UML(통합 모델링 언어) 시스템 설계를 시각화하는 표준 방법을 설정하는 것을 목표로 하는 소프트웨어 엔지니어링 분야의 모델링 언어입니다. UML은 상호 작용, 구조 및 동작 다이어그램과 같은 다양한 유형의 다이어그램 생성을 안내합니다. ㅏ 시퀀스 다이어그램 가장 일반적으로 사용되는 상호 작용 도표.
상호작용 다이어그램
상호작용 다이어그램은 다음을 표시하는 데 사용됩니다. 대화형 행동 시스템의. 시스템의 상호 작용을 시각화하는 것은 어려울 수 있으므로 다양한 유형의 상호 작용 다이어그램을 사용하여 시스템의 상호 작용의 다양한 기능과 측면을 포착합니다.
- 시퀀스 다이어그램은 단순히 객체 간의 상호 작용을 순차적 순서, 즉 이러한 상호 작용이 발생하는 순서로 묘사합니다.
- 시퀀스 다이어그램을 참조하기 위해 이벤트 다이어그램 또는 이벤트 시나리오라는 용어를 사용할 수도 있습니다.
- 시퀀스 다이어그램은 시스템 기능의 개체가 어떤 순서로 어떻게 작동하는지 설명합니다.
- 이러한 다이어그램은 기업인과 소프트웨어 개발자가 신규 시스템과 기존 시스템에 대한 요구 사항을 문서화하고 이해하기 위해 널리 사용됩니다.
시퀀스 다이어그램의 중요한 주제
1. 시퀀스 다이어그램 표기법
1.1. 배우
UML 다이어그램의 행위자는 시스템 및 해당 개체와 상호 작용하는 역할 유형을 나타냅니다. 여기서 액터는 항상 UML 다이어그램을 사용하여 모델링하려는 시스템 범위 밖에 있다는 점에 유의하는 것이 중요합니다.
우리는 액터를 사용하여 인간 사용자 및 기타 외부 주체를 포함한 다양한 역할을 묘사합니다. 우리는 막대형 표기법을 사용하여 UML 다이어그램에서 행위자를 나타냅니다. 시퀀스 다이어그램에는 여러 액터가 있을 수 있습니다.
예를 들어:
여기서 좌석 예약 시스템의 사용자는 시스템 외부에 존재하고 시스템의 일부가 아닌 행위자로 표시됩니다.
1.2. 생명선
라이프라인은 시퀀스 다이어그램의 개별 참가자를 나타내는 명명된 요소입니다. 따라서 기본적으로 시퀀스 다이어그램의 각 인스턴스는 생명선으로 표시됩니다. 라이프라인 요소는 시퀀스 다이어그램의 상단에 위치합니다. 수명선 이름 지정을 위한 UML 표준은 다음 형식을 따릅니다.
인스턴스 이름 : 클래스 이름
8 대 1 멀티플렉서
우리는 직사각형에 생명선을 표시합니다. 머리 이름과 유형으로. 머리는 위에 표시된 것처럼 수직 점선(줄기라고 함) 위에 위치합니다.
- 이름이 지정되지 않은 인스턴스를 모델링하려면 라이프라인 이름 부분이 비어 있다는 점을 제외하면 동일한 패턴을 따릅니다.
- 생명선과 액터의 차이점
- 생명선은 항상 시스템 내부의 개체를 묘사하는 반면 행위자는 시스템 외부의 개체를 묘사하는 데 사용됩니다.
다음은 시퀀스 다이어그램의 예입니다.
1.3. 메시지
객체 간의 통신은 메시지를 사용하여 표현됩니다. 메시지는 수명선에 순차적으로 나타납니다.
- 화살표를 사용하여 메시지를 나타냅니다.
- 수명선과 메시지는 시퀀스 다이어그램의 핵심을 형성합니다.
메시지는 크게 다음 범주로 분류될 수 있습니다.
동기 메시지
동기 메시지는 상호 작용이 진행되기 전에 응답을 기다립니다. 발신자는 수신자가 메시지 처리를 완료할 때까지 기다립니다. 호출자는 수신자가 이전 메시지를 처리했다는 것을 알 때, 즉 응답 메시지를 받은 경우에만 계속합니다.
