Примітка. Строго кажучи, розглянутий приклад відображає не всі аспекти поведінки навіть такого нескладного на перший погляд пристрою

Строго кажучи, розглянутий приклад відображає не всі аспекти поведінки навіть такого нескладного на перший погляд пристрою, яким є звичайний телефонний апарат. Зокрема, дана діаграма станів може бути доповнена переходом із стану "очікування" по події-тригеру "телефонний дзвінок", який може відразу перевести нас у внутрішній підстан "розмова", якщо ми вирішили зняти телефонну трубку (перехід типу а на рис. 20.12).

Інша модифікація може бути пов'язана з бажанням повторно використовувати набраний номер у разі коротких гудків "зайнято" у абонента. Рішення цієї задачі може бути реалізоване на основі використання історичного стану замість початкового підстану, який запам'ятовуватиме в пам'яті апарату одного разу набраний номер. Доповнити діаграму станів читачеві пропонується самостійно як вправа.

20.7. Рекомендації з побудови діаграм станів

Основні особливості побудови діаграм станів були розглянуті при описі відповідних модельних елементів, що входять в пакет Автомати. Проте деякі моменти не знайшли віддзеркалення, про що необхідно сказати на закінчення цього розділу.

По своєму призначенню діаграма станів не є обов'язковим поданням моделі і як би "приєднується" до того елементу, який, за задумом розробників, має нетривіальну поведінку протягом свого життєвого циклу. Наявність у системи декількох станів, що відрізняються від простої дихотомії "справний, – несправний", "активний – неактивний", "очікування – реакція на зовнішні дії", вже служить ознакою необхідності побудови діаграми станів. Як початковий варіант діаграми станів, якщо немає очевидних міркувань з приводу станів об'єкту, можна скористатися цими суперстанами, розглядаючи їх як складені й уточнюючи їх (деталізуючи їх внутрішню структуру) в міру розгляду логіки поведінки об'єкту.

Під час виділення станів і переходів слід пам'ятати, що тривалість спрацьовування окремих переходів має бути істотно меншою, ніж знаходження модельованого об'єкту у відповідних станах. Кожний зі станів повинен характеризуватися певною стійкістю в часі. Всі переходи мають бути явно специфіковані, інакше побудована діаграма станів є або неповною, або помилковою.

Під час розроблення діаграми станів потрібно постійно стежити, щоб об'єкт у кожний момент міг знаходитися тільки в одному стані. Якщо це не так, то дана обставина може бути як наслідком помилки, так і неявною ознакою наявності паралельності поведінки модельованого об'єкту. В останньому випадку слід явно специфікувати необхідне число підавтоматів, вклавши їх у той складений стан, який характеризується порушенням умови одночасності.

Слід обов'язково перевіряти, що ніякі два переходи з одного стану не можуть спрацювати одночасно (вимога відсутності конфліктів у переходів). Наявність такого конфлікту може служити ознакою помилки або неявної паралельності типу розгалуження даного процесу на два і більше. Якщо паралельність за задумом розробника відсутня, то необхідно ввести додаткові сторожові умови або змінити ті, що існують, щоб виключити конфлікт переходів. За наявності паралельності слід замінити конфліктуючі переходи одним паралельним переходом типу розгалуження.

Використання історичних станів виправдане у тому випадку, коли необхідно організувати опрацювання виняткових ситуацій (переривань) без втрати даних або виконаної роботи. При цьому застосовувати історичні стани, особливо глибокі, треба з відомою часткою обережності. Потрібно пам'ятати, що кожний з підавтоматів може мати тільки один історичний стан. Інакше можливі помилки, особливо коли підавтомати зображаються на окремих діаграмах станів.

І, нарешті, слід зазначити, що деякі додаткові конструкції автоматів, такі як точки динамічного вибору (dynamic choice points) або точки з'єднання (junction points), у навчальному посібнику не знайшли віддзеркалення. Це зроблено з тієї причини, що дані модельні елементи хоча і дозволяють моделювати складніші аспекти динамічного керування поведінкою об'єкту, не є базовими. Відповідна інформація міститься в оригінальній документації з мови UML.

