-
序列圖
鎖定
- 中文名
- 序列圖
- 外文名
- Sequence Diagram
- 研究領域
- 生物學、軟件工程
- 系統中的實質
- 交互視圖的一種形式
- 系統中的應用
- 顯示對象間的交互
- 生物中的應用
- 鑑定DNA序列
序列圖簡單介紹
UML的模型中可分為兩種:動態模型和靜態模型。用例圖、類圖和對象圖都是UML中的靜態結構模型。而在UML系統動態模型的其中一種就是交互視圖,它描述了執行系統功能的各個角色之間相互傳遞消息的順序關係。序列圖就是交互視圖的一種形式。
序列圖主要用於按照交互發生的一系列順序,顯示對象之間的這些交互。很象類圖,開發者一般認為序列圖只對他們有意義。然而,一個組織的業務人員會發現,序列圖顯示不同的業務對象如何交互,對於交流當前業務如何進行很有用。除記錄組織的當前事件外,一個業務級的序列圖能被當作一個需求文件使用,為實現一個未來系統傳遞需求。在項目的需求階段,分析師能通過提供一個更加正式層次的表達,把用例帶入下一層次。那種情況下,用例常常被細化為一個或者更多的如圖1所示的序列圖
[1]
。
序列圖的主要用途之一,是把用例表達的需求,轉化為進一步、更加正式層次的精細表達。用例常常被細化為一個或者更多的序列圖。序列圖除了在設計新系統方面的用途外,它們還能用來記錄一個存在系統(稱它為“遺產”)的對象現在如何交互。當把這個系統移交給另一個人或組織時,這個文檔很有用。
序列圖定義
序列圖是對對象之間傳送消息的時間順序的可視化表示。序列圖的主要用途是把用例表達的需求,轉化為進一步、更加正式層次的精細表達。用例常常被細化為一個或者更多的序列圖。同時序列圖更有效地描述如何分配各個類的職責以及各類具有相應職責的原因。
序列圖結構
序列圖對象
對象就是指類的實例,在序列圖中對象有三種狀態:激活、運行(存在)和銷燬。
序列圖生命線
生命線(Lifeline)是一條垂直的虛線,用來表示序列圖中的對象在一段時間內的存在,如圖2所示。
序列圖激活
序列圖可以描述對象的激活(Activation),激活是對象操作的執行,它表示一個對象直接或通過從屬操作完成操作的過程。如圖3所示,在UML圖中通過一個窄長的矩形來表示,矩形的高度表示對象存在的過程。
序列圖消息
消息(Messages)是對象間的一種通信機制。如圖4所示,消息由發送對象向另一個或其他幾個接收對象發送信號,或由一個對象(發送者或調用者)調用另一個對象(接收者)的操作。
在UML中消息分為5類:遞歸調用、普通操作、返回消息、異步調用的消息、過程調用的消息。
序列圖分支與從屬流
在UML中存在兩種方式可以來修改序列圖中消息的控制流,分別是:分支和從屬流。
分支是指從同一點發出的多個消息並指向不同的對象,根據條件是否互斥,可以有條件和並行兩種結構。從屬流指的是從同一點發出多個消息指向同一個對象的不同生命線。
序列圖綜合示例
綜合事例如圖5所示:
序列圖遺傳方面
首先讓我們來了解一下DNA序列分析的原理和基本技術。主要採用桑格(Sanger)於對年代發明的"雙脱氧核糖核酸鏈末端終止法"進行測定。測序反應事實上就是一個在DNA聚合酶作用下的DNA複製過程。以一條鏈為模板,在一個測序引物的牽引下,新的DNA鏈得以不斷延伸。但如果加入一些雙脱氧核糖核苷酸即ddNTPs,就不能使延伸反應繼續下去,最終隨機產生許多大小不等的末端是雙脱氧核苷酸的DNA片段,這些片段之間大小相差一個鹼基,在電壓驅動下,從一種由聚丙烯酰胺做成的凝膠上可間接地讀出這些有差異的代表其末端終止位置處鹼基種類的片段,那麼一系列的連續片段就代表了整個模板DNA的全部序列。用機器進行自動測序,一次可讀400-800個鹼基。儘管全自動測序較為方便省時,但由於測定的序列長度有一定限制,相對於龐大的人類基因組來説可謂"老虎吃天,無從下口"。因此,測序的策略問題就被提出來了。
常用的測序策略是"鳥槍法"。形象地説,就是將較長的基因片段打斷,構建一系列的隨機亞克隆,然後測定每個亞克隆的序列,用計算機分析以發現重疊區域,最終對大片段的DNA定序。科學家利用物理圖中已定位的STS位點作為序列分析的起始位點,大大減少了序列重疊部分的測定,提高了測序效率,使一些實驗室可在一年內測定幾個兆的鹼基序列。
測序技術也在不斷地發展和提高。過去兩年內,通過在一個測序的電泳膠上增加電泳泳道和測序膠的長度,使自動測序儀的通讀水平提高了2-3倍。此外,一些不依賴於電泳技術來分離DNA片段的方法如質譜分析也正在或已經建立。雜交測序也是一項非電泳類方法,還有一種可用電子顯微鏡直接觀察的方法。
序列圖發展
近幾年,由於DNA測序策略的日趨成熟,以及自動測序儀的改進,序列測定速度和準確率大為提高。美國人類基因組研究中心主任柯林斯(CollinS)自信地説,即便沒有新的技術突破,在2005年這一最後期限前完成準確率達99.9%的人類基因組定序毫無問題,或許還能提前兩年即在2003年以前完成。現在幾乎每個星期都要鑑別出醫學上具有重要意義的一個DNA片段,最後,可能每個小時將會有一種新的基因被測定出DNA序列
[3]
。
- 參考資料
-
- 1. 序列圖 .CSDN博客[引用日期2017-12-26]
- 2. UML學習(三)-----序列圖 .CSDN博客[引用日期2017-12-26]
- 3. Andy. DNA序列和大規模DNA測序策略的探討[J]. 2011.