UML 图解：顺序图（ sequence diagram ）-火龙果软件

UML 图解：顺序图（ sequence diagram ）

俎涛，火龙果软件工程技术中心

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2020-2-21

为什么需要顺序图建模

我们描述过程一般有2种方式：

1. 按照时间顺序，把活动编排顺序，这就是活动图。参见：活动图

2. 列出对象，按照时间的顺序，描述各个对象的交互，这就是交互图。

而顺序图属于交互图的一种（除此之外，还有：通信图、交互概览图、时间图，参见：UML概览）。描述活动的过程，大家一般想到的是活动图，为什么还需要顺序图呢？

这是因为只是描述过程，而不知道过程的各个活动由谁负责，这样的过程是无法执行的。所以，必须把过程分解为多个角色/类/模块的职责。类的关系和职责的描述用类图(参见：类图)，而活动图和类图是完全不同的视角，这就需要一个以对象交互视角描述活动过程的图。

请看下面2个图例的对比：

下面是引入了顺序图的分析设计方法：

可见，借助顺序图，我们可以把活动清晰的分解为对象的交互，然后在定义类图，这样每个行为都有了负责者，这无论是对业务流程分析还是软件流程分析都是关键的一环：

业务流程的交互分析可以让每个业务工作有人负责。

软件流程的交互分析可以让每个软件功能有模块负责。

顺序图有什么

任何UML图都有语义、元素、关系和用途，下面对顺序图做个列表描述：

语义	描述几个对象随时间顺序而进行的交互
元素	对象 (object) ,生命线（lifeline），端点（endpoint），图的门口（diagram gate），状态（state）
关系	对象之间的消息（message），分为同步调用（call）、异步消息(message)和自身消息（self message）
用途	可以描述业务对象之间的交互，用户和系统的交互，也可以描述系统对象之间的交互。

图例：贪吃蛇游戏的顺序图

为了让读者看的更形象，采用图例的方式介绍顺序图的用法，下面是贪吃蛇游戏的顺序图：

顺序图说明：

对象交互而不是类交互，因为对象才能在时间上存在，才具有生命。

按照时间上下位置编排消息的先后次序

顺序图的交互过程是不可逆的，因为时间是流逝的、历史不可以重来。

对象的说明：

对象一般是属于某个类的，一个顺序图上可以具有同类的多个对象。

对象最好具有名字，这样我们才能区分同类的多个对象。

分配过程到对象交互的过程，就是职责分配的过程，这会造就类的职责（参见：类图）；

职责分配的原则是：高内聚、低耦合，这样的关系简单清晰、互相影响小、执行效率高。

消息的说明：

消息一定是被对象发出或者接收的，所以消息也是有存在时长的；
消息不能超越对象的生命周期。
交互消息的存在3种：

同步消息: 发出消息的对象，会等待接收消息的对象的响应，有了响应后才继续Next。

异步消息：发消息的对象，发出消息后就继续做自己的事情，不等待接收消息的对象的响应。

自身消息：对象发给自己的消息，也就是执行自己的职责。

顺序图的要素说明：

如下是顺序图中的对象的说明字典：

序号	对象	说明
1.	player1:Player	游戏的对象，可以启动游戏，控制蛇的方向。
2.	Timer1:Timer	定时器的对象，可以产生时钟心跳，驱动蛇爬动。
3.	map1:Map	地图的对象，可以被打开，上面有一个食物对象和一个蛇对象。
4.	snake1:Snake	蛇的对象，被地图创建，可以爬动，还可以吃食物。
5.	Food1:Food	食物的对象，可以被地图创建，也可以被蛇吃掉。