Висновки

Контрольні питання

1. Призначення діаграми станів.

2. Автомати.

3. Позначення стану.

4. Ім'я стану.

5. Список внутрішніх дій.

6. Початковий стан.

7. Кінцевий стан.

8. Переходи між станами.

9. Сторожова умова.

10. Складений стан і підстан.

11. Паралельні підстани.

12. Історичний стан.

13. Складні переходи.

14. Переходи між паралельними станами.

15. Переходи між складеними станами.

16. Синхронізуючі стани.

РОЗДІЛ 21. Діаграма діяльності (activity diagram)

à Стан дії

à Переходи

à Доріжки

à Об'єкти

à Рекомендації з побудови діаграм діяльності

Під час моделювання поведінки проектованої або аналізованої системи виникає необхідність не тільки представити процес зміни її станів, але й деталізувати особливості алгоритмічної і логічної реалізації виконуваних системою операцій. Традиційно для цієї мети використовувалися блок-схеми або структурні схеми алгоритмів (такі як, наприклад, на рис. 3.1). Кожна така схема акцентує увагу на послідовності виконання певних дій або елементарних операцій, які в сукупності приводять до отримання бажаного результату.

Алгоритмічні і логічні операції, що повинні виконуватись в певній послідовності, оточують нас постійно. Звичайно, ми не завжди замислюємося про те, що подібні операції відносяться до наукових категорій. Наприклад, щоб подзвонити з телефону, нам заздалегідь потрібно зняти трубку або включити його. Для приготування кави або заварювання чаю необхідно спочатку закип'ятити воду. Щоб виконати ремонт двигуна автомобіля, потрібно здійснити цілий ряд нетривіальних операцій, таких як розбирання силового агрегату, зняття генератора і деякі інші.

Важливо підкреслити ту обставину, що із збільшенням складності системи строге дотримання послідовності виконуваних операцій набуває все важливішого значення. Якщо спробувати заварити каву з холодної води, то ми можемо лише її зіпсувати. Порушення послідовності операцій під час ремонту двигуна може привести до його поломки або виходу з ладу. Ще більше катастрофічні наслідки можуть відбутися у разі відхилення від встановленої послідовності дій при зльоті або посадці авіалайнера, запуску ракети, регламентних робіт на АЕС.

Для моделювання процесу виконання операцій в мові UML використовуються так звані діаграми діяльності. Вживана в них графічна нотація багато в чому схожа на нотацію діаграми станів, оскільки на діаграмах діяльності також присутні позначення станів і переходів. Відмінність полягає в семантиці станів, які використовуються для подання не діяльностей, а дій, і у відсутності на переходах сигнатури подій. Кожне перебування на діаграмі діяльності відповідає виконанню деякої елементарної операції, а перехід в наступний стан спрацьовує тільки після завершення операції в попередньому стані. Графічно діаграма діяльності представляється у формі графа діяльності, вершинами якого є стани дій, а дугами – переходи від одного стану дії до іншого.

Таким чином, діаграми діяльності можна вважати окремим випадком діаграм станів. Саме вони дозволяють реалізувати в мові UML особливості процедурного і синхронного керування, обумовленого завершенням внутрішніх діяльностей і дій. Метамодель UML надає для цього необхідні терміни і семантику. Основним напрямом використання діаграм діяльності є візуалізація особливостей реалізації операцій класів, коли необхідно представити алгоритми їх виконання. При цьому кожний стан може бути виконанням операції деякого класу або її частини, дозволяючи використовувати діаграми діяльності для опису реакцій на внутрішні події системи.

У контексті мови UML діяльність (activity) є деякою сукупністю окремих обчислень, що виконуються автоматом. При цьому окремі елементарні обчислення можуть приводити до деякого результату або дії (action). На діаграмі діяльності відображається логіка або послідовність переходу від однієї діяльності до іншої, при цьому увага фіксується на результаті діяльності. Сам же результат може привести до зміни стану системи або повернення деякого значення.

Поиск по сайту: