如何設(shè)計時序圖—以APA自動泊車系統(tǒng)為例（一）

1.時序圖說明

序列圖是一種 UML（統(tǒng)一建模語言）圖，它說明了系統(tǒng)中對象之間隨時間的交互，通常用于可視化消息流和軟件系統(tǒng)中對象之間方法調(diào)用的順序。

時序圖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(fā)送和接收的來動態(tài)展示對象之間的交互；相對于其他UML圖，時序圖更強調(diào)交互的時間順序；可以直觀的描述并發(fā)進程。

2.繪制原則

繪制原則在比較簡單，但是如果想要細致的描述出真實的交互情況，還需要在細節(jié)處多加斟酌，以及對整體流程有清晰的把握。在最近繪制時序圖的工作過程，我感覺到自己對系統(tǒng)的認識深入和清晰了許多，不求甚解的地方突然豁然開朗了。

1. 角色（Actor）

系統(tǒng)角色，可以是人、機器、其他系統(tǒng)、子系統(tǒng)；在時序圖中用下圖表示。

2. 對象（Object）和生命線（Lifeline）

對象：對象的左右順序并不重要，但是為了作圖清晰整潔，通常應(yīng)遵循以下兩個原則：把交互頻繁的對象盡可能的靠攏；2.把初始化整個交互活動的對象放置在最左端。

生命線：在時序圖中表示為從對象圖標(biāo)向下延伸的一條虛線，表示對象存在的時間。

3. 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(nèi)對象將執(zhí)行相應(yīng)的操作。它可以被理解成C語言語義中一對花括號{ }中的內(nèi)容；用小矩形表示。

4. 消息（Message）

同步消息（Synchronous Message）：消息的發(fā)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.

異步消息（Asynchronous Message）：消息發(fā)送者通過消息把信號傳遞給消息的接收者，然后繼續(xù)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(fā)送者是并發(fā)工作的。

返回消息（Return Message）：返回消息表示從過程調(diào)用返回。

5. 自關(guān)聯(lián)消息

表示方法的自身調(diào)用或者一個對象內(nèi)的一個方法調(diào)用另外一個方法。

6. 組合片段

組合片段用來解決交互執(zhí)行的條件和方式，它允許在序列圖中直接表示邏輯組件，用于通過指定條件或子進程的應(yīng)用區(qū)域，為任何生命線的任何部分定義特殊條件和子進程。主要使用的組合片段名稱及含義如下：

3.繪制建議

時序圖最重要的是應(yīng)該清晰、準(zhǔn)確地表達系統(tǒng)的交互和行為。根據(jù)需要，最好與團隊成員進行溝通和反饋，以確保時序圖能夠準(zhǔn)確地傳達設(shè)計意圖，能夠讓開發(fā)人員沒有誤解。

以下是個人在繪制時序圖時總結(jié)的一些心得體會：

1. 確定目標(biāo) ：明確繪制時序圖的目的是什么。是為了理解系統(tǒng)的交互流程，還是為了進行設(shè)計和調(diào)試等工作？這有助于確定所需的詳細程度和關(guān)注的重點。
2. 選擇適當(dāng)?shù)念w粒度 ：根據(jù)上一條確定的目標(biāo)和需求，選擇適當(dāng)?shù)牧６葋肀硎緦ο蠛拖ⅰｎw粒度太細可能導(dǎo)致時序圖復(fù)雜難懂，而粒度太粗可能會丟失一些重要的細節(jié)?？隙ǖ氖?，我們沒辦法傳遞所有的信息，需要根據(jù)時序圖目的去選擇描述的傾向性。
3. 使用清晰的命名 ：為每個角色、對象和消息選擇清晰、準(zhǔn)確的命名，以確保時序圖的可讀性和理解性。避免使用模糊或不明確的術(shù)語，盡量使用業(yè)務(wù)領(lǐng)域相關(guān)的術(shù)語。
4. 合理組織布局 ：在繪制時序圖時，合理組織和布局對象、生命線和消息，使其易于理解?？梢园凑諘r間順序排列對象和消息，并使用對齊和間距來提高可讀性。
5. 使用注釋和說明 ：在時序圖中使用注釋和說明來提供額外的解釋和上下文信息。這可以幫助讀者更好地理解時序圖，尤其是對于復(fù)雜的交互和控制流程。
6. 簡化和抽象 ：對于復(fù)雜的系統(tǒng)和交互，可以考慮使用簡化和抽象的方式來繪制時序圖，以突出重點和減少混亂?？梢允褂梅謱雍颓短椎臅r序圖，或者使用關(guān)鍵路徑和關(guān)鍵消息進行突出。
7. 使用工具支持 ：考慮使用專業(yè)的時序圖繪制工具，如UML建模工具或在線繪圖工具。這些工具提供了更多的功能和自動化支持，可以使繪制和編輯時序圖更加高效和方便。

4.繪制工具推薦

磨刀不誤砍柴工，在信息化時代，好的工具能夠成倍的提高我們的工作效率，下面介紹常用的時序圖繪制工具。

1. Enterprise Architect ：EA（Enterprise Architect）是一種功能強大的建模和設(shè)計工具，廣泛用于軟件開發(fā)、系統(tǒng)工程和業(yè)務(wù)流程建模等領(lǐng)域。
2. Draw.io：Draw.io是一個在線繪圖工具，提供了各種圖表類型的繪制功能，包括時序圖。它具有直觀的用戶界面和豐富的圖形庫，可以輕松繪制和編輯時序圖。Draw.io還支持與Google Drive、Dropbox等云存儲服務(wù)的集成，方便團隊協(xié)作和文件共享。
3. Microsoft Visio ：Microsoft Visio是一種流行的商業(yè)繪圖工具，具有豐富的圖形庫和模板，可用于創(chuàng)建各種圖表和圖形，包括時序圖。Visio提供了直觀的界面和強大的繪圖功能，適用于較復(fù)雜的時序圖繪制需求。
4. Lucidchart ：Lucidchart是另一種在線繪圖工具，具有易用的界面和廣泛的圖形庫。它支持時序圖的繪制，提供了一系列交互元素和布局選項，方便繪制和調(diào)整時序圖的結(jié)構(gòu)和樣式。Lucidchart還提供了與Google Drive、Slack等工具的集成，便于團隊協(xié)作和分享。
5. PlantUML ：PlantUML是一種基于文本的繪圖工具，可以通過簡單的文本描述來生成各種UML圖，包括時序圖。它具有簡單易用的語法，并支持多種輸出格式，可以使用PlantUML在任何文本編輯器中編寫時序圖，并使用命令行或插件將其轉(zhuǎn)換為圖像。

詳細說說我用過的兩個工具，EA和Draw.io ：

EA就不用說了，在汽車行業(yè)內(nèi)鼎鼎大名，我們見到大量的設(shè)計圖都是出自EA，軟件內(nèi)置有專門的狀態(tài)機繪制模塊、軟件部署、autosar、時序圖等等，并且能夠自動生成代碼，用起來十分方便，還美觀整潔。

但是由于專業(yè)版的收費原因，我供職的幾家都沒有買正版（流汗），只能自己在家用著玩玩，或者使用試用版，有30天免費試用（導(dǎo)出圖片會有水?。?。

EA提供的時序圖模板

Draw.io最大的優(yōu)點是其便捷性，可以在線繪制，并且擁有多種模板，聯(lián)網(wǎng)自動更新，方便團隊協(xié)作?？梢陨螱ithub上下載應(yīng)用程序，體驗和在線版一模一樣，完美實現(xiàn)無環(huán)境依賴的辦公。

Draw.io提供的時序圖模板