- 객체 지향 프로그래밍의 많은 호출은 동기식입니다.
- 우리는 단단한 화살촉 동기 메시지를 나타냅니다.
비동기 메시지
비동기 메시지는 수신자의 응답을 기다리지 않습니다. 수신자가 이전 메시지를 처리하는지 여부에 관계없이 상호 작용이 진행됩니다. 우리는 늘어선 화살촉 비동기 메시지를 표현합니다.
1.4. 메시지 작성
시퀀스 다이어그램에서 새 객체를 인스턴스화하기 위해 Create 메시지를 사용합니다. 특정 메시지 호출에 객체 생성이 필요한 상황이 있습니다. 이는 점선 화살표로 표시되며 그 위에 레이블이 붙은 생성 단어가 메시지 생성 기호임을 지정합니다.
예를 들어:
전자 상거래 웹사이트에서 새 주문을 생성하려면 Order 클래스의 새 객체를 생성해야 합니다.
1.5. 메시지 삭제
객체를 삭제하려면 삭제 메시지를 사용합니다. 객체가 메모리 할당 해제되거나 시스템 내에서 파괴되면 메시지 삭제 기호를 사용합니다. 이는 시스템에서 개체의 발생을 파괴합니다. x로 끝나는 화살표로 표시됩니다.
알고리즘의 버블 정렬
예를 들어:
아래 시나리오에서는 사용자가 주문을 받았을 때 주문 클래스의 객체가 소멸될 수 있습니다.
1.6. 셀프 메시지
개체가 자신에게 메시지를 보내야 하는 특정 시나리오가 발생할 수 있습니다. 이러한 메시지를 셀프 메시지라고 하며 다음과 같이 표시됩니다. U자형 화살표 .
다른 예시:
장치가 웹캠에 액세스하려는 시나리오를 생각해 보십시오. 이러한 시나리오는 자체 메시지를 사용하여 표현됩니다.
1.7. 답장 메시지
응답 메시지는 수신자로부터 발신자에게 전송되는 메시지를 표시하는 데 사용됩니다. 우리는 반환/응답 메시지를 다음을 사용하여 표현합니다. 점선으로 화살표 머리 열기 . 수신자가 응답 메시지를 보낸 경우에만 상호작용이 진행됩니다.
예를 들어:
장치가 사용자에게 사진을 요청하는 시나리오를 생각해 보세요. 여기서 전송되는 사진을 보여주는 메시지는 응답 메시지입니다.
빨리 정렬해
1.8. 메시지를 찾았습니다.
발견됨 메시지는 알 수 없는 소스가 메시지를 보내는 시나리오를 나타내는 데 사용됩니다. 를 사용하여 표현됩니다. 생명선을 향한 화살표 끝점에서.
예를 들어:
하드웨어 오류 시나리오를 고려하십시오.
여러 가지 이유가 있을 수 있으며 하드웨어 오류의 원인이 무엇인지 확실하지 않습니다.
1.9. 잃어버린 메시지
분실 메시지는 수신자가 시스템에 알려지지 않은 시나리오를 나타내는 데 사용됩니다. 이는 생명선의 끝점을 향하는 화살표를 사용하여 표시됩니다.
예를 들어:
경고가 생성되는 시나리오를 생각해 보세요.
수명선이 상호 작용하는 사용자 또는 기타 소프트웨어/객체에 대해 경고가 생성될 수 있습니다. 목적지를 미리 알 수 없으므로 분실된 메시지 기호를 사용합니다.
1.10. 근위 연대
조건을 모델링하기 위해 UML에서 가드를 사용합니다. 조건이 충족된다는 구실로 메시지 흐름을 제한해야 할 때 사용됩니다. 가드는 소프트웨어 개발자에게 시스템이나 특정 프로세스에 연결된 제약 조건을 알리는 데 중요한 역할을 합니다.
예를 들어:
현금을 인출하기 위해서는 아래와 같이 잔액이 0보다 큰 조건을 충족해야 합니다.
위의 시퀀스 다이어그램은 감정 기반 음악 플레이어의 시퀀스 다이어그램을 보여줍니다.
- 먼저 사용자가 응용 프로그램을 엽니다.
- 그러면 장치가 웹캠에 액세스할 수 있게 됩니다.
- 웹캠은 사용자의 이미지를 캡처합니다.
