مخطط تسلسلي

في هندسة البرمجيات ، يُظهر مخطط التسلسل ^{[ 1 ]} تفاعلات العمليات مرتبةً زمنيًا. يوضح هذا المخطط العمليات والكائنات المعنية، بالإضافة إلى تسلسل الرسائل المتبادلة حسب الحاجة لتنفيذ الوظائف. ترتبط مخططات التسلسل عادةً بتطبيقات حالات الاستخدام في نموذج العرض المعماري 4+1 للنظام قيد التطوير. تُسمى مخططات التسلسل أحيانًا بمخططات الأحداث أو سيناريوهات الأحداث .

في سيناريو محدد لحالة استخدام معينة ، تُظهر المخططات الأحداث التي تُنشئها الجهات الخارجية، وترتيبها، والأحداث المحتملة بين الأنظمة. ^{[ 2 ]} يُركز المخطط على الأحداث التي تعبر حدود النظام من الجهات الخارجية إلى الأنظمة. ينبغي إعداد مخطط تسلسل النظام لسيناريو النجاح الرئيسي لحالة الاستخدام ، وللسيناريوهات البديلة المتكررة أو المعقدة.

يوجد نوعان من مخططات التسلسل:

مخطط التسلسل (SD) : يصف الإصدار العادي من مخطط التسلسل كيفية عمل النظام، ويتم وصف كل كائن داخل النظام بشكل محدد.
مخطط تسلسل النظام (SSD) : تُعامل جميع الأنظمة كصندوق أسود ، حيث لا يتم تصوير جميع الفئات التي يمتلكها النظام. بدلاً من ذلك، يتم تصوير كائن واحد فقط يُسمى النظام.

العناصر الأساسية لمخططات التسلسل

يُظهر مخطط التسلسل، على شكل خطوط رأسية متوازية ( خطوط الحياة )، العمليات أو الكائنات المختلفة التي تعمل في وقت واحد، وعلى شكل أسهم أفقية، الرسائل المتبادلة بينها بالترتيب الذي تحدث به. وهذا يسمح بتحديد سيناريوهات وقت التشغيل البسيطة بشكل رسومي.

يجب أن يحدد مخطط تسلسل النظام ويوضح ما يلي:

الجهات الفاعلة الخارجية
الرسائل (الأساليب) التي يستخدمها هؤلاء الفاعلون
القيم المُعادة (إن وجدت) المرتبطة بالرسائل السابقة
الإشارة إلى أي حلقات أو منطقة تكرار

قراءة مخطط تسلسل النظام

يستخدم المحترفون، عند تطوير المشاريع، مخططات تسلسل النظام لتوضيح كيفية تنفيذ مهام معينة بين المستخدمين والنظام. قد تشمل هذه المهام مهامًا متكررة، بسيطة، أو معقدة. والهدف هو توضيح حالة الاستخدام بصريًا. يتطلب إنشاء مخطط تسلسل النظام الإلمام بلغة النمذجة الموحدة (UML). تُظهر هذه النماذج المنطق الكامن وراء الجهات الفاعلة (الأشخاص الذين يؤثرون على النظام) والنظام نفسه في أداء المهمة. تبدأ قراءة مخطط التسلسل من الأعلى بالجهة الفاعلة أو النظام (الأنظمة) (الموجودة في أعلى الصفحة). أسفل كل جهة فاعلة أو نظام، توجد خطوط منقطة طويلة، تُسمى "خطوط الحياة"، متصلة بها. تُنفذ الإجراءات بخطوط تمتد بين خطوط الحياة هذه. يوضح الاتصال بين خط الإجراء وخط الحياة التفاعل بين الجهة الفاعلة أو النظام. غالبًا ما تظهر الرسائل في أعلى أو أسفل مخطط تسلسل النظام لتوضيح الإجراء بالتفصيل. على سبيل المثال، يُمثل طلب تسجيل الدخول من جهة فاعلة بكلمة "تسجيل الدخول" (اسم المستخدم، كلمة المرور). بعد تنفيذ كل إجراء، يظهر الرد أو الإجراء التالي أسفل الإجراء السابق. بقراءة السطور، يمكن للمرء أن يرى بالتفصيل كيفية تنفيذ إجراءات معينة في النموذج المقدم، وبالترتيب الذي تُنفذ به.

مكونات بناء المخططات

إذا كان خط الحياة يمثل كائنًا، فإنه يُشير إلى دوره. يُمكن أن يُمثل ترك اسم الكائن فارغًا كائنات مجهولة المصدر أو غير مُسماة. ← تُظهر الرسائل، المكتوبة بأسهم أفقية مع كتابة اسم الرسالة فوقها، التفاعل. تُمثل رؤوس الأسهم الممتلئة استدعاءات متزامنة، ورؤوس الأسهم المفتوحة رسائل غير متزامنة ، والخطوط المتقطعة رسائل الرد. ^{[ 3 ]} إذا أرسل المُستدعي رسالة متزامنة، فعليه الانتظار حتى تنتهي الرسالة، مثل استدعاء روتين فرعي. أما إذا أرسل رسالة غير متزامنة، فيُمكنه مُتابعة المعالجة دون الحاجة إلى انتظار رد. توجد الاستدعاءات غير المتزامنة في التطبيقات متعددة الخيوط، والتطبيقات القائمة على الأحداث، والبرمجيات الوسيطة الموجهة نحو الرسائل . مربعات التنشيط، أو مربعات استدعاء الأساليب ، هي مستطيلات معتمة مرسومة فوق خطوط الحياة لتمثيل أن العمليات تُنفذ استجابةً للرسالة (مواصفات التنفيذ في لغة النمذجة الموحدة UML ).

تستخدم الكائنات التي تستدعي توابعها الخاصة الرسائل، وتضيف مربعات تنشيط جديدة فوق المربعات الأخرى للإشارة إلى مستوى معالجة إضافي. إذا تم تدمير كائن (إزالته من الذاكرة )، يُرسم رمز X أسفل خط الحياة، ويتوقف رسم الخط المتقطع أسفله. ينبغي أن يكون هذا نتيجة رسالة، إما من الكائن نفسه أو من كائن آخر.

يمكن تمثيل الرسالة المرسلة من خارج المخطط برسالة صادرة من دائرة مملوءة ( رسالة موجودة في UML) أو من حدود مخطط التسلسل ( بوابة في UML).

أدخلت لغة النمذجة الموحدة (UML) تحسيناتٍ كبيرة على إمكانيات مخططات التسلسل. وتستند معظم هذه التحسينات إلى فكرة أجزاء التفاعل ^{[ 4 ]} التي تمثل أجزاءً أصغر من تفاعلٍ شامل. يتم دمج أجزاء تفاعل متعددة لإنشاء مجموعة متنوعة من الأجزاء المدمجة ^{[ 5 ]} ، والتي تُستخدم بعد ذلك لنمذجة التفاعلات التي تشمل التوازي، والفروع الشرطية، والتفاعلات الاختيارية.