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 16、設計資料表格屬性、指定轉換資料庫版本
切換至 [Table Detail] 標籤，點擊 [Columns/Attributes]，在出現的 Columns 視窗內，新增 column 與設定相關的屬性。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 17、新增 Column，設定相關屬性
產出 DDL (Data Definition Language) SQL 敘述檔 (純文字檔)。
點選 [Project Browser] → [Data Model] 套件，右鍵選擇 [Code Engineering] → [Generate DDL...]，在出現的對話框內，指定所產出 DDL 檔案的目錄與檔名，以及勾選相關的資料庫設定項目，按下 [Gererate]。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 18、產出 DDL SQL 敘述檔

延伸閱讀：

[案例研討] 烏龜訂購系統開發與實作 by UML and Java－09

Kenming Wang — Mon, 25 Apr 2011 00:26:16 +0000

九、撰寫控制類別的功能測試程式碼框架

＊＊至本實作步驟可以先把 EA Model 檔與 Eclipse Java 專案存檔。將整個專案目錄備份至 /Stage-1_1 目錄下，視為第一個開發階段的版本。＊＊
　o 下載 Java 專案與 Model 檔－Stage1_1.rar

在 eclipse 環境下要撰寫測試程式碼是非常簡單的一件事，原因是 eclipse 已內建了 JUnit 測試框架 (JUnit Test Framework)，作為一位程式撰寫人員，最起碼要為每一個控制性的功能(服務)類別撰寫功能測試程式碼 (functional test code)，可以說是軟體品質的最基本保障，也是應該要具備的責任與良心了。

在 Eclipse 內的 [Project Explorer]，選擇「訂購烏龜_Control.java」，按下滑鼠右鍵，選擇 [New] → [Other…]，然後在 Wizard 對話框內，選擇 [Java] → [JUnit] → [JUnit Test Case] ，然後點擊【Next】，在出現的對話框內，填入以下資訊：
- 點選「New JUnit 4 Test」。 (新版本的測試框架可以根據 Java 5.0 以上版本的新特徵特性來建構；更簡單、易於使用，以及更敏捷的初始化與清理等工作)
- Package： com.order.test (端看開發人員的習慣，這裡是採用將測試程式碼均放置於原始程式碼所在位置的子目錄下)
- Name：訂購烏龜_Control_Test (測試類別命名的建議為原類別名稱 + _Test)
- 勾選 setUp() method (讓測試類別可進行初始化的工作)。
（點擊圖片鏈接看原圖）圖 13、新增 JUnit 測試程式碼的對話框

點擊【Next】，在出現「選擇測試的 method」對話框時，點選該控制類別所宣告的 method。一般而言，功能測試的重心會在於測試功能性類別所揭露出的企業邏輯 (business logic)，這些企業邏輯的演算核心均會被封裝 (encapsulate)在功能性類別所宣告的 method 內。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 14、針對類別選擇要測試的方法

編輯所產出測試程式碼的內容。
訂購烏龜_Control_Test.java：

package com.order.control.test;
 
import static org.junit.Assert.*;
import org.junit.Before;
import org.junit.Test;
 
import java.util.*;
import com.order.control.*;
import com.order.dto.*;
 
public class 訂購烏龜_Control_Test {
	private 訂購烏龜_Control control;
	private VO_結帳資訊 mOrder; 
 
	@Before
	public void setUp() throws Exception {
		control = new 訂購烏龜_Control();
	}
 
	@Test
	public void testList烏龜清單() {
		ArrayList<VO_烏龜資訊> expected= null;
		ArrayList<VO_烏龜資訊> result = control.list烏龜清單();
 
		assertNull(result);
	}
 
	@Test
	public void test結帳() {
		VO_訂購確認資訊 expected = null;
		mOrder = new VO_結帳資訊();
		VO_訂購確認資訊 result = control.結帳(mOrder);
 
		assertNull(result);
	}
 
	@Test
	public void testSaveOrder() {
		//將 mOrder(結帳資訊) 寫入至 Database.
		boolean result = control.SaveOrder();
 
