Alles over UML-interactiediagrammen

Zoals de naam misschien al doet vermoeden, is een interactiediagram een soort UML-diagram dat gebruikt wordt om het interactieve gedrag van een systeem vast te leggen. Interactiediagrammen beschrijven de stroom van berichten binnen een systeem en bieden context voor één of meer levenslijnen binnen een systeem. Daarnaast kunnen interactiediagrammen gebruikt worden om de gerangschikte volgorde binnen een systeem weer te geven en zijn ze een manier om realtime gegevens via UML te visualiseren.

Interactiediagrammen kunnen worden gebruikt worden in een aantal scenario's om een uniek inzicht te bieden. Ze kunnen worden gebruikt om:

• een systeem te modelleren als een in de tijd gerangschikte reeks gebeurtenissen.
• een systeem of proces aan reverse of forward engineering te onderwerpen.
• de structuur van verschillende interactieve gebeurtenissen te ordenen.
• het gedrag van berichten en levenslijnen binnen een systeem eenvoudig duidelijk te maken.
• mogelijke verbanden tussen elementen van een levenslijn te identificeren.

Er bestaan vier belangrijke soorten interactiediagrammen:

• Communicatiediagram
• Volgordediagram
• Timingdiagram
• Diagram interactieoverzicht

Elk soort diagram is gericht op een ander aspect van het gedrag of de structuur van een systeem. Kijk hieronder voor meer informatie over de basisprincipes van elk diagram en wat u ermee kunt doen.

Communicatiediagram (of samenwerkingsdiagram)

In UML geven communicatiediagrammen de relaties en interacties tussen verschillende softwareobjecten weer. Ze benadrukken de structurele aspecten van een interactiediagram, en richten zich op de architectuur van objecten in plaats van de berichtenstroom.

Communicatiediagrammen bieden de volgende voordelen:

• Ze benadrukken verbanden tussen levenslijnen.
• Ze richten zich op elementen binnen een systeem in plaats van de berichtenstroom.
• Ze leggen extra nadruk op organisatie in plaats van op timing.

Communicatiediagrammen kunnen ook deze nadelen hebben:

• Ze kunnen erg complex worden.
• Ze maken het moeilijk om specifieke objecten binnen een systeem te verkennen.
• Het kan veel tijd kosten om ze te maken.

Volgordediagram

Een andere optie om interacties weer te geven is het gebruik van volgordediagrammen. Deze diagrammen draaien rond vijf belangrijke gebeurtenissen:

• Plaatsen van bestellingen
• Betalen
• Orderbevestiging
• Voorbereiden van bestellingen
• Leveren van bestellingen

Als de volgorde van gebeurtenissen verandert, kan dat vertragingen veroorzaken of kan het systeem crashen. Het is belangrijk dat u de notatie selecteert die overeenkomt met de specifieke volgorde in uw diagram.

Volgordediagrammen bieden de volgende voordelen:

• Ze zijn eenvoudig te beheren en genereren.
• Ze zijn eenvoudig bij te werken wanneer een systeem wijzigt.
• Ze zijn geschikt voor reverse en forward engineering.

Volgordediagrammen kunnen ook deze nadelen hebben:

• Ze kunnen complex worden, met te veel levenslijnen en verschillende notaties.
• Ze kunnen gemakkelijk verkeerd worden gemaakt en zijn afhankelijk van de correcte invoer van uw volgorde.

Timingdiagram

Een andere diagramoptie kan het gebruik van timingdiagrammen zijn. Dit zijn visuele weergaven die gebruikt worden om de toestand van een levenslijn op een bepaald tijdstip weer te geven. Ze geven aan hoe een object verandert van de ene vorm naar een andere. Golfvormen worden gebruikt binnen timingdiagrammen om de stroom binnen het softwareprogramma op verschillende momenten te visualiseren.

Timingdiagrammen bieden de volgende voordelen:

• Ze zijn geschikt voor forward en reverse engineering.
• Ze kunnen de toestand van een object op een bepaald moment weergeven.
• Ze kunnen alle mogelijke veranderingen binnen een systeem bijhouden.

Houd ook rekening met deze mogelijke nadelen van timingdiagrammen:

• Ze kunnen moeilijk te begrijpen zijn.
• Ze kunnen in de loop van de tijd moeilijk te onderhouden zijn.

Diagram interactieoverzicht

Het diagram van het interactieoverzicht biedt een high-level overzicht van een interactiemodel. Het diagram dient als een overzicht van de controlestroom tussen interacties en de activiteitenstroom tussen diagrammen.

Timingdiagrammen bieden de volgende voordelen:

• Ze bieden een eenvoudige weergave van de activiteit binnen een model.
• Ze bieden een hoge mate van navigeerbaarheid tussen diagrammen.
• Ze maken het gebruik van aantekeningen binnen een activiteitendiagram mogelijk, samen met aanvullende elementen voor extra duidelijkheid. 

Hoewel interactiediagrammen behoorlijk intuïtief zijn, moeten vertakkingen en interacties zich op een bepaalde manier gedragen, wat beperkingen met zich kan meebrengen.

Hier zijn enkele gebruikelijke termen en symbolen die u zult tegenkomen in een interactiediagram:

Levenslijn

: een levenslijn staat voor één deelnemer aan een bepaalde interactie, en beschrijft hoe een instantie van een specifieke classificeerder deelneemt aan een interactie. 