- 이 장치는 알고리즘을 사용하여 얼굴을 감지하고 기분을 예측합니다.
- 그런 다음 가능한 기분 사전에 대한 데이터베이스를 요청합니다.
- 기분은 데이터베이스에서 검색됩니다.
- 기분이 사용자에게 표시됩니다.
- 음악은 데이터베이스에서 요청됩니다.
- 재생목록이 생성되어 최종적으로 사용자에게 표시됩니다.
2. 시퀀스 다이어그램을 만드는 방법은 무엇입니까?
시퀀스 다이어그램을 작성하려면 여러 단계가 필요하며 일반적으로 소프트웨어 개발의 설계 단계에서 수행되어 시간이 지남에 따라 다양한 구성 요소나 객체가 어떻게 상호 작용하는지 보여줍니다. 다음은 시퀀스 다이어그램을 만드는 방법에 대한 단계별 가이드입니다.
- 시나리오 파악:
- 시퀀스 다이어그램에 표현하려는 특정 시나리오 또는 사용 사례를 이해합니다. 이는 개체 간의 특정 상호 작용일 수도 있고 특정 프로세스의 메시지 흐름일 수도 있습니다.
- 참가자 목록:
- 시나리오에 관련된 참가자(객체 또는 행위자)를 식별합니다. 참가자는 사용자, 시스템 또는 외부 엔터티일 수 있습니다.
- 수명선 정의:
- 시간이 지남에 따라 각 개체의 생명선을 나타내는 각 참가자에 대해 수직 점선을 그립니다. 생명선은 상호 작용 중에 개체의 존재를 나타냅니다.
- 생명선 정렬:
- 상호 작용에 참여하는 순서에 따라 생명선을 수평으로 배치합니다. 이는 참가자 간의 메시지 흐름을 시각화하는 데 도움이 됩니다.
- 활성화 표시줄 추가:
- 각 메시지에 대해 보내는 참가자의 수명선에 활성화 표시줄을 그립니다. 활성화 막대는 참가자가 적극적으로 메시지를 처리하는 기간을 나타냅니다.
- 메시지 그리기:
- 화살표를 사용하여 참가자 간의 메시지를 나타냅니다. 메시지는 수명선 사이에서 수평으로 흐르며 개체 간의 통신을 나타냅니다. 다양한 유형의 메시지에는 동기(실선 화살표), 비동기(점선 화살표) 및 자체 메시지가 포함됩니다.
- 반환 메시지 포함:
- 참가자가 응답 메시지를 보내는 경우 원래 보낸 사람에게 반환되는 점선 화살표를 그려 반환 메시지를 나타냅니다.
- 타이밍과 순서를 나타냅니다:
- 숫자를 사용하여 메시지 순서를 표시합니다. 사건의 발생이나 시간의 흐름을 나타내기 위해 수직 점선을 사용할 수도 있습니다.
- 조건 및 루프 포함:
- 결합된 조각을 사용하여 조건(예: if 문)과 상호 작용의 루프를 나타냅니다. 이는 시퀀스 다이어그램에 복잡성을 추가하고 제어 흐름을 자세히 설명하는 데 도움이 됩니다.
- 병렬 실행을 고려하십시오.
- 병행 활동이 발생하는 경우 평행 수직 점선을 그리고 그에 따라 메시지를 배치하여 이를 나타냅니다.
- 검토 및 개선:
- 명확성과 정확성을 위해 시퀀스 다이어그램을 검토하세요. 의도한 상호 작용을 정확하게 나타내는지 확인하세요. 필요에 따라 다듬으세요.
- 주석 및 설명 추가:
- 다이어그램의 요소에 대한 컨텍스트나 설명을 제공하는 추가 정보, 주석 또는 설명을 포함합니다.
- 문서 가정 및 제약:
- 상호 작용과 관련된 가정이나 제약 조건이 있는 경우 다이어그램과 함께 문서화하세요.
- 도구:
- UML 모델링 도구나 다이어그램 작성 소프트웨어를 사용하여 깔끔하고 전문적인 시퀀스 다이어그램을 만드세요. 이러한 도구는 손쉬운 편집, 공동 작업 및 문서화를 위한 기능을 제공하는 경우가 많습니다.
