UML シーケンス図

シーケンス図について

シーケンス図は、参加者が時間の経過とともにメッセージを交換する様子を示します。ライフラインは上から下へ、メッセージは参加者間で左から右へ流れ、縦軸が順序を表します。UML 2.5.1 §17（インタラクション） で定義されており、API コールフロー、認証ハンドシェイク、分散プロトコルを明確にするためにエンジニアが最もよく使う図です。誰が誰を呼び出し、どの順序で、何が返ってくるかを表現します。

Schematex は完全な UML 記法を実装しており、生成向けに Mermaid の sequenceDiagram 方言も受け付けます。Mermaid コードをそのまま貼り付けてレンダリングできます。sequenceDiagram ヘッダーではMermaid の矢印の意味（->> 同期呼び出し、-->> 返答、-) 非同期）を使用し；ネイティブの sequence "Title" ヘッダーでは従来の Schematex の意味（->> = 非同期）を保持します。多くのツールが alt/opt/loop/par の共通部分で止まるのに対し、Schematex はすべての12 種類の複合フラグメント演算子と ref インタラクション使用フレームを実装しています。インタラクションが本格的になったとき、プロフェッショナルが必要とするのはこれらの部分だからです。usecase（システムスコープ、メッセージ順序ではない）、state（1 つのオブジェクトのモード、オブジェクト間のメッセージではない）、bpmn（組織プロセス、コールシーケンスではない）とは異なります。

1. はじめての図

すべてのドキュメントは sequence キーワードとオプションの "title" で始まります。参加者は宣言不要で、メッセージに初めて登場した時点でライフラインになります。

sequence
  Alice -> Bob : Authentication Request
  Bob --> Alice : Authentication Response

ライフラインは初出順に左から右に並びます。-> は同期呼び出し（実線、塗りつぶし矢じり）；--> は返答（破線、開き矢じり）。: の後がメッセージラベルです。

2. 参加者

参加者を明示的に宣言して種別の設定、エイリアスの付与、順序の固定を行います。

sequence
  actor User
  participant Web as "Web App"
  boundary LoginUI
  control Auth
  entity Account
  database DB
  collections Sessions
  queue Events

• as "Label" で表示名を設定します（クォート省略可；「…」 CJK クォート受け入れ）。
• カスタムステレオタイプは二重山括弧または ASCII 山括弧を宣言の後ろに付けます。デフォルトラベルを上書きします：actor Printer «system»、participant Bus as "Event Bus" <<service>>。

3. メッセージ

矢印トークンが UML のセマンティクスを決定します。

矢印前後のスペースは省略可能（A->B でも動作）で、ラベルは自由テキストです。戻り値も表現できます：例 aHotel -> aHotel : available(roomId, date): isRoom。

4. アクティベーション（実行仕様）

ライフライン上の細いバーがアクティブ状態を示します。明示的な文または矢印への + / - サフィックスで開閉します。

sequence
  participant Client
  participant Server
  Client ->+ Server : request()
  Server ->> Server : validate()
  Server -->- Client : response

+ を矢印の後に付けると受信者が到着時にアクティベートされ；- を付けると送信者がメッセージ送信後にディアクティベートされます。明示的な形式は activate X / deactivate X です。同一ライフライン上の重複するバーは水平オフセットで入れ子になります。

5. オブジェクトの生成と破棄

sequence
  participant Factory
  Factory -> *Worker : «create»
  Factory -> Worker : work()
  destroy Worker

受信者の前に * を付けるとメッセージがインスタンス化します。新しいライフラインのヘッドは上部ではなく到着行に描画されます。destroy X でライフラインを ✕ で終了し、時間軸を止めます。

6. 複合フラグメント

複合フラグメントはある領域を囲むラベル付きフレームです。Schematex は UML InteractionOperatorKind のフルセットを実装しています。

sequence
  actor User
  participant API
  User -> API : GET /resource
  alt [authorized]
    API --> User : 200 + body
  else [forbidden]
    API --> User : 403
  end

ガードは演算子の後（および else の後）に [括弧] で記述します。フラグメントは入れ子にでき、内側のフレームは親の中にきれいに収まるよう自動でインセットされます。

7. インタラクション使用（ref）

インライン展開の代わりに別のインタラクションを参照します。UML が大きな図を合成可能に保つ方法です。

sequence
  participant A
  participant B
  ref over A, B : Establish session
  A -> B : poll()

ref over <lifelines> : Name は指定されたライフラインをまたぐフレームボックスを描画します。多くのツールがこれを省略していますが、実際のシステムで長いフローを分解する方法がこれです。

8. ノート、区切り、不変条件、番号付け

sequence
  autonumber 1 1
  actor Shopper
  participant Cart
  == Phase 1: review ==
  Shopper -> Cart : view items
  note over Cart : cart persisted in Redis
  state Cart : ready

• note over A / note over A, B / note left of A / note right of A — 折り角アノテーション。
• == text == — 全幅のセクション区切り。
• state X : text — ライフライン上の状態不変条件カプセル。
• autonumber [start] [step] — すべてのメッセージに増分番号を付ける。

9. 文法（EBNF）

diagram      = "sequence" [ string ] NEWLINE statement*
statement    = participant | message | activation | note
             | fragment | ref | divider | invariant | destroy | autonumber

participant  = kind IDENT ("as" label)? stereotype?
kind         = "participant" | "actor" | "boundary" | "control"
             | "entity" | "database" | "collections" | "queue"
stereotype   = "«" TEXT "»" | "<<" TEXT ">>"

message      = IDENT? act? arrow act? ("*")? IDENT? (":" TEXT)?
arrow        = "->" | "->>" | "-->" | "-x" | "o->"
act          = "+" | "-"
activation   = ("activate" | "deactivate") IDENT

fragment     = ("alt"|"opt"|"loop"|"par"|"break"|"critical"|"seq"
               |"strict"|"neg"|"ignore"|"consider"|"assert") guard? NEWLINE
                 statement* (("else"|"and") guard? NEWLINE statement*)* "end"
guard        = "[" TEXT "]" | "(" NUMBER ("," NUMBER)? ")"
ref          = "ref" "over" IDENT ("," IDENT)* ":" TEXT
note         = "note" ("over"|"left of"|"right of") IDENT ("," IDENT)? ":" TEXT
divider      = "==" TEXT "=="
invariant    = "state" IDENT ":" TEXT
destroy      = "destroy" IDENT
autonumber   = "autonumber" NUMBER? NUMBER?

10. 標準準拠

Schematex は OMG UML 2.5.1 §17（インタラクション） 記法に準拠しています：同期（塗りつぶし）と非同期（開き）と返答（破線）の矢じり、発見 / 消失メッセージのエンドポイント、実行仕様バー、ガード付きオペランドを持つ 12 種類すべての複合フラグメント演算子、ref インタラクション使用フレーム、boundary/control/entity 用の Jacobson 分析クラスアイコン。ゲート、コリージョン、時間 / 期間制約は v0.1 のスコープ外（新しいレイアウトプリミティブが必要）であり、後のリリースで追跡される予定です。完全な仕様は docs/reference/33-SEQUENCE-STANDARD.md を参照してください。

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