Unified Modeling Language (UML) är ett modelleringsspråk inom området mjukvaruteknik som syftar till att sätta standardsätt för att visualisera designen av ett system. UML vägleder skapandet av flera typer av diagram som interaktions-, struktur- och beteendediagram. A sekvensdiagram är den mest använda samspel diagram.

Interaktionsdiagram

Ett interaktionsdiagram används för att visa interaktivt beteende av ett system. Eftersom det kan vara svårt att visualisera interaktionerna i ett system använder vi olika typer av interaktionsdiagram för att fånga olika funktioner och aspekter av interaktion i ett system.

• Ett sekvensdiagram visar helt enkelt interaktionen mellan objekten i en sekventiell ordning, dvs. den ordning i vilken dessa interaktioner inträffar.
• Vi kan också använda termerna händelsediagram eller händelsescenarier för att referera till ett sekvensdiagram.
• Sekvensdiagram beskriver hur och i vilken ordning objekten i ett system fungerar.
• Dessa diagram används i stor utsträckning av affärsmän och mjukvaruutvecklare för att dokumentera och förstå krav på nya och befintliga system.

Viktiga ämnen för sekvensdiagrammen

• Sekvensdiagram Notation
• Skådespelare
  • Livlinor
  • Meddelanden
  • Skapa meddelande
  • Radera meddelande
  • Självmeddelande
  • Svarsmeddelande
  • Hittade meddelande
  • Förlorat meddelande
  • Vakter
• Hur skapar man sekvensdiagram?
• Använd fall av sekvensdiagram
• Utmaningar med att använda sekvensdiagram

1. Sekvensdiagramnotering

1.1. Skådespelare

En aktör i ett UML-diagram representerar en typ av roll där den interagerar med systemet och dess objekt. Det är viktigt att notera här att en aktör alltid är utanför ramarna för det system vi strävar efter att modellera med hjälp av UML-diagrammet.

Vi använder skådespelare för att skildra olika roller inklusive mänskliga användare och andra externa ämnen. Vi representerar en skådespelare i ett UML-diagram med hjälp av en stick person-notation. Vi kan ha flera aktörer i ett sekvensdiagram.

Till exempel:

Här visas användaren i platsreservationssystem som en aktör där den finns utanför systemet och inte är en del av systemet.

1.2. Livlinor

En livlina är ett namngivet element som avbildar en enskild deltagare i ett sekvensdiagram. Så i princip varje instans i ett sekvensdiagram representeras av en livlina. Lifeline-element är placerade överst i ett sekvensdiagram. Standarden i UML för att namnge en livlina följer följande format:

Instansnamn : Klassnamn

diana ankudinova

Vi visar en livlina i en rektangel som heter huvud med dess namn och typ. Huvudet är placerat ovanpå en vertikal streckad linje (kallad stammen) som visas ovan.

• Om vi ​​vill modellera en namnlös instans följer vi samma mönster förutom nu att delen av livlinans namn lämnas tomt.
• Skillnaden mellan en livlina och en skådespelare
  • En livlina porträtterar alltid ett objekt internt i systemet medan skådespelare används för att avbilda objekt utanför systemet.

Följande är ett exempel på ett sekvensdiagram:

1.3. Meddelanden

Kommunikation mellan objekt skildras med hjälp av meddelanden. Meddelanden visas i sekventiell ordning på livlinan.

• Vi representerar meddelanden med pilar.
• Livlinor och budskap utgör kärnan i ett sekvensdiagram.

Meddelanden kan grovt klassificeras i följande kategorier:

Synkrona meddelanden

Ett synkront meddelande väntar på svar innan interaktionen kan gå vidare. Avsändaren väntar tills mottagaren har slutfört behandlingen av meddelandet. Den som ringer fortsätter endast när den vet att mottagaren har behandlat det föregående meddelandet, dvs den får ett svarsmeddelande.

• Ett stort antal anrop i objektorienterad programmering är synkrona.
• Vi använder a solid pilhuvud för att representera ett synkront meddelande.

Asynkrona meddelanden

Ett asynkront meddelande väntar inte på svar från mottagaren. Interaktionen går framåt oavsett om mottagaren behandlar det föregående meddelandet eller inte. Vi använder a fodrat pilhuvud för att representera ett asynkront meddelande.

1.4. Skapa meddelande

Vi använder ett Skapa meddelande för att instansiera ett nytt objekt i sekvensdiagrammet. Det finns situationer när ett visst meddelandeanrop kräver att ett objekt skapas. Det representeras med en prickad pil och skapa ord märkt på den för att ange att det är skapa meddelande-symbolen.

Till exempel:

Skapandet av en ny beställning på en e-handelswebbplats skulle kräva att ett nytt objekt av klassen Order skapas.