		assertFalse(result);
	}
}

目前所撰寫的測試程式碼仍偏向是框架 (skeleton)性質的，不過已先加入欲測試的控制類別，以及為其初始化。目前就是先讓其可以通過 JUnit 的測試即可。

執行 JUnit 測試。
在 [Package Explorer] 內，點選待測試的控制測試類別，本例為「訂購烏龜_Control_Test.java」。在 eclipse 的工具列 (toolbar)中，選擇 [RUN] (綠色右箭頭符號圖示) → [Run As] → [JUnit Test]，執行後即可顯示測試的結果。 (若所有方法均測試通過，即顯示綠棒；若其中一個方法測試失敗，則顯示紅棒。)

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 15、在 Eclipse 內執行 JUnit 測試

延伸閱讀：

[案例研討] 烏龜訂購系統開發與實作 by UML and Java－08

Kenming Wang — Mon, 11 Apr 2011 08:01:27 +0000

八、新增 Java Model 專案，撰寫控制類別程式碼

1. 新增 Java Model 專案：

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 12、在 Eclipse 下新增 Java 專案

2. 撰寫控制 (control)類別與資料傳遞 (data transfer)類別的程式碼框架 (skeleton)

訂購烏龜_Control.java：

package com.order.control;
 
import java.util.*;
import com.order.dto.*;
 
public class 訂購烏龜_Control {
	public ArrayList<VO_烏龜資訊> list烏龜清單() {
		return null;
	}
 
	public VO_訂購確認資訊 結帳(VO_結帳資訊 m_結帳) {
		return null;
	}
 
	public boolean SaveOrder() {
		return false;
	}
}

VO_烏龜資訊.java

package com.order.dto;
 
public class VO_烏龜資訊 {
	public String getId() {
		return id;	}
	public void setId(String id) {
		this.id = id;	}
	public String getName() {
		return name;	}
	public void setName(String name) {
		this.name = name;	}
	public int getPrice() {
		return price;	}
	public void setPrice(int price) {
		this.price = price;	}
	private String id;
	private String name;
	private int price;
}

VO_結帳資訊.java：

package com.order.dto;
 
public class VO_結帳資訊 {
	public String getId() {
		return id;	}
	public void setId(String id) {
		this.id = id;	}
	public int get數量() {
		return 數量;	}
	public void set數量(int 數量) {
		this.數量 = 數量;	}
	private String id;
	private int 數量;
}

VO_訂購確認資訊.java：

package com.order.dto;
 
public class VO_訂購確認資訊 {
	public VO_烏龜資訊 getV烏龜() {
		return v烏龜;
	}
	public void setV烏龜(VO_烏龜資訊 v烏龜) {
		this.v烏龜 = v烏龜;
	}
	public int get總價() {
		return 總價;
	}
	public void set總價(int 總價) {
		this.總價 = 總價;
	}
	private VO_烏龜資訊 v烏龜;
	private int 總價;
}

