Рекомендации по построению диаграмм классов
Диаграмма классов во многом определяет реализации системы. На концептуальном уровне следует использовать русские имена. На логическом уровне и физическом уровнях осуществляется переход на английские имена с использованием рекомендаций по транскрипции и трансляции русских букв латинскими буквами (Ц – ts, Ж – zh, Ы – Y и т.д.).
Примеры диаграмм классов:
Фрагмент диаграммы классов для Асу тепличного хозяйства
Перевод диаграммы классов на логический и далее – физический уровень приблизит стадию автоматизированного кодирования. Однако полностью автоматизировать этот процесс пока не удаётся из-за некоторой неоднозначности и неопределённости описания модели и возможности различных методов реализации.
1.8. Диаграмма состояний
Диаграмма состояний (statechart diagram)– диаграмма, на которой изображается конечный автомат с простыми состояниями, переходами вложенными композитными состояниями.
Концепция диаграммы состояний разработана Дэвидом Хэрелом (David Harel).
В отличие от статического представления диаграмма состояний является детализацией диаграммы вариантов использования, на логическом уровне она описывает поведение объектов системы и системы в целом.
Поскольку речь идёт о состояниях объектов – экземпляров классов, то предварительно должны быть определены классы объектов на логическом уровне, т.е. должна быть построена диаграмма классов.
В основе диаграммы лежит понятие конечного автомата (state machine).
Конечный автомат– это спецификация последовательности состояния, через который в течение своей жизни проходит объект, в том числе взаимодействуя с другими объектами и находясь под воздействием некоторого потока событий. Конечный автомат всегда связан или определён для некоторого исходного элемента модели (объекта класса, метода или диаграмма кооперации).
Состояния, в которых может находиться элемент, образует пространство состояний, обычно оно считается конечным (конечный автомат).
Графически автомат может быть описан графом, в котором вершинами является состояние, а дугами – возможные переходы.
Простейший пример: техническое устройство, которое может быть в двух состояниях: исправно/неисправно.
Состояния изображаются прямоугольником с закруглёнными углами, у него может быть один или несколько необязательных разделов.
Обычно состояния имеют уникальные имена, если имени нет, то состояния называются анонимными. Чтобы не было путаницы, на диаграмме не рекомендуется одно и то же состояния изображать дважды.
Состояния понимаем как условия или ситуация в жизненном цикле объекта, когда объект выполняет какую-либо деятельность, либо ожидает какие-либо события.
Считается, что в определённом состоянии объект может находиться конечное время. Каждый конечный автомат описывает поведение какого-либо класса. Каждый класс может иметь конечный автомат.
Переход (transition)– реакция объекта на некоторые событие. Объект выполняет действие, прикреплённое к переходу, и меняет своё состояние. Каждому состоянию соответствует своё множество переходов.
Изменения состояния является атомарным действием, которое нельзя прервать извне. Обычно время перехода считается нулевым(если оно не оговорено отдельно), т.е. переходы осуществляются мгновенно.
Поведение объекта определяется как последовательная переменная по графу состояний от вершины к вершине по дугам.
Из всей совокупности состояний выделяются два особых: начальное состояние и конечное.
Последовательность изменений состояний упорядочена во времени. Хотя в явном виде время может не указываться.
Каждое состояние должно быть достижимо, т.е. существовать ориентированный путь в графе от начального состояния к нему.
Автоматы могут вкладываться друг в друга, в связи с этим состояния могут содержать в себе другие состояния. Макросостояния изображаются большим прямоугольником, содержащим в себе другие состояния.
Дополнительные автоматы называются подавтоматами(submachines).
Пример: неисправность может быть подразделена на более детальные подсостояния.