UML:統一塑模語言/行為圖形組神掌

在資訊系統愈來愈往大規模化，複雜化的發展趨勢下，促成了統一塑模語言（UML, Unified Modeling Language）的誕生。「塑模」的意思就是以圖形的方式，先將系統的功能與結構畫成「模型」與藍圖，然後再依據藍圖進行實體開發。

UML 2.x 定義的的塑模圖形(UML 2.x Diagrams)下分2大類組：結構圖形組（Structure diagrams）、行為圖形組（Behavior diagrams）。

統雄老師建議：將 2 圖組，再分為A, B 兩組：

A 組：基本圖，適用所有中小型系統分析與設計。亦即，並非所有的圖都要用到。

B 組：進階圖，針對大型系統分析與設計，再使用。

行為圖形組（Behavior diagrams）

類同傳統系統分析中的「前端分析」，強調系統模型中觸發的事件或相關行動，包括：使用個案圖 (Use Case diagram)、活動圖(Activity diagram) 、狀態機圖 (State Machine diagram) 和互動圖形子集合（Interaction diagrams），在子集合內又包括4種圖。

其中最重要的就是使用個案圖 (Use Case diagram)和活動圖(Activity diagram) ，前者是UML 特別定義的概念模型設計，後者就相當於傳統作業結構流程圖(Workflow Chart, WFC)，對一般中小型系統的前端分析，已足以因應。

A 組：基本圖

活動圖(Activity diagram)

活動圖(Activity diagram) 定義系統的控制流和物件流 flow of control or object flow，和作業結構流程圖(Workflow Chart, WFC)中強調分析「程序」「選擇」「輸出入」「起始結束」…等，其實是在相同意涵上作擴充與更新。

BPMN 商業流程模型和標記法的概念與使用方式，與活動圖(Activity diagram) 幾乎相同，所以「Agile 敏捷系」的開發者，也許只用這個圖就夠了。

活動圖以控制節點、圓角矩形、與箭頭直線表現。 圖示要呈現出來的是：行動 action、物件 object 與控制 control。

控制節點有幾個常用圖示如下。 

起點
活動終點
資料流終點

圓角矩形表示「行動」action 與活動點 activity node，另以菱形表示「多途徑選擇」。

箭頭直線表現「物件流」。

基本活動模版圖

幾乎所有系統的基本活動流程，都如下圖。

矩形為 UML 元素，上方、或左上方之缺角矩形，為元素命名區，act 表示為「活動圖」，圖名稱為「使用者認證」，再標明認證格式為字串。

觸發起點，使用者必須輸入身分和密碼。

模組化活動圖：線上消費系統活動圖

以前文線上消費的使用個案圖，發展為實體的活動圖則如下，並採用模組化設計。

主活動流為：登入後選擇搜尋或瀏覽，經過各種反復考量後，加入購物車，再三思後結帳。並經由控制節點，可連結以下模組。

A: 任意時間都可以使用購物車。

B: 購物後，還可以再回頭瀏覽商品，增加購物。

C: 結帳後，還可再次購物。

分欄列式活動圖設計-橫式：公文簽核追蹤系統活動圖

活動圖可使用分欄列式設計，表現「分工」活動，以下公文簽核追蹤活動圖為橫式設計，以每個使用者為列，分列的線，稱為分工線 swimlanes。

使用者分為：創文者、編審、簽核主管、保管者。

這個系統設計的特色，是在公文決行後，有「考核」行動，如果公文決行事項還在進行中，有調整的必要，編審會加注修改事項，送回創文者。如果公文決行事項已經完成結束，則送保管者。

分欄列式活動圖設計-直式：自動售票系統活動圖

以下自動售票系統活動圖為直式設計，以每個使用者為欄，分欄的線，一樣稱為分工線 swimlanes。特別注意的是，「分工」的不一定是自然人，本例只有客戶是自然人，售票機和銀行都不是。

請讀者嘗試解讀。

中小型系統分析，可直接跳到結構圖形組。

B 組：進階圖

狀態機圖 (State Machine diagram)

當系統會存在幾種的不同狀態時，定義狀態與因應的行動，便會使用到狀態機圖。

狀態機圖所用圖示和活動圖相同，唯圓角矩形表示狀態，而因應活動寫在線條旁。

以下為銀行自動提款機狀態機圖，定義3種狀態：靜止、運作服務、服務障礙。

平常在靜止狀態，有人插入提款卡後產生觸發機制，進入運作服務；如果在服務過程中發生錯誤，則進入服務障礙狀態。

進階設計

以上基本設計討論後，發現還必須加入幾個狀態：停電狀態、系統自動檢查狀態、系統自動修復狀態，再繪製進階狀態機圖如下。

互動圖形子集合（Interaction diagrams）

這是屬於行為圖形的子集合，強調系統模型中的資料流程，包括 4 種圖：

通信圖(Communication diagram)

實務界一般認為是罕用圖，可以用活動圖取代。

時序圖(Sequence diagram)

Sequence diagram 一般中文均譯為時序圖，其實它是專門處理 message（專有定義）交換的設計圖。

它另有一套 lifelines （專有定義）的圖示。

以下為網路使用者，向線上書店查詢的圖。

時間圖(Timing diagram)

Timing diagram 一般中文均譯為時間圖，其實它是專門處理互動活動時序的設計圖，也需使用一套 lifelines （專有定義）的圖示。

下圖表示病毒在時程發展上的 4 階段：休眠、傳播、感染、執行破壞。

交互概述圖(Interaction overview diagram)

實務界一般認為是累贅圖，可以用活動圖取代。

又稱「特化活動圖」，就是活動圖的另一種表現方式，採用簡化圖示，而突顯「交互行為」，如電子商務系統的交易互動流程。

此為前文線上消費系統，改以交互概述圖繪製，可比較其略有不同。如果已作活動圖，可以省略此圖。

此元素名稱為 sd，意思是 Interaction 圖，很容易讓人不解。圖中有許多 ref 元素圖, 表示 reference interaction，亦即可模組化之另一個 UML 圖，為常用的技術。

UML:統一塑模語言 

行為圖形組（Behavior diagrams）1：使用個案圖  Use Case diagram

行為圖形組（Behavior diagrams）2：活動圖 Activity diagram 與進階圖

結構圖形組（Structure diagrams）

UML Diagrams Org的詳細資料