介紹

序列圖 是統一建模語言（UML）中不可或缺的一部分，提供了系統內物件隨時間互動的動態視圖。透過沿垂直時間軸按時間順序排列互動，序列圖能清楚呈現物件之間訊息傳遞的流程，使其成為模擬系統行為的重要工具。

本指南將探討序列圖的核心概念，提供詳細範例，並以逐步教學方式示範如何使用Visual Paradigm Online——一款免費且直覺的工具。無論您是記錄高階系統互動，還是詳細的物件協作，本指南都將賦予您設計有效序列圖的知識與技能。

什麼是序列圖？

序列圖是一種互動圖，用以記錄物件在特定情境下的協作方式，強調事件的順序。與著重於靜態結構的類圖不同，序列圖以時間為導向，利用垂直軸表示時間的推移，並以水平線來呈現物件之間交換的訊息。它特別適用於：

• 模擬使用者與系統、系統與系統，或系統內部子系統之間的互動。
• 將使用案例細化為詳細的操作流程。
• 呈現實現特定操作或模式（例如 Model-View-Controller (MVC) 架構）的協作關係。

序列圖的細緻程度可有所不同，從高階的系統序列圖到詳細的具體實例互動皆可。

序列圖的關鍵概念

要創建有意義的序列圖，您必須了解其基本元素：

生命線

生命線代表互動中的單一參與者，以垂直虛線表示。每條生命線會標示物件或參與者的名稱，並向下延伸以顯示該參與者參與的時間長度。

參與者

參與者是與主題互動的外部實體——通常是人類使用者、硬體裝置或另一個系統。參與者會發起或回應訊息，但本身並非系統的一部分。例如，在自動櫃員機的情境中，「客戶」就是一個參與者。

注意:

• 參與者代表一個角色，而非特定實體（例如，一個人可以擔任多個角色）。
• 多個實體可以承擔相同的參與者角色。

激活

激活條是生命線上的一個細長矩形，用以表示物件正在積極執行某項操作。條的頂端對應操作的起始點，底端則標示操作的完成。

訊息

訊息是生命線之間的通訊，以水平箭頭表示。它們有幾種類型：

• 呼叫訊息: 在目標生命線上調用一個操作（例如，函數呼叫）。
• 回傳訊息: 將資訊回傳給呼叫者，通常以虛線箭頭表示。
• 自我訊息: 表示物件調用自身的操作，並迴圈回到同一條生命線。
• 遞迴訊息: 一種在現有激活上堆疊的自我調用，表示巢狀呼叫。
• 建立訊息: 建立一個新物件，通常以「建立」的標記符號表示。
• 銷毀訊息: 請求終止物件的生命週期，在生命線末端標示「X」。
• 持續時間訊息: 強調訊息調用的時間範圍，通常以斜向箭頭表示。

註解

註解是附加在圖形元素上的註釋，提供上下文或說明，而不影響模型的語義。它們對於解釋假設或限制非常有用。

何時使用序列圖

序列圖在以下幾種情境中表現出色：

• 模擬主動物件或子系統之間的高階互動。
• 詳細說明物件實例如何協作以實現一個使用案例或操作。
• 捕捉一般性互動（所有可能的路徑）或特定實例（一條路徑）。
• 視覺化如 MVC 等架構，展示模型、檢視與控制器組件之間的互動方式。

使用 Visual Paradigm 建立序列圖的逐步指南

讓我們一步步走過建立序列圖的過程，以 ATM 提款情境為例。

步驟 1：識別參與者

確定涉及的物件與參與者：

• 參與者: 客戶
• 物件: ATM 介面、ATM 控制器、銀行系統

步驟 2：啟動 Visual Paradigm Online

1. 訪問Visual Paradigm Online 並登入（基本使用免費）。
2. 按一下「建立新項目」，然後選擇「順序圖」。

步驟 3：新增生命線

1. 從工具列中，將「生命線」圖示拖曳至每個參與者的畫布上（例如，客戶, 自動櫃員機介面, 自動櫃員機控制器, 銀行系統).
2. 清楚標示每條生命線。

步驟 4：定義互動流程

1. 從參與者的初始動作開始（例如，客戶傳送「插入卡片」給自動櫃員機介面).
2. 使用「呼叫訊息」工具，從客戶至自動櫃員機介面.
3. 在自動櫃員機介面上新增激活條，以顯示它正在處理請求。

