راهنمای جامع نمودارهای زمانی UML

مقدمه

نمودارهای زمانی UML (زبان مدلسازی یکپارچه) نوعی نمودار تعامل هستند که بر محدودیت‌های زمانی تعامل‌ها تمرکز دارند. این نمودارها برای نشان دادن تعاملات بین اشیاء در طول یک بازه زمانی مشخص استفاده می‌شوند و تغییرات شرایط را در طول زمان برجسته می‌کنند. این راهنما به بررسی جامع نمودارهای زمانی UML می‌پردازد، از جمله هدف آنها، عناصر کلیدی و نحوه ایجاد و تفسیر آنها.

هدف نمودارهای زمانی UML

نمودارهای زمانی UML برای موارد زیر استفاده می‌شوند:

• استدلال درباره زمان: تحلیل و درک جنبه‌های زمانی تعاملات بین اشیاء.
• نشان دادن محدودیت‌های زمانی: نمایش شرایطی که باید در بازه‌های زمانی خاص برقرار شوند.
• مدل‌سازی سیستم‌های زمان واقعی: نمایش سیستم‌هایی که در آن‌ها زمان عامل کلیدی است، مانند سیستم‌های تعبیه‌شده، پروتکل‌های ارتباطی و تحلیل عملکرد.

مثال‌های کاربردی:

• حوزه پزشکی: مدل‌سازی مراحل بیماری و زمان‌بندی مداخلات.
• تجربه کاربری: تحلیل تأخیر و عملکرد یک وب‌سایت یا برنامه.

عناصر کلیدی نمودارهای زمانی UML

خط زندگی

خط زندگی نماینده یک شرکت‌کننده فردی در تعامل است. این می‌تواند یک شی، کاربر یا هر موجودیت دیگری باشد که در تعامل شرکت می‌کند. خطوط زندگی به صورت نوارهای افقی نمایش داده می‌شوند و وجود شرکت‌کننده را در طول زمان نشان می‌دهند.

خط زمانی حالت یا شرط

خط زمانی حالت یا شرط، حالت یک شی یا شرطی که باید برقرار شود را نشان می‌دهد. این خط به صورت نوار افقی با بخش‌هایی که حالت‌ها یا شرایط مختلف را در طول زمان نشان می‌دهند، نمایش داده می‌شود.

محدودیت مدت زمان

محدودیت مدت زمان، مدت زمانی را مشخص می‌کند که در آن شرط باید برقرار شود. این محدودیت به صورت نوار افقی با دو خط عمودی که شروع و پایان مدت زمان را نشان می‌دهند، نمایش داده می‌شود.

محدودیت زمانی

محدودیت زمانی، زمانی را مشخص می‌کند که در آن شرط باید برقرار شود. این محدودیت به صورت خط عمودی که خط زندگی را در زمان خاصی قطع می‌کند، نمایش داده می‌شود.

رویداد تخریب

رویداد تخریب نقطه‌ای در زمان را نشان می‌دهد که در آن یک شی از بین می‌رود. این رویداد با علامت «X» در انتهای خط زندگی نمایش داده می‌شود.

نمادگذاری

نمادگذاری در نمودارهای زمانی UML شامل برچسب‌ها و توضیحاتی است که اطلاعات اضافی درباره محدودیت‌های زمانی و شرایط ارائه می‌کنند.

ایجاد نمودارهای زمانی UML

مراحل ایجاد یک نمودار زمانی UML

1. شناسایی شرکت‌کنندگان: تعیین اشیاء، بازیگران یا موجودیت‌هایی که در تعامل شرکت خواهند کرد.
2. تعیین خطوط زندگی: نوارهای افقی را رسم کنید تا خطوط زندگی شرکت‌کنندگان را نشان دهند.
3. اضافه کردن حالت‌ها یا شرایط: خطوط زندگی را به بخش‌هایی تقسیم کنید تا حالت‌ها یا شرایط مختلف را در طول زمان نشان دهند.
4. تعیین محدودیت‌های مدت زمان: نوارهای افقی با خطوط عمودی اضافه کنید تا مدت زمانی که شرایط باید برآورده شوند را نشان دهند.
5. تعیین محدودیت‌های زمانی: خطوط عمودی اضافه کنید که خطوط زندگی را قطع کنند تا نقاط خاص زمانی را که شرایط باید برآورده شوند، نشان دهند.
6. اضافه کردن وقایع تخریب: یک «X» را در انتهای خط زندگی قرار دهید تا تخریب شیء را نشان دهید.
7. برچسب‌گذاری و نوشتن توضیحات: برچسب‌ها و توضیحات اضافی اضافه کنید تا اطلاعات بیشتری درباره محدودیت‌های زمانی و شرایط ارائه شود.

