如何用UML表示通信协议？

在我的 UML 模型中，我有一个系统及其相互通信的子组件。例如，我有一台计算机和一个遥控机器人，它们通过蓝牙进行通信。目前图中的流程类似于：

“计算机”触发“遥控车”的“setVelocity()”函数。

在这一点上，我想通过说以下的话来完善沟通：

• 计算机发送“移动”消息
• 速度场设置为 100，方向场设置为 0
• 遥控车通过发送 ACK 消息进行确认
• 带有消息 ID“Movement”和序列号 X。

我怎么做？

EDIT：澄清

通常，这就是我的图表在没有协议详细信息的情况下的样子：

但是当我尝试添加消息时，至少存在两个问题：

• 看起来计算机首先触发了 setVelocity() 函数，然后依次触发了 sendBluetoothMessage() ，这不是顺序的。 setVelocity() 的以下内容实际上是其中发生的事情。
• sendBluetoothMessage()实际上是Computer的一个函数。但这里它属于遥控车。 （或者我错了？）对于 ACK 来说也是同样的事情。

感谢您的回复。你是金子！

一般通信协议

有两种主要方式来表示两个设备之间发送移动消息：

1. A movement()在目标设备上进行操作，带有速度和方向参数。您通常会在序列图中显示交换，并使用从发送者到接收者的调用箭头。返回消息可以只标记为 ACK。

2. A «signal» Movement: Signals https://www.uml-diagrams.org/common-behaviors.html#signal对应事件消息。在类图中，它们像一个类一样表示，但带有«signal»关键词：velocity and direction将是该信号的属性。ACK将是另一个信号。能够接收信号的类显示为接待 https://www.uml-diagrams.org/common-behaviors.html#reception（看起来像一个操作，但又带有“signal”关键字）。

在这两种情况下，您都将使用几乎相同的序列图来显示通信协议的交互。但信号用于异步通信，并且更好地反映了通信的本质。它的语义更适合您的需求。

如果你更喜欢通讯图 https://www.uml-diagrams.org/communication-diagrams.html在交互图上，信号方法会更清晰，因为通信图不显示返回消息。

为什么信号是您所需要的（您的编辑）

有了图表，您编辑的问题就更加清晰了。我对信号使用的立场没有改变：信号将对应于计算机和汽车之间交换的信息。因此，在类图中，您可以记录«signal»Movement因为有属性id, velocity and direction:

在您的序列图中，您可以发送 和 箭头Movement (X,100,0)。 Signal 允许显示协议交换的高级视图，而不会迷失实际的实现细节：

然后可以在单独的图表中显示实现细节。当然，计算机一侧（一张图，最终动作是某种发送）和汽车一侧（另一张图：如何接收和发送消息，并解码其内容）涉及多个类。我不提供示例，因为它非常类似于您当前的图表，但发送功能可能由通信控制器实现。

如果您尝试将协议及其实现放在同一个图中（如第二个图中所示），由于缺乏关注点分离，它会变得混乱：这里您说计算机正在调用汽车上的发送函数，这不是一切你想要的。读者很难看出协议真正需要什么，以及实现细节是什么。比如，根据你的图我还是不知道，如果setVelocity应该直接向汽车发送一些东西，或者如果它是发送速度运动消息的准备步骤。

最后但并非最不重要的一点是，请记住序列图仅代表一个特定的场景。如果您想在 UML 中正式定义一个协议，您还需要创建一个协议状态机来告诉消息的有效连续性。当您使用信号时，您可以直接使用它们的名称作为状态转换触发器/事件。