Message Sequence Chart

Un diagramme de séquence de messages (ou MSC) est un diagramme d’interaction de la famille SDL standardisée par l'UIT sous la référence Z.120.

Ce diagramme montre trois entités. Au démarrage le téléphone est déconnecté (disconnected). Un utilisateur essaie d'établir une connexion. Une demande de connexion est envoyé à l'autocommutateur (switch) et un temporisateur est démarré. Une alternative gère deux réponses possibles: 1 - Le temporisateur claque parce que l'autocommutateur n'a pas répondu et le téléphone retourne dans l'état déconnecté. 2 - L'autocommutateur accepte la connexion et la communication est établie.

L'objectif de la recommandation MSC (Message Sequence Chart) est de fournir une notation pour spécifier et décrire les interactions entre des composants d'un système, entre eux ou avec leur environnement, par l'intermédiaire de messages. Comme le MSC présente le comportement de manière intuitive et transparente, en particulier avec sa représentation graphique, la notation MSC est facile à apprendre, à utiliser et à interpréter. En connexion avec d'autres langages elle peut être utilisée pour supporter les méthodologies de spécification système, de conception, de simulation, de test, et de documentation.

Histoire

La première version de la recommandation date du 12 mars 1993.

La version de 1996 a introduit les références, l'ordre, les expressions en ligne, et la notion de HMSC[1] (High-level Message Sequence Charts) qui permet de combiner des MSC.

La version MSC 2000[2] introduit l'orientation objet, précise l'usage des données et du temps dans les diagrammes, et introduit les appels aux procédures distantes[3].

La dernière version a été publiée en février 2011.

Symboles dans le MSC

Les symboles disponibles sont:

Tête d'instance, ligne de vie, et de fin de vie: une ligne verticale avec une boite au sommet, et une boite ou une croix à sa base.
Création d'instance: une ligne horizontale pointillée jusqu'à la nouvelle instance.
Creation dynamique de process dans un MSC
Échange de message: flèche horizontale.
Flot de contrôle: flèche horizontale avec le préfixe 'call', flèche en pointillée pour le retour, symbole de suspension ou d'appel de méthode entre les deux.
Appel de méthode dans un MSC
Temporisateurs: démarrage, annulation, et échéance.
Intervalle de temps: relative et absolue avec une flèche verticale pointillée.
Contrainte de temps dans un MSC
Condition: habituellement utilisée pour représenter un état de la machine d'état sous-jacente.
Action: une boite.
Expression en ligne: alternative, séquence, exception, option, parallélisme, boucle.
Référence: Référence à un autre MSC.
Référence MSC dans un MSC
Données: L'utilisateur peut utiliser n'importe quel type de données, si le lien est indéfini les types de données par défaut sont ceux du SDL tels que définis dans la recommandation Z.121.
Co-région: une double ligne de vie pointillée permet de décrire des évènements non ordonnés.

Extension

SDL-RT a introduit:
- un symbole pour représenter les instances de sémaphore.
  Extension SDL-RT pour les sémaphores
- un symbole pour représenter la sauvegarde des messages.

Comparaison avec UML

Le diagramme de séquence UML 2.0 est fortement inspiré des MSC de l'UIT. Cependant, pour des raisons historiques, les principes de base sont interprétés différemment:

Lignes de vie
- Dans un MSC, les lignes de vie sont des entités d'exécution autonome. Elles représentent habituellement des machines d'état qui s'exécutent en parallèle. Les machines ne s'exécutent pas obligatoirement sur la même machine.
- Dans un diagramme de séquence, une ligne verticale est habituellement un objet (instance d'une classe). L'objet peut être actif (dans son propre contexte d'exécution) ou passif (dans le contexte d'exécution d'un objet actif).
Flèches
- Dans un MSC une flèche est habituellement un message asynchrone envoyé d'une entité à une autre. Une fois que le message est envoyé, l'entité émettrice reprend le cours de son exécution.
- Dans un diagramme de séquence une flèche est habituellement interprétée comme un appel de méthode sur un objet. De ce fait elle représente un appel synchrone et l'entité appelante est suspendue jusqu'à la fin de l'opération.

Le MSC a fortement inspiré les diagrammes d’interaction d'UML 2[4].

Cependant, les promoteurs du MSC tels que Ericsson pense que les MSCs sont meilleurs que les diagrammes de séquence UML 2.0 pour modéliser des systèmes complexes de grande taille[5].