Dit zijn de eigenschappen van een levenslijn:

• Naam: wordt gebruikt om naar de levenslijn te verwijzen in een specifieke interactie. Namen zijn optioneel voor levenslijnen.
• Type: benoemt de classificeerder waarvan de levenslijn een instantie is.
• Keuzeschakelaar: gebruikt als een booleaanse voorwaarde om een bepaalde instantie te selecteren.

 

Bericht:

een bericht is een specifiek soort communicatie tussen twee levenslijnen in een interactie. Het kan gebruikt worden om een bewerking aan te roepen, een instantie te maken of vernietigen of een signaal te verzenden. Levenslijnen ontvangen en communiceren via berichten, wat zorgt voor een focus van controle die van levenslijn naar levenslijn gaat. Dit wordt een controlestroom genoemd.

 

De volgende berichten worden gebruikt binnen een interactiediagram:

• Synchroon bericht: de verzender van het bericht wacht tot de ontvanger de controle retourneert vanaf de uitvoering van het bericht. 
• Asynchroon bericht: de verzender van het bericht gaat verder met de uitvoering van het volgende bericht zonder te wachten op een retour van de ontvanger van het bericht.
• Retourbericht: de ontvanger van een vorige bericht retourneert de focus van controle naar de verzender.
• Maken van object: de verzender van het bericht maakt een instantie van een classificeerder.
• Vernietiging van object: de verzender van het bericht vernietigt de gemaakte instantie.
• Gevonden bericht: de verzender van het bericht bevindt zich buiten het bereik van de interactie.
• Verloren bericht: het bericht is verloren in de interactie en bereikt nooit de bestemming.

 

Operator

: een operator geeft aan hoe de operanden zullen worden uitgevoerd binnen een bewerking. In UML ondersteunt een operator bewerkingen op gegevens in de vorm van vertakkingen en iteraties.

 

De volgende operators worden gebruikt binnen een interactiediagram:

• Opt (optie): een operand wordt uitgevoerd als de voorwaarde waar is.
• Alt (alternatief): een operand, waarvan de voorwaarde waar is, wordt uitgevoerd.
• Lus (lus): deze operator herhaalt een instructie gedurende een specifieke periode.
• Onderbreking (onderbreking): als de voorwaarde waar of onwaar is, wordt de lus onderbroken en wordt de volgende instructie uitgevoerd.
• Ref (referentie): deze operator verwijst naar een andere interactie.
• Par (parallel): alle operanden worden parallel met elkaar uitgevoerd.

 

Vertakking:

dit zijn enkele van de belangrijkste termen in een interactiediagram. Om vertakkingen weer te geven binnen een interactiediagram, worden beveiligingsvoorwaarden toegevoegd aan individuele berichten. Deze beveiligingsvoorwaarden worden gebruikt om te controleren of een bericht doorgestuurd mag worden of niet. Enkel als de beveiligingsvoorwaarden waar zijn, mag het doorgestuurd worden. Een bericht kan verschillende beveiligingsvoorwaarden hebben, en verschillende berichten kunnen dezelfde beveiligingsvoorwaarden hebben.

 

 

Iteratie:

een interactie-uitdrukking bestaat uit een interactie-aanduiding en een iteratiebepaling. Een iteratie-uitdrukking kan ook gebruikt worden om iteratie-uitdrukkingen weer te geven in een interactiediagram. Het omvat geen specifieke syntaxis.

 

Parallelle iteratie-aanduidingen worden gebruikt om te laten zien dat berichten parallel verzonden worden. Dit wordt aangegeven met * //. In UML wordt iteratie bereikt door een lusoperator te gebruiken.

 

Invariabelen en beperkingen van toestanden

: in een interactiediagram is een toestand een situatie of omstandigheid tijdens de levensduur van een object. Het voldoet aan een beperking, voert verschillende bewerkingen uit en wacht op een gebeurtenis. Een toestand kan veranderd worden wanneer een instantie of levenslijn een bericht ontvangt, hoewel niet alle berichten ertoe leiden dat een toestand verandert.

 

Volg deze stappen om er zeker van te zijn dat u de nodige informatie heeft om uw interactiediagram te maken:

1. Bepaal welk scenario uw interactiediagram zal voorstellen.
2. Identificeer de levenslijnen voor uw interactie.
3. Verken elke levenslijn om potentiële verbindingen en relaties te identificeren, en breng uw levenslijnen vervolgens onder in categorieën.
4. Identificeer de volgorde van berichtenstromen binnen uw interactie.
5. Identificeer de verschillende soorten berichten binnen uw interactie, alsook een gerangschikte volgorde van gebeurtenissen en tijdsbeperkingen voor elk object.
6. Selecteer in uw UML-diagramsoftware de geschikte vormen, knooppunten en lijnen om de activiteitenstroom binnen uw diagram te maken. Of selecteer een sjabloon en pas uw diagram van daaruit aan.
7. Geef alle vormen, knooppunten en lijnen een label om elke gebeurtenis, interactie en bericht binnen uw systeem weer te geven.

Merk op dat het ontwerp van uw diagram kan verschillen wanneer u een volgorde-, timing- of communicatiediagram maakt. Elk diagram richt zich namelijk op een ander aspect van het gedrag van een systeem.

Hier is een eenvoudig voorbeeld van een sjabloon voor een interactiediagram dat gebruikt kan worden om de interacties tussen de verschillende elementen van een eenvoudige webapp te modelleren. U kunt deze sjabloon aanpassen om de controlestroom van een systeem te visualiseren en de interacties tussen objecten erin te beschrijven.