1.5. Radera meddelande

Vi använder ett raderingsmeddelande för att radera ett objekt. När ett objekt avallokeras minne eller förstörs inom systemet använder vi symbolen Ta bort meddelande. Det förstör förekomsten av objektet i systemet. Det representeras av en pil som slutar med ett x.

latex bord

Till exempel:

I scenariot nedan när ordern tas emot av användaren kan objektet i orderklassen förstöras.

1.6. Självmeddelande

Vissa scenarier kan uppstå där objektet behöver skicka ett meddelande till sig själv. Sådana meddelanden kallas Self Messages och representeras med en U-formad pil .

Ett annat exempel:

Tänk på ett scenario där enheten vill komma åt sin webbkamera. Ett sådant scenario representeras med hjälp av ett självmeddelande.

1.7. Svarsmeddelande

Svarsmeddelanden används för att visa meddelandet som skickas från mottagaren till avsändaren. Vi representerar ett retur-/svarmeddelande med en öppet pilhuvud med en prickad linje . Interaktionen går framåt endast när ett svarsmeddelande skickas av mottagaren.

Till exempel:

Tänk på scenariot där enheten begär ett foto från användaren. Här är meddelandet som visar att bilden skickas ett svarsmeddelande.

skriva ut stjärnmönster

1.8. Hittade meddelande

Ett Found-meddelande används för att representera ett scenario där en okänd källa skickar meddelandet. Det representeras med en pilen riktad mot en livlina från en slutpunkt.

Till exempel:

Tänk på scenariot med ett hårdvarufel.

Det kan bero på flera orsaker och vi är inte säkra på vad som orsakade hårdvarufelet.

1.9. Förlorat meddelande

Ett förlorat meddelande används för att representera ett scenario där mottagaren inte är känd för systemet. Det representeras med hjälp av en pil riktad mot en slutpunkt från en livlina.

Till exempel:

Tänk på ett scenario där en varning genereras.

Varningen kan genereras för användaren eller annan programvara/objekt som livlinan interagerar med. Eftersom destinationen inte är känd i förväg använder vi symbolen Lost Message.

1.10. Vakter

För att modellera förhållanden använder vi skydd i UML. De används när vi behöver begränsa flödet av meddelanden under förevändning att ett villkor är uppfyllt. Vakter spelar en viktig roll när det gäller att låta mjukvaruutvecklare veta vilka begränsningar som är kopplade till ett system eller en viss process.

Till exempel:

För att kunna ta ut kontanter är att ha ett saldo större än noll ett villkor som måste uppfyllas enligt nedan.

Ovanstående sekvensdiagram visar sekvensdiagrammet för en känslobaserad musikspelare:

1. Först öppnas applikationen av användaren.
2. Enheten får då tillgång till webbkameran.
3. Webbkameran fångar bilden av användaren.
4. Enheten använder algoritmer för att upptäcka ansiktet och förutsäga stämningen.
5. Den begär sedan en databas för ordbok över möjliga stämningar.
6. Stämningen hämtas från databasen.
7. Stämningen visas för användaren.
8. Musiken begärs från databasen.
9. Spellistan genereras och visas slutligen för användaren.

2. Hur skapar man sekvensdiagram?

Att skapa ett sekvensdiagram innefattar flera steg, och det görs vanligtvis under designfasen av mjukvaruutveckling för att illustrera hur olika komponenter eller objekt interagerar över tiden. Här är en steg-för-steg-guide om hur du skapar sekvensdiagram:

1. Identifiera scenariot:
   • Förstå det specifika scenariot eller användningsfallet som du vill representera i sekvensdiagrammet. Detta kan vara en specifik interaktion mellan objekt eller flödet av meddelanden i en viss process.
2. Lista deltagarna:
   • Identifiera deltagarna (objekt eller aktörer) som är involverade i scenariot. Deltagare kan vara användare, system eller externa enheter.
3. Definiera livslinjer:
   • Rita en vertikal streckad linje för varje deltagare, som representerar livlinan för varje objekt över tiden. Livlinan representerar existensen av ett objekt under interaktionen.
4. Ordna livlinor:
   • Placera livlinorna horisontellt i den ordning de är involverade i interaktionen. Detta hjälper till att visualisera flödet av meddelanden mellan deltagarna.
5. Lägg till aktiveringsfält:
   • För varje meddelande ritar du en aktiveringsstapel på den avsändande deltagarens livlina. Aktiveringsfältet representerar den tid under vilken deltagaren aktivt bearbetar meddelandet.
6. Rita meddelanden:
   • Använd pilarna för att representera meddelanden mellan deltagare. Meddelanden flödar horisontellt mellan livlinor, vilket indikerar kommunikationen mellan objekt. Olika typer av meddelanden inkluderar synkrona (heldragna pilar), asynkrona (streckade pilar) och självmeddelanden.
7. Inkludera returmeddelanden:
   • Om en deltagare skickar ett svarsmeddelande, rita en streckad pil som återvänder till den ursprungliga avsändaren för att representera returmeddelandet.
8. Ange tid och ordning:
   • Använd siffror för att indikera ordningen på meddelanden i sekvensen. Du kan också använda vertikala streckade linjer för att representera händelser eller tidens gång.
9. Inkludera villkor och loopar:
   • Använd kombinerade fragment för att representera villkor (som if-satser) och loopar i interaktionen. Detta lägger till komplexitet till sekvensdiagrammet och hjälper till att detaljera kontrollflödet.
10. Tänk på parallell exekvering:
    • Om det pågår parallella aktiviteter, representera dem genom att rita parallella vertikala streckade linjer och placera meddelandena därefter.
11. Granska och förfina:
    • Granska sekvensdiagrammet för tydlighet och korrekthet. Se till att den korrekt representerar den avsedda interaktionen. Förfina efter behov.
12. Lägg till kommentarer och kommentarer:
    • Inkludera ytterligare information, anteckningar eller kommentarer som ger sammanhang eller förtydligande för element i diagrammet.
13. Dokumentantaganden och begränsningar:
    • Om det finns några antaganden eller begränsningar relaterade till interaktionen, dokumentera dem tillsammans med diagrammet.
14. Verktyg:
    • Använd ett UML-modelleringsverktyg eller diagrammjukvara för att skapa ett snyggt och professionellt sekvensdiagram. Dessa verktyg tillhandahåller ofta funktioner för enkel redigering, samarbete och dokumentation.