Live Sequence Charts

David Harel pense que les MSCs présentent certaines lacunes:

Le MSC proposerait une sémantique limitée concernant les notions d'ordre qui rend impossible d'exprimer certains comportements,
La relation entre un besoin sous forme de MSC et la spécification exécutable ne serait pas toujours claire.

Pour remédier à ce qu'il voit comme étant des lacunes au MSC, David Harel propose une extension au standard appelée LSC (Live Sequence Charts)[6]^,[7]^,[8].

Outils

PragmaDev Tracer Outil gratuit d’édition et de génération de traces MSC.
MscGen – Génération automatique de diagrammes basés sur une description textuelle des messages.
MscGenerator - Une version avancée de MscGen, conçue pour les flots de messages télécoms.
Générateur de MSC en ligne.
Msc2Svg – Génère des MSC au format SVG à partir de fichiers au format texte.
EventStudio – Outil de génération de MSC.
LTSA – Permet de dessiner et de vérifier des MSC.
PlantUML – Outil de génération de diagrammes de séquence UML à partir d'une description textuelle.
Sequence Chart Studio – Extension à Microsoft Visio pour dessiner et vérifier la conformité à la recommandation Z.120.
Trace2UML – Outil pour dessiner et enregistrer des MSC.
MSC Latex package – un paquetage LaTeX pour créer des MSC.
Online PCAP to MSC chart Generator – Génère des MSC à partir de fichier PCAP.

Voir aussi

PSC Property Sequence Chart, un formalisme pour décrire des propriétés dans un MSC ou un diagramme de séquence[9].
SDL Langage de Description et de Spécification, un langage de l'UIT associé au MSC.
Diagrammes d'interaction UML.

Références

« HMSC », sdl-forum.org (consulté le 25 août 2014)
Øystein Haugen, « MSC 2000 », Ericsson (consulté le 19 septembre 2009)
« What is new in MSC 2000 relative to MSC 96. », sdl-forum.org (consulté le 25 août 2014)
Ekkart Rudolph, Jens Grabowski, Peter Graubmann, « Towards a Harmonization of UML-Sequence Diagrams and MSC », University of Göttingen, 1999 (consulté le 20 septembre 2009)
Øystein Haugen, « UML 2.0 vs. SDL/MSC – Ericsson Position Statement », Ericsson, juin 2000 (consulté le 19 septembre 2009)
David Harel, « Message Sequence Charts », 8 avril 2003 (consulté le 20 septembre 2009)
David Harel, « LSCs: Breathing Life into Message Sequence Charts », Formal Methods in System Design, 22 février 2005 (consulté le 20 septembre 2009)
David Harel, « Multiple instances and symbolic variables in executable sequence charts », Association for Computing Machinery, 2002 (consulté le 20 septembre 2009)
Emmanuel Gaudin, Eric Brunel, « Property Verification with MSC », Springer, 2013

Liens externes

ITU-T Recommendation Z.120 message sequence chart (MSC)
Michel Reniers: “Message sequence charts – syntax and semantics”, PhD thesis, Eindhoven University of Technology, 1999

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[1] « HMSC », sdl-forum.org (consulté le 25 août 2014)

[2] Øystein Haugen, « MSC 2000 », Ericsson (consulté le 19 septembre 2009)

[3] « What is new in MSC 2000 relative to MSC 96. », sdl-forum.org (consulté le 25 août 2014)

[4] Ekkart Rudolph, Jens Grabowski, Peter Graubmann, « Towards a Harmonization of UML-Sequence Diagrams and MSC », University of Göttingen, 1999 (consulté le 20 septembre 2009)

[5] Øystein Haugen, « UML 2.0 vs. SDL/MSC – Ericsson Position Statement », Ericsson, juin 2000 (consulté le 19 septembre 2009)

[6] David Harel, « Message Sequence Charts », 8 avril 2003 (consulté le 20 septembre 2009)

[7] David Harel, « LSCs: Breathing Life into Message Sequence Charts », Formal Methods in System Design, 22 février 2005 (consulté le 20 septembre 2009)

[8] David Harel, « Multiple instances and symbolic variables in executable sequence charts », Association for Computing Machinery, 2002 (consulté le 20 septembre 2009)

[9] Emmanuel Gaudin, Eric Brunel, « Property Verification with MSC », Springer, 2013