UML - 相互作用図(シーケンス図 / コラボレーション図)

■ページ目次

■相互作用図

■相互作用図の位置づけ

■メッセージの種類

• メッセージはオブジェクト間の通信手段であり、以下の種類があります。

  同期(手続き)		操作の呼び出し元と呼び出し先のオブジェクトがタイミングを合わせて処理されます。呼び出し先の処理が完了した後に、その戻り値を受け取ってから(戻り値がない場合は、その処理が完了してから)、呼び出し元がふたたび実行されます。手続き型の相互作用では、メッセージは同期的です。
  非同期		呼び出し先の処理の完了を待たずに、呼び出し元は実行を続けます。並行処理でのメッセージ呼び出しは非同期です。
  戻り		呼び出しに対する戻りです。図が複雑になる場合、明らかな場合(同期メッセージに対する戻り)は、記述を省略することもあります。

• メッセージには、メッセージ・ラベルをつけることができます。

   シーケンス式 ： メッセージ名
  
   正式には、
  
   先行子 ガード条件 シーケンス式 返却値 := メッセージ名(引数リスト)
  

• オブジェクト間でメッセージのやりとりがあるということは、そのおおもとのクラス間に関連があるということを意味します。相互作用図とクラス図の間での整合性をとるようにしてください。

■シーケンス図

■表記法

• 水平軸には異なるオブジェクトやアクターを並べます。並べる順番は自由で、図がみやすくなる位置に配置します。

• 垂直軸は時間をあらわします。時間の流れは、上から下に流れるように記述します。(ただし、下から上にすることも可能です)

• オブジェクト間に引かれた矢印線はメッセージです。矢印記号のついている側(相手オブジェクト)の操作を呼び出すことをあらわします。「オブジェクト0」から「オブジェクト1」に向かう矢印の場合は「オブジェクト1」の操作を呼び出します。

• メッセージの戻りをあらわす破線の矢印を記述することも可能ですが、通常は自明なので省略します。戻りはあらたなメッセージではありません。

• オブジェクトの下に縦に引かれた破線は、そのオブジェクトの生存を示すもので、ライフラインといいます。一時オブジェクトの場合は、ライフラインの途中でオブジェクトの生成や消滅が行われる場合があります。この場合には、オブジェクトが消滅するところで大きなバツ印をつけます。

• メッセージの矢印線の近くに、メッセージ・ラベルを記述することができます。

• オブジェクトのライフライン上にある白抜きの長方形は活性区間(activation)または制御フォーカス(focus of control)といいます。活性区間はある時点で、どのオブジェクトが活動中かをあらわしています。活動中のオブジェクトは自分のコードを実行しているか戻りを待っているわけですが、活性区間の長さは、この時間を相対的な長さであらわしています。

• メッセージには、送信の順番を示すためにシーケンス番号 (シーケンス式) をつけることができます。

■クイズ

■自己委譲

• オブジェクトが自分自身にメッセージを送る場合を自己委譲といいます。活性区間は自己委譲を明確に示したい場合や、並行処理の場合に有用です。

  

• 活性区間の長方形を入れ子にする場合があります。この場合は、古い長方形から少しずらして新しい長方形を描きます。これは異なる活性区間が存在することを示します。

• 自分が受けたメッセージのための処理が終了する前に、あらたなメッセージを送信し、その受け手が自分であればべつの新しい活性区間を持つことになります。この場合は、2つの異なる活性区間が同時に存在することになります。

■クイズ

■ジェネリック形式とインスタンス形式

• シーケンス図には、ジェネリック形式とインスタンス形式の 2 つの種類があります。

• インスタンス形式は、ひとつのシナリオに基づいて記述していきます。したがって、メッセージのやり取りに条件判断などが入ることはありません。

• ジェネリック形式は、ユースケース、すなわち、イベント･フローに基づいて記述していきます。イベント･フローには、基本フローや代替フローがあるので、メッセージのやり取りにも条件判断が入る可能性があります。

• 条件判断は、制御構造によって表現します。

■制御構造

• つぎの 2 つの制御構造があります。
  • 分岐
  • くり返し

■分岐

• 分岐は、ガード条件を使います。その条件式の結果が true になる場合に、メッセージを送信します。

  

  

■くり返し

• シーケンス式に "*" と、反復式をつけて表現します。

   1 * [ i = 0 .. * ]
  

  

■スクリプト

• シーケンス図の左に、メッセージと対応させてシナリオの各ステップを記述することもできます。これをスクリプトといい、自然言語や疑似言語などで書きます。

  

■メッセージと操作

• シーケンス図のメッセージは、これを受け取ったオブジェクトの操作になります。

  図. シーケンス図	図. クラス図

■クイズ

■コラボレーション図

• コラボレーション図は、オブジェクト間のリンクに注目して記述した図です。

  

• シーケンス図と違ってオブジェクトやアクターの配置は自由です。図全体をコンパクトに作成できるので、個々のオブジェクトの責務や関連の方向性、全体構造の把握がシーケンス図よりも容易です。

• コラボレーション図は、シーケンス図とおなじ情報を基にしながらも異なる視点で表現しています。時系列の図ではないので、シーケンス番号を使ってメッセージの送信順序を明示的に示す必要があります。

■表記法

• オブジェクトの表記はクラス図と同様です。リンクはオブジェクト間の相互作用を表現するので、関連のあるオブジェクトのアイコン同士を接続する線で表記します。

• リンクの線にメッセージの矢印を付加して送信方向を示します。この矢印にはメッセージ・ラベルをつけます。

   シーケンス式 ： メッセージ名
  
   正式には、
  
   先行子 ガード条件 シーケンス式 返却値 := メッセージ名(引数リスト)
  

• 戻りを記述するには、以下の 2 つの方法があります。
  • メッセージ・ラベルの返却値を記述する。
  • 戻りをあらわす記号である、丸と矢印を組み合わせた記号を使って記述する。

  

• 実行の途中でオブジェクトが生成や消滅をする場合は、{transient} という制約を使って表現できます。({new} と {destroyed} を組み合わせる方法も可)

■シーケンス図とコラボレーション図

• シーケンス図とコラボレーション図は、同じ情報の特定の側面を表しています。

  図. シーケンス図	図. コラボレーション図

■クイズ

■例題

■実習