步驟 5：新增訊息

1. 繼續流程：
   • 自動櫃員機介面發送「驗證卡片」給自動櫃員機控制器.
   • 自動櫃員機控制器呼叫「檢查卡片」於銀行系統.
2. 包含回覆訊息（例如，銀行系統回覆「卡片有效」給自動櫃員機控制器).

步驟 6：處理內部邏輯

1. 若物件內部處理，請加入自我訊息（例如，自動櫃員機控制器驗證 PIN）。
2. 如有需要，對巢狀操作使用遞迴訊息。

步驟 7：模擬物件的建立/銷毀

1. 若建立新物件（例如，一個交易物件），請使用建立訊息。
2. 若適用，請以銷毀訊息標示物件的銷毀。

步驟 8：新增註解與限制

1. 附加註解以釐清假設（例如，「假設 PIN 為有效」）。
2. 如有關聯，請使用持續時間訊息來顯示時間限制。

步驟 9：優化並匯出

1. 調整版面以提升清晰度（對齊生命線，均勻分布訊息）。
2. 儲存您的圖表，並透過「匯出」選項以 PNG、PDF 或其他格式匯出。

立即試用: 點擊「立即繪製」，使用 Visual Paradigm Online 繪製您自己的順序圖。

順序圖範例

範例 1：自動櫃員機提款

此圖示模擬客戶提款的過程：

• 參與者: 客戶（角色），自動櫃員機介面, 自動櫃員機控制器, 銀行系統.
• 流程:
  1. 客戶 → 自動櫃員機介面：「插入卡片」
  2. 自動櫃員機介面 → 自動櫃員機控制器：「驗證卡片」
  3. 自動櫃員機控制器 → 銀行系統：「檢查卡片」
  4. 銀行系統 → 自動櫃員機控制器: 「卡片有效」
  5. 自動櫃員機控制器 → 自動櫃員機介面: 「要求輸入密碼」
  6. 客戶 → 自動櫃員機介面: 「輸入密碼」
  7. 最終回應：「現金已發放」

範例 2：預訂座位

此範例（受原始範例啟發）展示使用者預訂座位的過程：

• 參與者: 使用者（角色），介面, 主控制器, 路線, 路線.
• 流程:
  1. 使用者 → 介面: 「預訂座位」
  2. 介面 → 主控制器: 「處理預訂」
  3. 主控制器 → 路線: 「取得可用路線」
  4. 路線 → 路線: 「檢查可用性」
  5. 返回流程並確認。

範例 3：醫院病床分配

此情境包含時間限制：

• 參與者: 護士（參與者），系統, 病床管理員.
• 流程:
  1. 護士 → 系統: 「請求病床」
  2. 系統 → 病床管理員: 「尋找可用病床」
  3. 持續時間訊息顯示分配所花費的時間。

有效序列圖的技巧

1. 保持專注: 每次只模擬一個情境，以避免混亂。
2. 使用描述性名稱: 清楚標示生命線和訊息（例如「驗證卡片」與「訊息1」）。
3. 顯示替代方案: 使用片段（例如「alt」用於替代路徑）來表示條件路徑。
4. 透過使用案例進行驗證: 確保圖示與預期行為一致。
5. 迭代: 在逐步了解系統更多細節時持續優化。

推薦的UML序列圖

Visual Paradigm 是製作序列圖的理想工具，因其具備多項關鍵功能與優勢：

1. 全面的UML支援: Visual Paradigm 支援所有UML圖表類型，包括序列圖。這使其成為模擬系統各個面向的多功能工具。它提供所有必要的UML符號與連接器，以創建專業外觀的圖表12.