筆記重點

控制類別的類別與方法 (class and method)名稱均是源自於上圖 4 於 EA 中所設計的 UML 控制類別。
訂購烏龜_Control.java 所宣告的三個公用方法 (public method)即是反映「訂購烏龜」使用案例內的動作步驟，參與者 (未來透過 JSP 實作)與系統 (本控制類別)之間的互動共有三次。
目前僅定義程式碼的框架 (skeleton)，故私有方法 (private method)省略，且回傳值僅回傳空值 (null)即可 (事實上，這可以視團隊開發節奏與寫碼熟悉度而加深細節)。
控制性的類別被歸類於「com.order.control」；而資料傳遞 (data transfer)類別則被歸類於「com.order.dto」。
以目前 Java 世界的主流，仍以資料物件 (data object)作為物件之間互動的參數傳遞與回傳值型態。相較於 .NET 作法，則以 DataSet (本質為 XML)為參數與回傳值的資料傳遞。
命名為 VO_ 開頭的物件 (如 VO_結帳資訊.java)即為資料物件。這類物件僅單純只有「getter、setter」的取值方法，所以也被稱為「值物件 (value object)」。這些資料型物件就被歸類置於「com.order.dto」套件 (package)內。
切記！ VO 物件不等同於企業物件 (business object)－著重在企業邏輯的運算，或資料庫內的表格 (從邏輯分析而言應稱為 Entity，實體)－著重在領域概念 (domain concept)的資料結構。它僅是做為方便物件之間 (尤為在不同 tier 的傳遞，如 JSP → Control Object。)傳遞的參數與回傳值而已。
一般 VO 物件的設計規劃，並不需要特別嚴謹 (甚至是抱著快速且隨便的態度)。以本例而言，所設計的三種 VO 物件 (VO_烏龜資訊, VO_結帳資訊, VO_確認訂購資訊)，僅是在滿足表單與控制類別之間的資料傳遞而已。
至於資料庫的表格設計，一般稱之為 E-R (Entity-Relationship)設計，因會考量到共用性需求，所以會嚴謹許多。在未來的系統設計整合階段，VO 物件需經過轉換程序，透過 O-R Mapping 機制 (如 Hibernate)，寫入至資料庫 (反之亦然)。

延伸閱讀：

[案例研討] 烏龜訂購系統開發與實作 by UML and Java－07

Kenming Wang — Wed, 30 Mar 2011 15:33:51 +0000

七、Java 開發環境平台與建置

1. 下載與安裝所需 Java 開發工具

下載 JDK, Elipse IDE, Web Container, Portable Database：
- Java JDK v1.6
  http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
- Eclipse IDE for Java EE Developers v3.6 (Helios)
  http://www.eclipse.org/downloads/
- Apache Tomcat 6.0
  http://tomcat.apache.org/download-60.cgi
- Apache Derby (Pure Java DB) v.10 以上版本
  http://db.apache.org/derby/

Tomcat 的角色如同在 Visual Studio .NET IDE 的 IIS，均是充當在 Web 專案開發下的 Web Container 機制。
VS.NET 幾乎無可選擇地，均是採用 IIS 作為 Web Container；而 Java Eclipse IDE，則可以選擇多種類型的 Web Container。本實作案例，以採用最普遍的 Tomcat 作為 Eclipse IDE 的主要 Web Container。
除了 Web Container，當然也需要有開發 (兼測試)用的資料庫。相較於 VS.NET 採用自家 SQL Express 作為開發用的資料庫，Java Eclipse 則從以往所常用的 hsqldb，如今更多開發人員推薦的是更為開放、輕巧的 apache derby、可被內嵌於 eclipse 的輕量級 (lightweight)資料庫系統，且亦可以利用 eclipse DTP (Data Tools Platform) 輕易地操作存取 derby 資料庫。本實作案例，即採用 apache derby 作為開發與測試用的資料庫系統。

2. 設置 Tomcat 成為 Eclipse 開發環境內的 Web Container：

詳細安裝說明，可參考：
http://www.zulutown.com/blog/2009/01/18/setup-tomcat6-on-eclipse/
Eclipse 選單 [Window] → [Preferences] → [Server] → [Runtime Environments]，【Add…】按鍵選擇「Apache Tomcat 6.0」並設置其 Runtime 環境 (一般預設即可)。
在 Eclipse Server Panel 內，右鍵選擇 [New] → [Server]，在出現的對話框選擇「Tomcat v6.0 Server」，一般照預設設定即可，然後按下【Finish】完成 Eclipse Web Container 設置。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 7、新增 Tomcat 6 為 Eclipse Web Container

3. 確認已安裝 WTP (Web Tool Platform) plugin of Eclipse：

詳細安裝設定，可參考： http://www.vogella.de/articles/EclipseWTP/article.html
可透過 Eclipse Update Manager, 確認下述類別內的套件已安裝：
「Web, XML, and Java EE Development」套件內所有子套件 (除了「PHP Development」套件)。

4. 安裝 DTP (Data Tools Platform) plugin of Eclipse (資料庫管理工具)：

透過 Eclipse Update Manager, 確認下述類別內的套件已安裝 (預設未安裝)：
「Database Development」→「Data Tools Platform Enablement Extender SDK」。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 8、安裝 eclipse DTP plugin

