Основы объектно-ориентированного представления программных систем - Динамические модели объектно-ориентированных программных систем |
Страница 23 из 39
ГЛАВА 12. Динамические модели объектно-ориентированных программных систем
Динамические модели обеспечивают представление поведения систем. «Динамизм» этих моделей состоит в том, что в них отражается изменение состояний в процессе работы системы (в зависимости от времени). Средства языка UML для создания динамических моделей многочисленны и разнообразны [8], [23], [41], [53], [67]. Эти средства ориентированы не только на собственно программные системы, но и на отображение требований заказчика к поведению таких систем.
Моделирование поведения программной системы
Для моделирования поведения системы используют: q автоматы; q взаимодействия. Автомат (State machine) описывает поведение в терминах последовательности состояний, через которые проходит объект в течение своей жизни. Взаимодействие (Interaction) описывает поведение в терминах обмена сообщениями между объектами. Таким образом, автомат задает поведение системы как цельной, единой сущности; моделирует жизненный цикл единого объекта. В силу этого автоматный подход удобно применять для формализации динамики отдельного трудного для понимания блока системы. Взаимодействия определяют поведение системы в виде коммуникаций между его частями (объектами), представляя систему как сообщество совместно работающих объектов. Именно поэтому взаимодействия считают основным аппаратом для фиксации полной динамики системы. Автоматы отображают с помощью: q диаграмм схем состояний; q диаграмм деятельности. Взаимодействия отображают с помощью: q диаграмм сотрудничества (кооперации); q диаграмм последовательности.
Диаграммы схем состояний
Диаграмма схем состояний — одна из пяти диаграмм UML, моделирующих динамику систем. Диаграмма схем состояний отображает конечный автомат, выделяя поток управления, следующий от состояния к состоянию. Конечный автомат — поведение, которое определяет последовательность состояний в ходе существования объекта. Эта последовательность рассматривается как ответ на события и включает реакции на эти события. Диаграмма схем состояний показывает: 1) набор состояний системы; 2) события, которые вызывают переход из одного состояния в другое; 3) действия, которые происходят в результате изменения состояния. В языке UML состоянием называют период в жизни объекта, на протяжении которого он удовлетворяет какому-то условию, выполняет определенную деятельность или ожидает некоторого события. Как показано на рис. 12.1, состояние изображается как закругленный прямоугольник, обычно включающий его имя и подсостоя-ния (если они есть).
Рис. 12.1. Обозначение состояния
Переходы между состояниями отображаются помеченными стрелками (рис. 12.2).
Рис. 12.2. Переходы между состояниями
На рис. 12.2 обозначено: Событие — происшествие, вызывающее изменение состояния, Действие — набор операций, запускаемых событием. Иначе говоря, события вызывают переходы, а действия являются реакциями на переходы. Примеры событий:
Примеры действий:
ПРИМЕЧАНИЕ Для отображения посылки сигнала используют специальное обозначение — перед именем сигнала указывают служебное слово send.
Для отображения перехода в начальное состояние принято обозначение, показанное на рис. 12.3.
Рис. 12.3. Переход в начальное состояние
Соответственно, обозначение перехода в конечное состояние имеет вид, представленный на рис. 12.4.
Рис. 12.4. Переход в конечное состояние
В качестве примера на рис. 12.5 показана диаграмма схем состояний для системы охранной сигнализации.
Рис. 12.5. Диаграмма схем состояний системы охранной сигнализации
Из рисунка видно, что система начинает свою жизнь в состоянии Инициализация, затем переходит в состояние Ожидание. В этом состоянии через каждые 10 секунд (по событию after (10 sec.)) выполняется самопроверка системы (операция Самопроверка ()). При наступлении события Тревога (Датчик) реализуются действия, связанные с блокировкой периметра охраняемого объекта, — исполняется операция БлокироватьПериметр() и осуществляется переход в состояние Активна. В активном состоянии через каждые 5 секунд по событию after (5 sec.) запускается операция ПриемКоманды(). Если команда получена (наступило событие Сброс), система возвращается в состояние Ожидание. В процессе возврата разблокируется периметр охраняемого объекта (операция РазблокироватьПериметр()).
|