تفسیر دیاگرام‌های زمانی UML

درک خطوط زندگی

• نوارهای افقی: وجود شرکت‌کننده را در طول زمان نشان می‌دهد.
• بخش‌ها: حالت‌ها یا شرایط مختلف را در طول زمان نشان می‌دهد.

درک محدودیت‌های مدت زمان

• نوارهای افقی با خطوط عمودی: مدت زمانی را که شرط باید برآورده شود، نشان می‌دهد.
• نقاط شروع و پایان: شروع و پایان مدت زمان را نشان می‌دهد.

درک محدودیت‌های زمانی

• خطوط عمودی: نقاط خاص زمانی را که شرایط باید برآورده شوند، نشان می‌دهد.
• تقاطع با خطوط زندگی: زمان خاصی را روی خط زندگی نشان می‌دهد.

درک وقوع تخریب

• نماد «X»: نمایش دادن تخریب شیء.
• پایان خط زندگی: وقوع تخریب در انتهای خط زندگی قرار می‌گیرد.

درک نمادگذاری

• برچسب‌ها و توضیحات: اطلاعات اضافی در مورد محدودیت‌های زمانی و شرایط ارائه می‌کند.
• اطلاعات اضافی: شامل هرگونه جزئیات مرتبطی است که در درک جنبه‌های زمانی تعامل کمک می‌کند.

مثال: زمان‌بندی وب‌سایت

این نمودار زمان‌بندی UML توالی رویدادها و محدودیت‌های زمانی مربوط به تعامل وب را نشان می‌دهد، به‌ویژه بر جنبه‌های زمانی چرخه درخواست و پاسخ وب تمرکز دارد. این نمودار با عنوان «sd زمان‌بندی وب‌سایت» عنوان شده و چهار خط زندگی را شامل می‌شود که شرکت‌کنندگان در تعامل را نمایش می‌دهند: کاربر وب، مرورگر وب، حل‌کننده DNS و سرور وب. محور افقی زمان را نشان می‌دهد که به ثانیه‌ها علامت‌گذاری شده است.

خطوط زندگی و حالات

1. کاربر وب
   • حالات/شرایط:
     • بی‌فعال: کاربر به‌طور فعال با وب تعامل ندارد.
     • آدرس وب: کاربر یک آدرس وب را در مرورگر وارد می‌کند.
     • در انتظار: کاربر در انتظار بارگذاری صفحه وب است.
     • مشاهده: کاربر در حال مشاهده صفحه وب است.
2. مرورگر وب
   • حالات/شرایط:
     • بی‌فعال: مرورگر به‌طور فعال در حال پردازش یک درخواست نیست.
     • در حال پردازش: مرورگر در حال پردازش ورودی کاربر یا پاسخ سرور است.
     • در انتظار: مرورگر در انتظار پاسخ از سرور است.
   • رویدادها/محرک‌ها:
     • حل کردن آدرس URL: مرورگر آدرس URL را به آدرس IP تبدیل می‌کند.
     • درخواست HTTP: مرورگر یک درخواست HTTP به سرور وب ارسال می‌کند.
     • نمایش صفحه: مرورگر صفحه وب را به کاربر نمایش می‌دهد.
   • محدودیت‌های زمانی:
     • فرآیند حل کردن آدرس URL باید بین 0 تا 400 میلی‌ثانیه طول بکشد.
     • درخواست HTTP باید در مدت 50 تا 200 میلی‌ثانیه پس از حل کردن آدرس URL ارسال شود.
     • صفحه باید در مدت 100 تا 500 میلی‌ثانیه پس از دریافت پاسخ HTTP به کاربر نمایش داده شود.
3. حل‌کننده DNS
   • حالت‌ها/شرایط:
     • بی‌فعال: حل‌کننده DNS به طور فعال در حال حل کردن یک نام دامنه نیست.
     • در حال پردازش: حل‌کننده DNS در حال پردازش یک درخواست حل کردن نام دامنه است.
   • محدودیت‌های زمانی:
     • فرآیند حل کردن DNS باید بین 0 تا 400 میلی‌ثانیه طول بکشد.
4. سرور وب
   • حالت‌ها/شرایط:
     • در انتظار: سرور وب در حال انتظار برای دریافت درخواست ورودی است.
     • پردازش: سرور وب در حال پردازش درخواست ورودی است.
     • ارسال پاسخ: سرور وب در حال ارسال پاسخ به مرورگر وب است.
   • محدودیت‌های زمانی:
     • سرور وب باید پاسخ را در مدت زمان ۲۰۰ تا ۸۰۰ میلی‌ثانیه پس از دریافت درخواست ارسال کند.

