Динамические модели объектно-ориентированного представления программных средств: автоматы.

· динамические модели

· автоматы

· диаграмма схем состояний, пример

· конечный автомат — определение

· состояние, переход, событие, действие

· диаграмма деятельности, пример

· состояния действия

· вспомогательные вершины диаграммах

 

Динамические модели – изменение во времени. Динамические модели обеспечивают представление поведения системы.

Автомат ( State machine) описывает поведение в терминах последовательности состояний, через которые проходит объект в течение своей жизни.

Автомат:

Ø задает поведение системы как цельной, единой сущности;

Ø моделирует жизненный цикл единого объекта;

Ø удобно применять для формализации динамики отдельного трудного для понимания блока системы.

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: набор состояний системы; события, которые вызывают переход из одного состояния в другое; действия, которые происходят в результате изменения состояния.

Состояние – это период в жизни объекта на протяжении, которого он удовлетворяет какому то условию, выполняет определенную деятельность или ожидает событие.

Условнее переходы: Типы переходов: переход инициируемый событием; переходы без событий; условные или охраняемые переходы.

Вложенные состояния: Хар-ка конечных автоматов в UML является под состоянием (это состояние вложенное в др. состояние). Под состояние позволяет упростить моделирование сложного поведения.

Диаграммы деятельности:  представляет особую форму конечного автомата, в которой показываются процесс вычислений и потоки работ. В ней выделяются не обычные состояния объекта, а состояния выполняемых вычислений — состояния действий.

Переходы между вершинами — состояниями действий — изображаются в виде стрелок. Сост-е дейст-я считается атомарным (действие нельзя прервать), выполняется за один квант времени, нельзя подвергнуть декомпозиции.

В диаграммах деятельности используются вспомогательные вершины: решение (ромбик с одной входящей и несколькими исходящими стрелками); объединение (ромбик с несколькими входящими и одной исходящей стрелкой); линейка синхронизации — разделение (жирная горизонтальная линия с одной входящей и несколькими исходящими стрелками); линейка синхронизации — слияние (жирная горизонтальная линия с несколькими входящими и одной исходящей стрелкой); начальное состояние (черный кружок); конечное состояние (не закрашенный кружок, в котором размещен черный кружок меньшего размера).

 

22.Динамические модели объектно-ориентированного представления программных систем: диаграммы взаимодействия Use Case

· динамические модели

· диаграммы взаимодействия

· диаграммы сотрудничества, пример

· понятие связи, сообщества

· диаграмма последовательности, пример

· линия жизни, фокус управления

· диаграммы Use Case, пример

· состав диаграммах

Взаимодействием описывается поведение в терминах обмена сообщениями между объектами. Взаимодействие определяет поведение системы в виде коммуникаций между его частями. Отображают с помощью диаграмм сотрудничества и последовательности. ДВ предназначены для моделирования динамических аспектов системы, эти диаграммы показ-т взаимодействие включающее набор объектов и их отношений, а также пересылаемые между объектами сообщения.

Сущ-т 2вида ДВ:

 * Диаграмма сотрудничества — это диаграмма взаимодействия, которая выделяет структурную организацию объектов, посылающих и принимающих сообщения.

Элементами диаграмм взаимодействия являются объекты, связи, сообщения.

Объекты взаимод-т др с другом с помощью связей. Связь – канал для передачи сообщений.  Сообщения – спецификация передачи инфы между объектами в ожидании того, что будет обеспечена требуемая деятельность.

 Алгоритм формирования диаграммы сотрудничества: отображаются объекты, которые участвуют во взаимодействии; рисуются связи, соединяющие эти объекты; связи помечаются сообщениями, которые посылают и получают выделенные объекты.

*Диаграмма последовательности о беспечивает более наглядное представление порядка передачи сообщений. Графически ДП представляет собой разновидность таблицы, которая показывает объекты размещения вдоль оси Х и сообщения упорядоченные вдоль оси У.

Линия жизни объекта —это вертикальная пунктирная линия, которая обозначает период существования объекта: большинство объектов существуют на протяжении всего взаимодействия, их линии жизни тянутся от вершины до основания диаграммы; объекты могут создаваться в ходе взаимодействия и их линии жизни начинаются с момента приема сообщения «create»; объекты могут уничтожаться в ходе взаимодействия и их линии жизни заканчиваются с момента приема сообщения «destroy».

Фокус управления — это высокий тонкий прямоугольник, отображающий период времени, в течение которого объект выполняет действие (свою или подчиненную процедуру). Вершина прямоугольника отмечает начало действия, а основание — его завершение. Момент завершения может маркироваться сообщением возврата, которое показывается пунктирной стрелкой. Можно показать вложение фокуса управления (например, рекурсивный вызов собственной операции).

Диаграмма Use Case определяет поведение системы с точки зрения пользователя. Она рассматривается как главное средство для первичного моделирования динамики системы, используется для выяснения требований к разрабатываемой системе, фиксации этих требований в форме, которая позволит проводить дальнейшую разработку. Диаграммы Use Case часто называют диаграммами прецедентов или вариантов использования.

 В состав диаграмм Use Case входят элементы Use Case, актеры, отношения зависимости, обобщения и ассоциации, примечания и ограничения и пакеты.

Актер – это роль объекта вне системы, который прямо взаимодействует с ее частью – конкретным элементом (элементом Use Case). Различают актеров и пользователей.

Пользователь – это физический объект, который использует систему. Он может играть несколько ролей и поэтому может моделироваться несколькими актерами. Справедливо и обратное – актером могут быть разные пользователи.

Элемент Use Case – это описание последовательности действий (или нескольких последовательностей), которые выполняются системой и производят для отдельного актера видимый результат.

Один актер может использовать несколько элементов Use Case, и наоборот, один элемент Use Case может иметь несколько актеров, использующих его. Каждый элемент Use Case задает определенный путь использования системы. Набор всех элементов Use Case определяет полные функциональные возможности системы.

Между актером и элементом Use Case возможен только один вид отношения – ассоциация, отображающая их взаимодействие  

Между актерами допустимо отношение обобщения, означающее, что экземпляр потомка может взаимодействовать с такими же разновидностями экземпляров элементов Use Case, что и экземпляр родителя

Между элементами Use Case определены отношение обобщения, которые фиксирует, что потомок наследует поведение родителя. Кроме того, потомок может дополнить или переопределить поведение родителя. Элемент Use Case, являющийся потомком, может замещать элемент Use Case, являющийся родителем, в любом месте диаграммы.