2. 使用者友善介面: 該工具提供直覺且易於使用的介面，具備拖曳放置功能。使用者可快速建立與修改序列圖，無需陡峭的學習曲線。介面的簡潔性使其對初學者與資深使用者皆易於使用12.

3. 以時間為導向的呈現方式: 在 Visual Paradigm 中，序列圖按時間順序組織，垂直軸代表時間的推進。這有助於視覺化物件之間交換的互動和訊息的順序，使操作流程更易於理解34.

4. 進階視覺化建模: Visual Paradigm 提供進階的視覺化建模功能，讓使用者能輕鬆建立複雜的序列圖。該工具支援多種訊息類型、生命線和互動片段，能精確且詳細地模擬系統行為5.

5. 協作功能: Visual Paradigm 支援協作，允許多個使用者同時在相同圖表上工作。此功能對於大型專案的團隊尤為實用，能促進溝通，並確保所有成員保持一致12.

6. 與其他工具的整合: 該工具可與其他軟體（如 MS Office）無縫整合，讓使用者能將圖表嵌入文件和簡報中。此整合提升了圖表在各種情境（如報告和會議）中的使用便利性12.

7. 範本與範例: Visual Paradigm 提供大量序列圖的範本與範例，可作為建立新圖表的起點。這些範本有助於節省時間，並確保圖表符合最佳實務12.

8. 自動編號與格式設定: 該工具提供訊息自動編號及可自訂格式等功能。這些功能有助於維持圖表的可讀性與整體結構，特別是在處理複雜互動時6.

9. 匯出與分享選項: Visual Paradigm 允許使用者將圖表匯出為多種格式，例如 PNG、JPG、PDF 和 SVG。這使得與無法使用該工具的利害關係人分享圖表變得輕而易舉12.

10. 免費版本可用: Visual Paradigm 提供免費的社群版，支援序列圖，讓希望免費學習和使用 UML 的使用者也能輕鬆使用。此版本適合個人使用者與小型團隊7.

序列圖指南

建立序列圖需遵循若干關鍵指南，以確保清晰與準確。以下是主要應遵循的指南：

1. 識別參與者

• 使用者: 代表與系統互動的使用者或外部實體。
• 物件: 代表系統中參與互動的元件。

2. 定義訊息

• 同步訊息: 實線搭配箭頭，代表會等待回應的呼叫。
• 非同步訊息: 虛線搭配箭頭，代表不會等待回應的呼叫。
• 回傳訊息: 虛線搭配箭頭，代表控制權或資料的回傳。

3. 生命線

• 代表參與者在時間上的存在。
• 使用虛線來顯示物件的生存週期。

4. 激活條

• 生命線上細長的矩形，表示作業的持續時間。
• 顯示物件處於活躍狀態或正在處理訊息的時刻。

5. 迴圈、條件與選擇

• 使用框架（矩形）來分組互動。
• 使用如迴圈、alt（選擇）、opt（可選）等關鍵字來標示框架。

6. 備註

• 使用備註來添加註解或說明。
• 使用虛線將備註連結至生命線或訊息。

7. 持續時間訊息

• 使用備註或框架來表示操作的持續時間或流程所花費的時間。

8. 保持簡潔

• 專注於主要的互動。
• 避免因過多細節而使圖表混亂。

9. 一致性

• 對參與者和訊息使用一致的命名規範。
• 保持一致的抽象層級。

結論

序列圖是用來視覺化與優化系統互動的強大方式，彌補需求與實作之間的差距。透過掌握生命線、參與者、激活與訊息類型，您能創造出清晰傳達複雜行為的圖表。使用 Visual Paradigm Online，這個過程變得更加容易——親自嘗試，將抽象情境轉化為可執行的設計。無論您是在模擬自動櫃員機、預訂系統或醫院作業流程，序列圖都能提升您設計與協作的能力。

Visual Paradigm 是創造序列圖的理想工具，因其具備完整的UML 支援、直覺的介面、先進的視覺化建模功能、協作功能、與其他工具的整合、範本、自動編號、格式選項、匯出與分享選項，以及免費版本的提供。這些功能使其成為使用序列圖來模擬系統動態行為的強大且多功能工具。