5. 安裝 Derby plugin of Eclipse：

詳細安裝與相關設定，可參考：
http://db.apache.org/derby/integrate/plugin_howto.html

從 http://db.apache.org/derby/derby_downloads.html 下載：
derby_core_plugin 與 derby_ui_plugin 兩個插件。 (以本例所下載的版本為：
derby_core_plugin_10.7.1.zip, derby_ui_doc_plugin_1.1.2.zip)
將上述兩個 .zip 壓縮檔解壓縮，並放置於 %ECLIPSE_HOME%/plugins 目錄下。注意，因壓縮檔的檔案均放置於 /plugins 目錄下，所以應該是解壓縮至 %ECLIPSE_HOME%；總之，在 %ECLIPSE_HOME%/plugins 目錄下，當解壓縮後，會新增如下三個子目錄 (視所下載的版本)：
org.apache.derby.core_10.7.1, org.apache.derby.ui_1.1.2, org.apache.derby.plugin.doc_1.1.2
重新啟動 Eclipse。在爾後任何所創建的 Java 專案，點擊專案名稱後，按下右鍵後應會出現 [Apache Derby] → [Add Apache Derby nature]，選擇後即可加入 Derby函式庫 (Libraries)。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 9、在專案中新增 Derby Library
新增 Derby 函式庫後，再點擊專案名稱，按下右鍵，在所出現的本文選單內，即會出現 Apache Derby 的管理選項，包括啟動 (Start)、停止 (Stop)「Derby Network Server」。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 10、Apache Derby Network Server 啟動選項
啟動 Derby Network Server，在 eclipse [Console] view 中，會顯示相關的啟動訊息。例如：
「Apache Derby 網路伺服器 - 192.168.1.168 - (1040133) 已啟動，並且準備接受連接埠 1527 上的連線」。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 11、Console 會顯示 Derby 啟動的相關訊息

延伸閱讀：

[案例研討] 烏龜訂購系統開發與實作 by UML and Java－06

Kenming Wang — Thu, 24 Mar 2011 09:33:20 +0000

六、利用循序圖表達系統內部物件的互動

對每一個要實現的使用案例，開發人員可以利用一到多張的循序圖 (包括正常劇本、例外處理與擴展性的劇本)，表達未來程式碼在系統執行期間 (Run‐time)的物件互動情形。

在循序圖內，大致列出主要參與的物件角色 (較偏開發人員所設計的物件，而非系統面的物件)。
請注意，循序圖內主要表達的是物件之間的互動，所以在如 EA 工具中，將位於「Project Browser」視窗內所拖曳至畫面內的 UML 圖形元素時，需要設定為「物件 ( instance)」，而非用連結 (link)。參考如下圖 5所示。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 5、循序圖內的元素主要為物件

循序圖內的物件配置，主要分成兩大類：
- 利用棒形人偶圖示所表達的參與者。包括 UI 表單畫面、資料庫系統、外部系統，均以該圖示表達。
- 位於中層間開發人員所設計的物件，包括控制、邊界 (boundary)、領域 (domain)、資料、工具 (utility)或系統服務等類型。一般均使用長方形的 UML 物件圖表示。
為了方便觀察物件之間的訊息互動傳遞，可以在循序圖的最左側中，新增一個“註釋 (Note)”，然後把該使用案例的主要文字敘述“貼 (Paste)”在 Note 內容內。

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 6、在循序圖內規劃主要參與的物件與其之間互動的訊息

觀察上圖 6，有些訊息名稱前面加上 “//” 即代表註解 (comment)的意思，代表的是與該物件的互動，並沒有一個特定的方法 (或 API)可供呼叫。
例如與 RDB 的連結，它僅能透過 SQL 敘述的呼叫，所以用如 “//SELECT SQL” 與 “//INSERT SQL” 等來代表控制物件與資料庫的互動意涵。