تعامل‌ها و محدودیت‌های زمانی

1. کاربر وب به مرورگر وب:
   • کاربر یک آدرس URL را در مرورگر وب وارد می‌کند و از حالت «بی‌فعال» به حالت «آدرس» تغییر می‌کند.
   • مرورگر وب آدرس URL را حل می‌کند که باید در مدت زمان ۰ تا ۴۰۰ میلی‌ثانیه انجام شود.
2. مرورگر وب به راه‌حل DNS:
   • مرورگر وب یک پیام هم‌زمان به راه‌حل DNS ارسال می‌کند تا آدرس URL را به آدرس IP حل کند.
   • راه‌حل DNS درخواست را پردازش می‌کند که باید در مدت زمان ۰ تا ۴۰۰ میلی‌ثانیه انجام شود.
3. مرورگر وب به سرور وب:
   • مرورگر وب یک درخواست HTTP به سرور وب ارسال می‌کند که باید در مدت زمان ۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌ثانیه پس از حل آدرس URL ارسال شود.
   • سرور وب درخواست را پردازش می‌کند و پاسخ را به مرورگر وب بازگرداند.
   • سرور وب باید پاسخ را در مدت زمان ۲۰۰ تا ۸۰۰ میلی‌ثانیه پس از دریافت درخواست ارسال کند.
4. مرورگر وب به کاربر وب:
   • مرورگر وب صفحه وب را برای کاربر نمایش می‌دهد که باید در مدت زمان ۱۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌ثانیه پس از دریافت پاسخ HTTP انجام شود.
   • کاربر از حالت «انتظار» به حالت «مشاهده» صفحه وب تغییر می‌کند.

محدودیت‌های زمانی

• حل آدرس URL: فرآیند حل آدرس URL باید در مدت زمان ۰ تا ۴۰۰ میلی‌ثانیه انجام شود.
• درخواست HTTP: درخواست HTTP باید در مدت زمان ۵۰ تا ۲۰۰ میلی‌ثانیه پس از حل کردن آدرس ارسال شود.
• پاسخ سرور وب: سرور وب باید پاسخ را در مدت زمان ۲۰۰ تا ۸۰۰ میلی‌ثانیه پس از دریافت درخواست ارسال کند.
• نمایش صفحه: صفحه وب باید به کاربر در مدت زمان ۱۰۰ تا ۵۰۰ میلی‌ثانیه پس از دریافت پاسخ HTTP نمایش داده شود.

تغییرات حالت

• کاربر وب: انتقال از «بی‌فعال» به «آدرس» به «انتظار» به «مشاهده».
• مرورگر وب: انتقال از «بی‌فعال» به «پردازش» به «انتظار» به «نمایش صفحه».
• حل‌کننده DNS: انتقال از «بی‌فعال» به «پردازش» و بازگشت به «بی‌فعال».
• سرور وب: انتقال از «انتظار» به «پردازش» به «ارسال پاسخ» و بازگشت به «انتظار».

پیام هم‌زمان

• مرورگر وب یک پیام هم‌زمان به حل‌کننده DNS ارسال می‌کند تا آدرس را حل کند، که نشان‌دهنده این است که مرورگر منتظر می‌ماند تا حل‌کننده DNS حل کردن را به پایان برساند و سپس ادامه دهد.

رویداد یا تحریک

• درخواست HTTP ارسال شده توسط مرورگر وب به سرور وب یک رویداد است که سرور وب را مجبور به پردازش درخواست و ارسال پاسخ می‌کند.

این نمودار زمان‌بندی به طور مؤثر جنبه‌های زمانی تعامل وب را مدل می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که تمام محدودیت‌های زمانی رعایت شده و تعامل در محدوده زمانی مشخص به صورت مورد انتظار ادامه می‌یابد.

