Диаграммы конечных автоматов.

Диаграмма деятельности описывает статическое состояние системы. В отличие от этого диаграмма конечных автоматов описывает динамическое состояние системы или ее поведение.

Конечные автоматы бывают 2-х видов – поведенческие и протокольные. Основными элементами конечных автоматов являются состояния и переходы.

Замечание: к этим элементам могут добавляться события. Поведенческий автомат позволяет моделировать динамическое поведение объекта, выражающееся в виде конечного набора состояний и перехода между ними.

В ответ на событие, конечный автомат осуществляет переход из одного состояния в другое. Конечные автоматы используются для моделирования поведения в таких объектах как:

· классы,

· варианты использования,

· подсистемы,

· системы.

Существуют объекты, у которых никакого поведения нет (например, интерфейсов и портов). Они просто описывают протокол использования. Подобного рода автоматы называются протокольными. Они используют состояния, события и переходы для определения протокола некоторого объекта.

Протокол включает:

· условия, при которых могут вызываться операции объектов,

· результаты вызова операций

· порядок вызова операций.

Конечные автоматы чаще всего используются для моделирования поведения классов. У каждого класса может быть только один поведенческий автомат, но несколько протокольных. При этом, для всех экземпляров моделируемого класса, автомат описывает всевозможные состояния, события и переходы.

Замечание: одной из важнейших проблем использования конечных автоматов является их тестирование. В практике существует несколько программных продуктов, которые предназначены для имитации построенных конечных автоматов.

Рассмотрим в качестве примера состояние электрической лампочки.

Диаграмма конечных автоматов для электрической лампочки имеет вид:

(Состояние вкл (состояние

выключено) выкл включено)

переход

 

Состояние объекта меняется со временем, но в любой момент оно определяется: значениями атрибутов объекта, отношениями с другими объектами, осуществляемыми действиями. Каждое состояния поведенческого объекта может содержать от 0 и более действий или операций. У состояний протокольных автоматов нет действий и операций.

Замечание: в рамках данных диаграмм действия считаются непрерывными и мгновенными.

В любом состоянии может быть любое число действий и внутренних переходов. Внутренний переход позволяет зафиксировать тот факт, что что-то произошло, и это заслуживает отражения в модели, но не обуславливает переход в другое состояние.

В языке UML принята следующая нотация для отображения состояния:

Имя состояния

Ввод на входе: действия   Промежуточные внутренние переходы: состояния   Преобразование: что сделать

} имя состояния

выходные и выходные данные

внутренние переходы

 

внутренняя деятельность

 

Как правило, у каждого состояния есть 2 специальных действия (вход и выход/entry и exit), ассоциированные со специальными событиями.

Событие entry происходит мгновенно и автоматически при входе в состояние.

Имя состояния

entry/показать поле для ввода пароля   exit/перейти к другому окну   presskey/вывести подсказку   do/принять пароль

 

Замечание: внутренние деятельности или внутренние переходы длятся некоторое установленное время, и могут быть прерваны.

Деятельность внутри события обозначается ключевым словом «do».

Для внутренних действий или переходов так же предусмотрен соответствующий синтаксис – синтаксис внутреннего действия: имяСобытия/некоторое действие.

Замечание: при моделировании внутренних событий следует подробно расписывать то, что должно происходить.

Для моделирования переходов между состояниями также предусмотрен определенный синтаксис.

Замечание: сторожевое событие часто называется условием.

/12.10.12/

Книги: Тверски – «Принятие решения в неопределенности. Правила и предубеждения»