時序圖(Sequence Diagrams)
時序圖描述對象之間消息的發送順序,強調時間順序。時序圖是一個二維圖,橫軸表示對象,縱軸表示時間,消息在各對象之間橫向傳遞,依照時間順序縱向排列。用箭頭
表示消息、用豎虛線表示對象生命線。
時序圖的作用
1、展示對象之間交互的順序。將交互行為建模為消息傳遞,通過描述消息是如何在對象間發送和接收的來動態展示對象之間的交互;
2、相對於其他 UML 圖,時序圖更強調交互的時間順序;
3、可以直觀的描述並發進程。
時序圖組成元素
角色(Actor)
系統角色,可以是人、機器、其他系統、子系統;在時序圖中用表示。
對象(Object)
1、對象的三種命名方式
第一種方式包括對象名和類名
第二種方式只顯示類名,即表示它是一個匿名對象,
第三種方式只顯示對象名不顯示類名,
2、命名方式的選擇
三種命名方式均可,哪種最容易讓閱讀該時序圖的人理解,就選擇哪種。
3、對象的排列順序
對象的左右順序並不重要,但是為了作圖清晰整潔,通常應遵循以下兩個原則:把交互頻繁的對象盡可能的靠攏;把初始化整個交互活動的對象放置在最左端
生命線(Lifeline)
在時序圖中表示為從對象圖標向下延伸的一條虛線,表示對象存在的時間。
控制焦點(Focus of Control)
又稱為激活期,表示時間段的符號,在這個時間段內對象將執行相應的操作。可以理解為 Java 語言中一對大括號{ }中的內容;用小矩形表示。
消息(Message)
消息一般分為同步消息(Synchronous Message),異步消息(AsynchronousMessage)和返回消息(Return Message)。
1、消息的發送者把控制傳遞給消息的接收者,然后停止活動,等待消息的接收者放棄或者返回控制。用來表示同步的意義;
2、消息發送者通過消息把信號傳遞給消息的接收者,然后繼續自己的活動,不等待接受者返回消息或者控制。異步消息的接收者和發送者是並發工作的。
3、返回消息表示從過程調用返回。
自關聯消息
表示方法的自身調用或者一個對象內的一個方法調用另外一個方法。
組合片段
組合片段用來解決交互執行的條件和方式,它允許在序列圖中直接表示邏輯組件,用於通過指定條件或子進程的應用區域,為任何生命線的任何部分定義特殊條件和子進程。
組合片段共有 13 種,名稱及含義如下:
片段類型 | 名稱 | 說明 |
---|---|---|
Opt | 選 項 | 包含一個可能發生 或可能不發生的序列。可以在臨界中指定序列發生的條件。 |
Alt | 抉擇 | 包含-個片段列表,這些片段包含備選消息序列。在任何場合 下只發生一個序列。可以在每個片段中設置一個臨界來指示該片段可以運行的條件。 else 的臨界指示其他任何臨界都不為 True 時應運行的片段。如果所有臨界都為 False 並且沒有 else ,則不執行任何片段。 |
Loop | 循環 | 片段重復一定次數。可以在臨界中指示片段重 復的條件。Loop 組合片段具有“Min”和"Max"屬性,它們指示片段可以重復的最小和最大次數。默認值是無限制。 |
Break | 中斷 | 如果執行此片段,則放棄序列的其余部分。可以使用臨界來指示發 生中斷的條件。 |
Par | 並行 | 並行處理。片段中的事件可以交錯。 |
Critical | 關鍵 | 用在 Par 或 Seq 片段中。指示此片段中的消息不得與其他消息交錯。 |
Seq | 弱順序 | 有兩個或更多操作數片段。涉及同一生命線的消息必須以片段的順序發生。如果消息涉及的生命線不同 ,來自不同片段的消息可能會並行交錯。 |
Strict | 強順序 | 有兩個或更多操作數片段。這些片段必須按給定順序發生。 |
Consider | 考慮 | 指定此片段描述的消息列表。其他消息 可發生在運行的系統中,但對此描述來說意義不大。在"Messages"屬性中鍵入該列表。 |
Ignore | 忽略 | 此片段未描述的消息列表。這些消息可發生在運行的系統中 ,但對此描述來說意義不大。在"Messages"屬性中鍵入該列表。 |
Assert | 斷言 | 操作數片段指定唯一有效的序列。 通常用在 Consider 或 Ignore 片段中。 |
Neg | 否定 | 此片段中顯示的序列不得發生。通常用在 Consider 或 Ignore 片段中。 |
常用組合片段舉例:
用來指明在兩個或更多的消息序列之間的互斥的選擇,相當於經典的 if..else..
1、抉擇(Alt)
抉擇在任何場合下只發生一個序列。 可以在每個片段中設置一個臨界來指示該片段可以運行的條件。else 的臨界指示其他任何臨界都不為 True 時應運行的片段。如果所
有臨界都為 False 並且沒有 else,則不執行任何片段
選項(Opt)
包含一個可能發生或不發生的序列;
循環(Loop)
片段重復一定次數,可以在臨界中指示片段重復的條件。
並行(Par)
時序圖畫法及實踐
時序圖的繪制步驟可簡單總結如下:
1、划清邊界,識別交互的語境;
2、將所要繪制的交互場景中的角色以及對象梳理出來;
3、從觸發整個交互的某個消息開始,在生命線之間從上到下依次畫出所有消息,並注明每個消息的特性(如參數等)。