請注意！循序圖不是要表達的精細。重點是在為了完成某個功能 (從使用案例敘述的分析而來)時，值得所關注的參與物件，以及這些物件之間的訊息傳遞。
已經有一些 UML 工具，可以透過程式碼的靜態掃瞄，而能模擬在系統在動態期間，所產生的物件與之間的訊息傳遞互動，並反轉 (reverse)為 UML 循序圖以供開發人員檢視物件的動態相依與訊息追蹤，相當實用。
可以參考 HSDc. Sequence-generator plugin for EA：
http://www.kenming.idv.tw/source-code_with_uml_class_seq_diagram_relationship-04

延伸閱讀：

[案例研討] 烏龜訂購系統開發與實作 by UML and Java－05

Kenming Wang — Tue, 22 Mar 2011 01:18:37 +0000

四、表達使用案例與實作的實現關係 (Use Case Realization)

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 3、表達使用案例與實作的實現關係

若以物件導向的觀念實現使用案例，則系統內部的設計當以物件互動的合作 (collaboration)，如 UML 循序圖 (sequence diagram)、溝通 (communication)圖等來表達。其作用為突顯該使用案例的功能，由 1 到多個物件 (一般指位於中間層, middleware 內的物件)，在系統執行期間 (run-time)，透過訊息 (message)的傳遞，來達成功能的實現。

五、為每一個使用案例，設計並配置一個功能性的控制類別

（點擊圖片鏈接看原圖）圖 4、為每一個使用案例配置控制類別

控制類別在本例係使用 pure Java 撰寫。被部署 (deploy)於中間層 (middle-tier)，擔任 MVC 架構中控制者 (controller)的角色。
控制類別的命名建議：「使用案例名稱」+「_Control」。
以「訂購烏龜」使用案例為例，其控制類別的命名為「訂購烏龜_Control」。
控制類別內的操作 (operation)、在 Java 語言則稱為方法 (method)，為來自於使用案例敘述的動作步驟說明。
在「訂購烏龜」UC 的動作步驟分析中，得以發掘出 "訂購烏龜_Control" 類別與參與者 (actor, 在本例為客戶)的互動次數共有三個：「列出烏龜清單()」、「結帳()」、「SaveOrder()」。
至於「計算訂購金額()」則為該物件內的私有方法 (private method)，並不需要讓外界物件來操使用。
每一次的互動，即為系統的"代理人"，也就是控制類別會提供讓參與者來呼叫 (call)的方法；另外也可以透過觀察在設計循序圖時，參與者與控制物件互動的過程中，其訊息 (message)的互動傳遞情形，再由其定義出控制類別的"方法"、"參數"、"回傳值"等。
(一般而言，這兩種方法會在設計過程中交替運用，並沒有絕對的先後關係。)
若為了要能確實將在 UML 表達的設計類別，與實作的程式碼同步，則同時需要設定控制類別未來要"code-gen"的程式語言，以及控制類別所在的命名空間 (name space)。
在本例中，控制類別要"code-gen"為 [Java]，命名空間 (name space) 則置於「com.order.control」package 內。
在 EA 的工具中，還需要指定"code-gen"時的 "name space" 根目錄為"com"。設定方式為在 [Project Browser] 視窗中，滑鼠右鍵點擊 [Logical View] → "com"，選擇 [Code Engineering] → [Set as Namespace Root]。
UML 類別與程式碼的直接對應，並期望藉由工具能達成一致性的同步關係，稱為軟體的正反向工程 (software forward/reverse engineering)。
建議中小型且開發人數不多的專案，不要為維護正反向工程 (保持一致性關係)耗費太多精力與時間。寧願將 UML 的設計圖，包括類別與循序圖，比較偏向是草稿式 (draft)的作法 (如此才能專注發揮腦力激盪的設計工作)。
而相關於精確性的細節 (例如類別的參數、回傳值等資料型態)，則直接落實於程式碼的實作即可。
在本例中，只利用 EA 工具所設計的控制類別，只包括類別名稱與操作方法名稱。至於參數與回傳值等資料型態等，則直接在程式碼內實作即可。

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