什麼是 UML 時序圖

1. 什麼是時序圖？

在統一塑模語言（UML）中，時序圖 是一種序列圖的形式，使用圖形和波形來描繪物件和時間事件在特定時間段內的行為和互動。

1.1 時序圖的用途

• 您可以了解物件在其生命週期中經歷哪些變化；
• 您可以了解物件如何互動，以及一個物件的狀態如何影響另一個物件（參見下方範例）；
• 時序圖顯示某些流程需要多長時間。從這些資料中，使用者可以識別流程中哪些步驟花費過多時間，以及需要簡化哪些內容，以使系統或軟體整體運作更有效率。

1.2 時序表示法

狀態時間軸表示法

用於顯示狀態隨時間的變化，由生命線層級的變化表示。層級的變化可能由多種因素引起，包括接收訊息、系統內的條件或時間的推移。

• X 軸： 時間
• Y 軸： 狀態

值生命線表示法

用於顯示主題內容的值在一段時間內的變化。這由兩條水平線的交叉表示。

X 軸： 時間

1.3 基本概念

生命線

代表互動中的個別部分。

狀態或條件時間軸

連續的時間軸，表示參與分類器的狀態或可測試條件。

持續時間約束

表示持續時間區間，或狀態或值必須有效的時間段。若狀態或值超出約束範圍，系統即視為失敗。

時間約束

指示事件應何時發生。若事件未在指定時間出現，系統即視為失敗。

銷毀發生

「X」符號標記生命線的結束。

來源：Javatpoint

1.4 常用的時序圖圖形

方波

方波在兩個設定層級之間來回跳動。沒有緩慢的斜坡，只有銳利、清晰的邊緣。這就是為什麼在時序圖 上，很容易發現某物何時開啟或關閉。圖表準確顯示狀態在翻轉前持續多長時間。因此，您可以很好地了解運行中的時序規則。

您還可以看到不同訊號如何排列或重疊，以及事件如何依序發生。數位時序圖系統始終依賴方波，標記控制步驟。這是標記每個變化的直接方式。透過觀察每個上升和下降，您可以發現延遲、間隙以及響應速度。

指示正/負邊緣觸發的箭頭

正負邊緣觸發的箭頭指出變化真正重要的確切時刻。當您看到正邊緣觸發時，表示訊號剛從低電平跳到高電平。負邊緣觸發表示它從高電平降到低電平。這些箭頭準確顯示某事何時應該啟動。它們也清楚說明一個事件如何依賴另一個訊號變化。

在UML 時序圖 中，這些提示使時序規則更容易遵循。您可以立即發現間隙、響應時間和動作序列。許多系統使用這些觸發器來更新、同步或處理快速任務。箭頭標記關鍵轉折點，因此您可以追蹤所有內容而不會迷失。

斜坡訊號

斜坡訊號時序圖看起來像一條以穩定速度爬升或下降的線，然後趨於平穩。首先，您看到平滑的上升，然後事情平穩一段時間，之後訊號緩慢下降。這種模式非常適合顯示不會突然發生的變化。它真正讓您看到系統如何從一種狀態移動到另一種狀態。您會在許多時序圖中看到斜坡訊號，通常標記預熱期或延遲等內容。

它們也便於與其他訊號進行比較，因此您可以準確判斷變化需要多長時間。此外，它們使您很容易發現一切最終穩定下來的時刻。如果您想顯示平穩且受控的過程，而不僅僅是突然的跳躍，斜坡訊號就能做到。

二選一

二選一訊號標記系統尚未穩定在一種狀態的一段時間。您會看到一堆傾斜的方塊。基本上，這是一種視覺提示，表示事情懸而未決。訊號不會停留在一個層級。根據規則，它可以朝任一方向擺動。當您繪製時序圖並需要顯示流程可以走向兩條不同路徑的位置時，此模式很有用。

當輸入或時鐘事件決定接下來發生什麼時，它真的很方便。您也可以用它來指出時序視窗。形狀說明了一切：在系統做出選擇之前，兩種結果都是可能的。

灰色顯示

當您看到灰色訊號時，表示確切狀態在那一刻並不重要。陰影區域只是顯示系統處於活動狀態，但細節當時並不重要。它適合標記長時間等待、未使用狀態或任何值都可以的範圍。此陰影表示在該時間內沒有發生關鍵事件。