نمودار زمان‌بندی

1. زندگی‌نامه کاربر:
   • نوار افقی که تعامل کاربر با وب‌سایت را نشان می‌دهد.
   • بخش‌هایی که حالت‌های مختلف تعامل کاربر را نشان می‌دهند (مثلاً درخواست ارسال شده، درخواست دریافت شده، پاسخ ارسال شده).
   • محدودیت‌های مدت زمان برای هر حالت.
   • محدودیت‌های زمانی برای رویدادهای خاص (مثلاً درخواست ارسال شده، پاسخ دریافت شده).
2. زندگی‌نامه سرور:
   • نوار افقی که پردازش سرور درخواست کاربر را نشان می‌دهد.
   • بخش‌هایی که حالت‌های مختلف پردازش سرور را نشان می‌دهند (مثلاً درخواست دریافت شده، پردازش، پاسخ ارسال شده).
   • محدودیت‌های مدت زمان برای هر حالت.
   • محدودیت‌های زمانی برای رویدادهای خاص (مثلاً دریافت درخواست، ارسال پاسخ).
3. نمادگذاری:
   • برچسب‌هایی که حالت‌های تعامل کاربر و پردازش سرور را نشان می‌دهند.
   • توضیحاتی که محدودیت‌های زمانی و شرایط تعامل را توضیح می‌دهند.

نتیجه‌گیری

نمودارهای زمانی UML برای مدل‌سازی و تحلیل جنبه‌های زمانی تعاملات بین اشیاء ضروری هستند. با درک عناصر کلیدی و دنبال کردن مراحل ایجاد و تفسیر آنها، می‌توانید به طور مؤثر از نمودارهای زمانی برای استدلال درباره زمان و مدل‌سازی سیستم‌های زمان واقعی استفاده کنید.

منابع

1. نمودار زمانی چیست؟
   • ویژوال پارادایم. (بدون تاریخ).نمودار زمانی چیست؟ .
2. 12. نمودار زمانی – گروه جامعه ویژوال پارادایم
   • گروه جامعه ویژوال پارادایم. (2018، 11 مه).نمودار زمانی – گروه جامعه ویژوال پارادایم .
3. چگونه نمودار زمانی را رسم کنیم؟
   • ویژوال پارادایم. (بدون تاریخ).چگونه نمودار زمانی را رسم کنیم؟ .
4. محدودیت‌های زمانی نمودار زمانی – UML – بحث درباره ویژوال پارادایم
   • فرم‌های ویژوال پارادایم. (2019، 19 ژوئیه).محدودیت‌های زمانی نمودار زمانی – UML – بحث درباره ویژوال پارادایم .
5. مقدمه‌ای بر نمودارهای UML در ویژوال پارادایم – ArchiMetric
   • ArchiMetric. (2024، 23 اوت).مقدمه‌ای بر نمودارهای UML در ویژوال پارادایم – ArchiMetric .
6. نمودار زمانی، مثال نمودارهای UML: زمان‌بندی حالت / شرایط – گروه جامعه ویژوال پارادایم
   • گروه جامعه ویژوال پارادایم. (۲۰۱۸، ۲۴ سپتامبر). نمودار زمانبندی، مثال نمودارهای UML: زمانبندی حالت / شرایط – گروه جامعه ویژوال پارادایم .
7. راهنمای عملی UML – همه چیزی که باید درباره مدلسازی UML بدانید
   • ویژوال پارادایم. (بدون تاریخ). راهنمای عملی UML – همه چیزی که باید درباره مدلسازی UML بدانید .
8. نمودار زمانبندی – نمودارهای UML 2 – ابزار مدلسازی UML
   • ویژوال پارادایم. (بدون تاریخ). نمودار زمانبندی – نمودارهای UML 2 – ابزار مدلسازی UML .
9. نمودار زمانبندی – گروه جامعه ویژوال پارادایم
   • گروه جامعه ویژوال پارادایم. (بدون تاریخ). نمودار زمانبندی – گروه جامعه ویژوال پارادایم .

 

 

This post is also available in Deutsch, English, Español, Français, Bahasa Indonesia, 日本語, Polski, Portuguese, Ру́сский, Việt Nam, 简体中文 and 繁體中文.