PlantUML时序图：消息传递与控制流详解

时序图作为UML中最常用的交互图之一，其核心价值在于清晰展示对象间的消息传递逻辑。本文将深入解析PlantUML中消息传递与控制流的五大核心功能，帮助您绘制专业级时序图。

一、同步与异步消息区分

基础语法

同步消息：-> 实线箭头（等待返回）
异步消息：--> 虚线箭头（不等待返回）

@startuml
Client -> Server : 同步请求
Server --> Client : 异步响应
@enduml

实践建议

关键业务流程建议使用同步消息明确调用关系
通知类、事件类消息推荐使用异步表示
混合使用时可通过颜色区分（如异步消息设为蓝色）

二、消息箭头样式定制

样式变体

语法	样式说明	适用场景
`->`	标准实线箭头	常规同步调用
`->o`	空心箭头	创建型操作
`->x`	带X箭头	销毁/终止操作
`->>`	粗箭头	重要业务消息

@startuml
User ->o Order : 创建订单
Order ->x Payment : 取消支付
Admin ->> Log : 关键操作审计
@enduml

三、消息序列编号

自动编号模式

@startuml
autonumber
A -> B : 请求1
B -> C : 请求2
C --> B : 响应2
B --> A : 响应1
@enduml

手动编号技巧

@startuml
A -> B : [1] 初始化
B -> C : [2] 验证
C -> B : [3] 结果
B -> A : [4] 完成
@enduml

最佳实践：复杂交互建议使用autonumber 10设置起始编号，配合autonumber stop/resume控制编号区间

四、控制流操作符

核心控制结构

@startuml
alt 成功情况
    A -> B : 操作1
else 失败情况
    A -> C : 错误处理
end

loop 3次重试
    A -> B : 请求
    break 超时
        A -> Logger : 记录超时
    end
end

opt 缓存命中
    B -> Cache : 读取
end
@enduml

嵌套控制流示例

@startuml
alt 用户验证
    A -> B : 登录请求
    alt 密码正确
        B -> DB : 验证
    else 密码错误
        B -> A : 返回错误
    end
else 未注册
    A -> C : 注册流程
end
@enduml

调试技巧：复杂控制流建议先用注释'标记各分支，再逐步实现

五、并行消息处理

par块基础用法

@startuml
par 并行任务
    A -> B : 任务1
    A -> C : 任务2
    A -> D : 任务3
end
@enduml

带同步点的并行

@startuml
par
    A -> B : 获取用户数据
and
    A -> C : 获取商品数据
and
    A -> D : 获取库存数据
end
A -> E : 聚合处理
@enduml

性能优化提示：并行块中消息按垂直位置决定执行顺序，关键路径应置于上部

综合应用案例

@startuml
autonumber
participant "Client" as C
participant "API Gateway" as G
participant "Service A" as A
participant "Service B" as B

C -> G : [1] 业务请求
alt 认证通过
    G -> A : [2] 数据查询
    par 并行处理
        A -> B : [3.1] 子查询1
        A -> B : [3.2] 子查询2
    end
    A -> G : [4] 聚合结果
else 认证失败
    G --> C : [x] 401错误
end
G --> C : [5] 最终响应
@enduml

通过合理组合这些元素，您可以清晰地表达：

消息的同步/异步特性
关键操作的执行顺序
条件分支和循环逻辑
并行处理流程
异常处理路径

掌握这些核心功能后，您绘制的时序图将能准确反映系统真实的交互逻辑，成为团队沟通和技术文档的有力工具。

PlantUML时序图教程：消息传递与控制流详解