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シーケンス図とは?
シーケンス図は、ソフトウェア・エンジニアリングやシステム設計において、システム内のさまざまなコンポーネントやオブジェクト間の相互作用や通信を視覚化するために使用される UML(統一モデリング言語)図の一種として定義されます。 シーケンス図は、システムの動的な動作や、特定のタスクや目標を達成するためにさまざまなコンポーネントがどのように協調するかを描くのに特に役立ちます。 ソフトウェア開発の設計や文書化の段階でよく使われる。
シーケンス図の主な要素や概念には、以下のようなものがある:
- ライフライン: これらは、相互作用に関与する個々のオブジェクトやコンポーネントを表している。 各ライフラインは通常、縦の線で描かれ、その線の上部に名前が配置されることが多い。
- メッセージ これは、ライフラインを結ぶ水平の矢印や線で、オブジェクト間で受け渡されるメッセージの順序を示す。 メッセージには同期(ブロッキング)と非同期(ノンブロッキング)があり、通常、呼び出されるアクションやメソッドを示すラベルがある。
- アクティベーション・バー これらは、オブジェクトがアクティブでメッセージを処理している期間を表す。 これはライフライン上のボックスまたは縦長の長方形として描かれ、そのオブジェクトが相互作用に関与している時間を示す。
- リターンメッセージ これらは、受け取ったメッセージに対するオブジェクトからの応答を示す。 通常、破線で表され、返される結果や値を示すラベルが付けられる。
- オプションのフラグメント: シーケンス図には、ループ、条件分岐、代替パスなどのオプションのフラグメントも含めることができ、相互作用内のさまざまなシナリオや意思決定ポイントを説明するのに役立ちます。
シーケンス図は、以下のようなさまざまな目的に役立つ:
- オブジェクトやコンポーネント間の相互作用の流れを理解し、視覚化する。
- システムや特定の機能の動作を設計し、文書化すること。
- 開発者、テスター、ビジネスアナリストを含むステークホルダーとのコミュニケーションとシステム動作の議論。
- システム設計におけるボトルネックや同期の問題など、潜在的な問題を特定する。
全体として、シーケンス図は、ソフトウェア開発プロセスにおいて、システム動作の動的側面をモデル化し理解するための貴重なツールです。 これらの図は、クラス図やユースケース図のような他の UML 図を補完するもので、システム設計やアーキテ クチャのさまざまな側面に焦点を当てています。
シーケンス図の例
その仕組みを説明するために、簡単なシーケンス図の例を作ってみよう。 この例では、顧客が現金を引き出す際の、顧客と銀行のATM(現金自動預け払い機)とのやりとりをモデル化する。
タイトルATMでの現金引き出し
ライフライン:
お客様
ATM
メッセージ
- お客様 -> ATM:カード挿入
- ATM -> カスタマー:カードの確認
- お客様 -> ATM:PINを入力
- ATM -> カスタマー:暗証番号の確認
- お客様 -> ATM:現金引き出し
- ATM -> 銀行:資金の確認
- 銀行 –> ATM:承認(または拒否)
- ATM -> 顧客:現金を出す
- ATM -> 顧客:カードを取り出す
説明する:
- シーケンス図は2つのライフラインから始まる:「顧客」と「ATM」です。
- アクティベーション・インターバル」は、各ライフラインが相互作用中にいつアクティブになるかを示す。 顧客は最初からアクティブであり、ATMは顧客がカードを挿入した時点でアクティブになる。
- メッセージはライフライン間で交換され、相互作用の流れを表す。 内訳はこうだ:
- 顧客はATMにカードを挿入する。
- ATMはカードを確認する。
- 顧客は暗証番号を入力する。
- ATMは暗証番号を確認する。
- 顧客は現金引き出しを要求する。
- ATMは銀行に連絡して、十分な資金があるかどうかを確認する。
- 銀行はATMに対し、承認または拒否の返答をする。
- 承認されれば、ATMは顧客に現金を払い出す。
- ATMは顧客のカードを排出する。
- 図の最後にある「作動間隔」は、各ライフラインがいつ解除されるかを示している。 現金とカードを受け取った後、顧客とのやりとりは終了するが、ATMは作動したままである。
これは、現金を引き出す際の顧客とATMのやりとりを描いたシーケンス図の基本的な例です。 複数のオブジェクトやコンポーネントを含む相互作用、条件分岐、ループなどをモデル化すると、シーケンス図はより複雑になります。
さらに詳しくアクティビティ図とは
UMLのシーケンス図
シーケンス図は、UML(Unified Modeling Language)図の一種で、システムやソフトウェア・アプリケーション内のオブジェク トやコンポーネント間の動的な相互作用や振る舞いを視覚化し、文書化するために使用されます。 これらは、ユースケースや特定のシナリオの実行中に交換されるメッセージのシーケンスをモデル化するのに役立つ。 ここでは、シーケンス図でよく使われる主要なコンポーネントと概念をいくつか紹介します:
- ライフライン: ライフラインは、相互作用に参加するオブジェクトやコンポーネントを表す。 通常、縦線(多くの場合破線)で描かれ、上部にオブジェクトやコンポーネントの名前がある。
- アクティベーション・バー これらの水平バーは、しばしばライフラインの上に描かれ、オブジェクトやコンポーネントがメッセージをアクティブに処理している時間を表す。 オブジェクトがビジー状態のときとアイドル状態のときを示す。
- メッセージ メッセージとは、ライフラインをつなぐ矢印や線のことで、オブジェクト間のコミュニケーションの流れを示す。 など、いくつかのメッセージの種類が存在する:
同期メッセージ: これらは実線の矢印で描かれ、送信者が応答を待ってから処理を進めることを示している。
非同期メッセージ:これらは破線の矢印で表され、送信者が応答を待たずに続行することを示す。
リターン・メッセージ:破線の矢印とラベルの付いた参照で示され、受信オブジェクトから返される応答を表す。
自己メッセージ:オブジェクトから自分自身へ送られるメッセージで、ループバック矢印で描かれる。
- アクティブ化と非アクティブ化:オブジェクトがアクティブ(メッセージを処理中)であるとき、アクティベーション・バーはアクティブになり、メッセージを処理していないとき、アクティベーション・バーは非アクティブになります。
- オプションの断片: これらは、シーケンス図で条件付き動作や反復動作を表現するために使用します。 例えば、”alt”(代替)や “loop”(ループ)のフラグメントを使って、インタラクションの中で異なるシナリオやループを示すことができる。
- オブジェクトの破壊:オブジェクトやコンポーネントの終了は、ライフライン上に大きな “X “で表示される。
シーケンス図は、以下のようなさまざまな目的に役立つ:
- ユースケースやシナリオ中のオブジェクト間の相互作用をモデル化する。
- システムの動的挙動を理解する。
- メッセージ交換の順序を設計し、文書化する。
- 同時実行の問題やボトルネックなど、潜在的な問題を特定する。
- 開発者、テスター、ビジネスアナリストなどの利害関係者にシステムの動作を伝える。
これらのダイアグラムは、ソフトウェア開発において、システムやアプリケーションの動作の動的側面を指定、設計、文書化するための重要なツールです。 この図は、クラス図(静的な構造を記述)やユースケース図(ユーザーの視点からシステムの機能を示す)など、他の UML 図を補完するものです。
さらに詳しくUMLダイアグラムとは?