它顯示沒有決策，沒有您需要密切追蹤的內容。它使圖表保持簡單和整潔。您仍然可以將此期間與時鐘或其他訊號配對，但您的眼睛會直接看向真正重要的地方。

「時間流逝」間距

當您在時序圖中看到間距時，表示有間隙，時間軸的某部分被跳過。那些小彎曲標記？它們就像速記，讓您知道訊號繼續進行，但中間的內容現在並不重要。當整個時序範圍很大時，這很有效。

您可以跳過無聊、閒置的部分，而不會失去對正在發生事情的追蹤。它也使圖表保持整潔。您只看到真正重要的時刻。間距標記使您更容易專注於關鍵邊緣、決策或狀態變化。

位元標記

位元標記沿著訊號標記每個資料位元，因此您可以實際看到資訊如何移動。每個小方塊都有一個標籤，如 B0 或 B1，因此您知道哪個位元在那個確切時刻輸出。當您試圖弄清楚每個時鐘邊緣發生什麼時，它使整個圖表更加清晰。您還可以很好地了解時鐘訊號如何與輸出連接。

如果您處理的是長幀，則不必繪製整個內容。那些位元標籤會引導您完成序列，並準確顯示正在傳送多少位元。此設定有助於解釋數位連結 中的時序，因為您同時看到時序和資料。

箭頭和空間劃分

箭頭和空間劃分使您很容易發現時序序列的關鍵部分。箭頭準確顯示位址位元停止和資料位元開始的位置，因此您可以立即看到訊號何時改變其工作。箭頭之間的空間不僅僅是空的；它標示出一段充滿關鍵資訊的時間。

您可以使用這些邊界來標記設定時間、交接點或拆分不同的訊息區段。它使圖表保持整潔，因為您不必用額外的線條使其混亂。將箭頭視為小指南，引導您了解訊號如何從一個階段移動到下一個階段。

2. 時序圖範例

2.1 船舶製造時序圖範例

在船舶製造廠的簡化場景中，時序圖（也稱為時序圖表）顯示內飾階段在生產過程中消耗了過多的時間。為了提高效率，管理人員可能會為該工作站分配更多工人或實施流程優化。透過分析數位時序圖 中的模式，管理人員可以視覺化延遲、提高工作流程效率，並最終減少生產時間和營運成本。

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船舶製造時序圖範例

2.2 阿茲海默症時序圖

此時序圖顯示一個人如何經歷阿茲海默症。您可以看到記憶、意識和日常能力的變化。時間軸 清楚地顯示疾病如何從早期、輕度症狀轉變為更嚴重的衰退。您還會了解每個階段對大多數人來說通常持續多長時間。

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阿茲海默症時序圖

2.3 智慧型手機電池生命週期時序圖

此時序圖追蹤智慧型手機在正常一天中其電池經歷不同階段的過程。您會看到每個狀態的布局，從完全充電到正常使用，然後是省電模式，再回到充電。這是觀察您的裝置在電池耗盡和重新充電時如何響應的簡單方法。

2.4 IT 人員時序圖

此圖追蹤分析師和開發人員在專案期間如何在工作和等待之間切換。分析師首先深入報告分析，在開發人員建立最終輸出之前開始工作。您可以發現他們的任務在哪裡對齊，以及每個人如何依靠另一個人來保持專案進行。

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IT 人員時序圖

3. 如何使用 EdrawMax 建立時序圖？

步驟 1 登入 EdrawMax

• 開啟 EdrawMax 並登入您的 Wondershare 帳戶。
• 您可以使用 Google、Apple、Facebook 或電子郵件登入。
• 完成登入以解鎖所有編輯功能。

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步驟 2 開啟 UML 塑模檔案

• 在左側面板上，點擊新建 按鈕。
• 當選單彈出時，選擇UML 塑模.
• 。這將設定一個新的工作區，準備讓您開始使用所有正確的工具建立時序圖。

步驟 3 選擇時序圖範本

• 接下來，尋找範本 區塊於左側。
• 在搜尋列中輸入「時序圖」。
• 瀏覽選項，挑選您喜歡的範本，然後點擊 立即使用 在編輯器中開啟。

步驟4 使用工具列自訂圖表

• 點擊任何線條或形狀以開啟浮動工具列。
• 調整箭頭、更新文字或切換線條樣式。
• 更改標籤、調整時間或移動物件。

步驟5 匯出您的時序圖

• 當您準備好儲存時，點擊右上角的 匯出 按鈕。
• 選擇您想要的格式：圖片、PDF、Word 或 PowerPoint。
• 然後將其儲存至您的電腦，以便在專案中使用或傳送給其他人。