3. Använd fall av sekvensdiagram

• Visualisering av systembeteende:
  • Sekvensdiagram används för att illustrera ett systems dynamiska beteende genom att visa interaktionerna mellan olika komponenter, objekt eller aktörer över tid.
  • De ger en tydlig och visuell representation av flödet av meddelanden och händelser i ett specifikt scenario.
• Mjukvarudesign och arkitektur:
  • Under designfasen av mjukvaruutveckling hjälper sekvensdiagram utvecklare och arkitekter att planera och förstå hur olika komponenter och objekt kommer att interagera för att uppnå specifika funktioner.
  • De ger en plan för systemets beteende.
• Kommunikation och samarbete:
  • Sekvensdiagram fungerar som ett kommunikationsverktyg mellan intressenter, inklusive utvecklare, designers, projektledare och kunder.
  • De hjälper till att förmedla komplexa interaktioner i ett lättförståeligt visuellt format, vilket främjar samarbete och delad förståelse.
• Kravförtydligande:
  • Vid förfining av systemkrav kan sekvensdiagram användas för att förtydliga och specificera förväntade interaktioner mellan systemkomponenter eller mellan systemet och externa enheter.
  • De hjälper till att säkerställa en gemensam förståelse av systemets beteende bland alla intressenter.
• Felsökning och felsökning:
  • Utvecklare använder sekvensdiagram som ett felsökningsverktyg för att identifiera och analysera problem relaterade till ordningen och tidpunkten för meddelanden under systeminteraktioner.
  • Det ger en visuell representation av kontrollflödet och hjälper till att lokalisera och lösa problem.

4. Utmaningar med att använda sekvensdiagram

• Komplexitet och storlek:
  • När systemen växer i komplexitet kan sekvensdiagram bli stora och komplicerade. Att hantera storleken på diagrammet samtidigt som det fortfarande representerar interaktionerna korrekt kan vara utmanande, och alltför komplexa diagram kan bli svåra att förstå.
• Abstraktionsnivå:
  • Att hitta rätt balans när det gäller abstraktion kan vara utmanande. Sekvensdiagram måste vara tillräckligt detaljerade för att förmedla nödvändig information, men för mycket detaljer kan överväldiga läsarna. Det är viktigt att fokusera på de mest kritiska interaktionerna utan att fastna i detaljer.
• Dynamisk natur:
  • Sekvensdiagram representerar dynamiska aspekter av ett system, och som ett resultat kan de ändras ofta under utvecklingsprocessen. Att hålla sekvensdiagram uppdaterade med det utvecklande systemet kan vara en utmaning, särskilt i snabbt föränderliga eller agila utvecklingsmiljöer.
• Tvetydighet i meddelanden:
  • Ibland kan det vara svårt att definiera den exakta typen av meddelanden mellan objekt. Otydlighet i meddelandeinnehåll eller mening kan leda till missförstånd bland intressenter och påverka sekvensdiagrammets noggrannhet.
• Samtidighet och parallellism:
  • Att representera samtidiga och parallella processer kan vara komplext. Medan sekvensdiagram har mekanismer för att indikera parallell exekvering, kan visualisering av flera interaktioner som sker samtidigt vara utmanande och kan kräva ytterligare schematiska element.
• Realtidsbegränsningar:
  • Att representera realtidsbegränsningar och exakta tidskrav kan vara utmanande. Medan sekvensdiagram ger en sekventiell representation, kan det krävas ytterligare dokumentation eller kompletterande diagram för att korrekt fånga och kommunicera realtidsaspekter.