UML時序圖：全面指南

介紹

UML（統一建模語言）時序圖是一種互動圖，用於模擬物件隨時間的行為。它在實時系統中特別有用，因為時序限制和生命線至關重要。本文將介紹UML時序圖的核心概念，透過一個案例研究展示其應用，並提供一些創建有效時序圖的技巧與提示。

核心概念

生命線

生命線代表互動中的單一參與者。它以一條垂直線表示，顯示物件在時間上的存在。

狀態

狀態是物件可能處於的不同條件或模式。它們以生命線上的水平線段表示。

時間約束

時間約束指定特定狀態或轉移的持續時間或時序要求。它們以帶註解的垂直虛線表示。

時間訊息

時間訊息是發生在特定時間點的生命線之間的互動。它們以連接生命線的水平箭頭表示。

案例研究：停車場系統

我們來考慮一個配有閘門和車票機的停車場系統。下方的時序圖展示了汽車進入停車場時，這些組件之間的互動。

圖示說明

1. 汽車進入停車場：此事件觸發互動。
2. 閘門生命線:
   • 升起：閘門最初處於升起狀態。
   • 降下：閘門降下，以便汽車進入。
   • 升起（t1 + 3秒）：閘門在延遲3秒後再次升起。
3. 車票機生命線:
   • 阻塞：車票機最初處於阻塞狀態。
   • 啟用: 當閘門降下時，票務機器會啟用。
   • 未啟用: 發出票券後，票務機器會停用。
4. 時間限制: 閘門降下後必須在3秒內升起。
5. 時間訊息: 閘門降下會觸發票務機器啟用。

UML時間圖的技巧與提示

1. 清晰度: 確保圖表清晰易懂。使用一致的符號與標籤。
2. 精確度: 對時間限制與訊息要精確。使用註解來明確標示具體時間與條件。
3. 簡潔性: 保持圖表簡潔。專注於與情境相關的重要互動與狀態。
4. 一致性: 與專案中其他UML圖保持一致。使用相同的命名規範與風格。
5. 驗證: 與相關人員共同驗證時間圖，以確保其準確反映系統行為。

結論

UML時間圖是用於模擬即時系統行為的強大工具。透過理解關鍵概念並遵循最佳實務，您可以建立有效的時間圖，協助複雜系統的設計與驗證。汽車停車場系統的案例研究展示了如何以清晰且簡潔的方式，利用時間圖來模擬互動與時間限制。

參考文獻

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7. UML 實用指南 – 了解 UML 建模所需的一切
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