3. 시퀀스 다이어그램의 사용 사례
- 시스템 동작 시각화:
- 시퀀스 다이어그램은 시간에 따른 다양한 구성 요소, 개체 또는 행위자 간의 상호 작용을 보여줌으로써 시스템의 동적 동작을 설명하는 데 사용됩니다.
- 특정 시나리오에서 메시지와 이벤트의 흐름을 명확하고 시각적으로 표현합니다.
- 소프트웨어 설계 및 아키텍처:
- 소프트웨어 개발의 설계 단계에서 시퀀스 다이어그램은 개발자와 설계자가 다양한 구성 요소와 개체가 상호 작용하여 특정 기능을 달성하는 방법을 계획하고 이해하는 데 도움이 됩니다.
- 이는 시스템 동작에 대한 청사진을 제공합니다.
- 커뮤니케이션 및 협업:
- 시퀀스 다이어그램은 개발자, 디자이너, 프로젝트 관리자 및 클라이언트를 포함한 이해관계자 간의 커뮤니케이션 도구 역할을 합니다.
- 이해하기 쉬운 시각적 형식으로 복잡한 상호 작용을 전달하고 협업과 이해 공유를 촉진하는 데 도움이 됩니다.
- 요구사항 설명:
- 시스템 요구 사항을 구체화할 때 시퀀스 다이어그램을 사용하여 시스템 구성 요소 간 또는 시스템과 외부 엔터티 간 예상되는 상호 작용을 명확하고 지정할 수 있습니다.
- 이는 모든 이해관계자 사이에서 시스템 동작에 대한 공통된 이해를 보장하는 데 도움이 됩니다.
- 디버깅 및 문제 해결:
- 개발자는 시스템 상호 작용 중 메시지의 순서 및 타이밍과 관련된 문제를 식별하고 분석하기 위한 디버깅 도구로 시퀀스 다이어그램을 사용합니다.
- 이는 제어 흐름을 시각적으로 표현하고 문제를 찾아 해결하는 데 도움이 됩니다.
4. 시퀀스 다이어그램 사용의 과제
- 복잡성과 규모:
- 시스템이 복잡해짐에 따라 시퀀스 다이어그램도 크고 복잡해질 수 있습니다. 상호 작용을 정확하게 표현하면서 다이어그램의 크기를 관리하는 것은 어려울 수 있으며 지나치게 복잡한 다이어그램은 이해하기 어려울 수 있습니다.
- 추상화 수준:
- 추상화 측면에서 올바른 균형을 맞추는 것은 어려울 수 있습니다. 시퀀스 다이어그램은 필요한 정보를 전달할 만큼 충분히 자세해야 하지만, 너무 세세하면 독자를 압도할 수 있습니다. 세세한 부분에 얽매이지 않고 가장 중요한 상호 작용에 집중하는 것이 중요합니다.
- 동적 성격:
- 시퀀스 다이어그램은 시스템의 동적 측면을 나타내므로 개발 프로세스 중에 자주 변경될 수 있습니다. 발전하는 시스템에 맞춰 시퀀스 다이어그램을 최신 상태로 유지하는 것은 특히 빠르게 변화하거나 민첩한 개발 환경에서 어려울 수 있습니다.
- 메시지의 모호함:
- 때로는 개체 간 메시지의 정확한 특성을 정의하는 것이 어려울 수 있습니다. 메시지 내용이나 의미의 모호함은 이해관계자 간의 오해로 이어질 수 있으며 시퀀스 다이어그램의 정확성에 영향을 미칠 수 있습니다.
- 동시성과 병렬성:
- 동시 및 병렬 프로세스를 표현하는 것은 복잡할 수 있습니다. 시퀀스 다이어그램에는 병렬 실행을 나타내는 메커니즘이 있지만 동시에 발생하는 여러 상호 작용을 시각화하는 것은 어려울 수 있으며 추가 다이어그램 요소가 필요할 수 있습니다.
- 실시간 제약:
- 실시간 제약 조건과 정확한 타이밍 요구 사항을 표현하는 것은 어려울 수 있습니다. 시퀀스 다이어그램은 순차적 표현을 제공하지만 실시간 측면을 정확하게 캡처하고 전달하려면 추가 문서나 보완 다이어그램이 필요할 수 있습니다.