Самоучитель UML
Добавить в закладки К обложке
- ГЛАВА 1 Введение - Страница 1
- 1.1. Методология процедурно-ориентированного программирования - Страница 2
- 1.2. Методология объектно-ориентированного программирования - Страница 4
- 1.3. Методология объектно-ориентированного анализа и проектирования - Страница 8
- 1.4. Методология системного анализа и системного моделирования - Страница 10
- ГЛАВА 2 Исторический обзор развития методологии объектно-ориентированного анализа и проектирования сложных систем - Страница 12
- Теория множеств - Страница 13
- Теория графов - Страница 16
- Семантические сети - Страница 18
- 2.2. Диаграммы структурного системного анализа - Страница 19
- Диаграммы «сущность-связь» - Страница 20
- Диаграммы функционального моделирования - Страница 22
- Диаграммы потоков данных - Страница 24
- 2.3. Основные этапы развития UML - Страница 26
- ГЛАВА 3 Основные компоненты языка UML - Страница 29
- 3.1. Назначение языка UML - Страница 30
- 3.2. Общая структура языка UML - Страница 32
- 3.3. Пакеты в языке UML - Страница 34
- 3.4. Основные пакеты метамодели языка UML - Страница 36
- Пакет Основные элементы - Страница 37
- Пакет Элементы ядра - Страница 38
- Пакет Вспомогательные элементы - Страница 39
- Пакет Механизмы расширения - Страница 40
- Пакет Типы данных - Страница 41
- Пакет Элементы поведения - Страница 42
- Пакет Общее поведение - Страница 43
- Пакет Кооперации - Страница 44
- Пакет Варианты использования - Страница 45
- Пакет Автоматы - Страница 46
- Пакет Общие механизмы - Страница 47
- Пакет Управление моделями - Страница 48
- 3.5. Специфика описания метамодели языка UML - Страница 49
- 3.6. Особенности изображения диаграмм языка UML - Страница 52
- ГЛАВА 4 Диаграмма вариантов использования (use case diagram) - Страница 54
- 4.1. Вариант использования - Страница 55
- 4.2. Актеры - Страница 56
- 4.3. Интерфейсы - Страница 57
- 4.4. Примечания - Страница 58
- 4.5. Отношения на диаграмме вариантов использования - Страница 59
- Отношение ассоциации - Страница 60
- Отношение расширения - Страница 62
- Отношение обобщения - Страница 63
- Отношение включения - Страница 64
- 4.6. Пример построения диаграммы вариантов использования - Страница 65
- 4.7. Рекомендации по разработке диаграмм вариантов использования - Страница 67
- ГЛАВА 5 Диаграмма классов (class diagram) - Страница 69
- 5.1. Класс - Страница 70
- Имя класса - Страница 71
- Атрибуты класса - Страница 72
- Операция - Страница 75
- 5.2. Отношения между классами - Страница 77
- Отношение зависимости - Страница 78
- Отношение ассоциации - Страница 79
- Отношение агрегации - Страница 81
- Отношение композиции - Страница 82
- Отношение обобщения - Страница 83
- 5.3. Интерфейсы . - Страница 85
- 5.4. Объекты - Страница 86
- 5.5. Шаблоны или параметризованные классы - Страница 87
- 5.6. Рекомендации по построению диаграмм классов - Страница 88
- ГЛАВА 6 Диаграмма состояний (statechart diagram) - Страница 89
- 6.1. Автоматы - Страница 90
- 6.2. Состояние - Страница 92
- Имя состояния - Страница 93
- Список внутренних действий - Страница 94
- Начальное состояние - Страница 95
- Конечное состояние - Страница 96
- 6.3. Переход - Страница 97
- Событие - Страница 98
- Сторожевое условие - Страница 99
- Выражение действия - Страница 101
- 6.4. Составное состояние и подсостояние - Страница 102
- Последовательные подсостояния - Страница 103
- Параллельные подсостояния - Страница 104
- 6.5. Историческое состояние - Страница 105
- 6.6. Сложные переходы - Страница 106
- Переходы между параллельными состояниями - Страница 107
- Переходы между составными состояниями - Страница 108
- Синхронизирующие состояния - Страница 109
- 6.7. Заключительные рекомендации по построению диаграмм состояний - Страница 111
- ГЛАВА 7 Диаграмма деятельности (activity diagram) - Страница 112
- 7.1. Состояние действия - Страница 113
- 7.2. Переходы - Страница 114
- 7.3. Дорожки - Страница 116
- 7.4. Объекты - Страница 117
- 7.5. Рекомендации по построению диаграмм деятельности - Страница 118
- ГЛАВА 8 Диаграмма последовательности (sequence diagram) - Страница 119
- 8.1. Объекты - Страница 120
- Линия жизни объекта - Страница 121
- Фокус управления - Страница 122
- 8.2. Сообщения - Страница 123
- Ветвление потока управления - Страница 125
- Стереотипы сообщений - Страница 126
- Временные ограничения на диаграммах последовательности - Страница 127
- Комментарии или примечания - Страница 128
- 8.3. Пример построения диаграммы последовательности - Страница 129
- 8.4. Заключительные рекомендации по построению диаграмм последовательности - Страница 130
- ГЛАВА 9 Диаграмма кооперации (collaboration diagram) - Страница 131
- 9.1. Кооперация - Страница 132
- Диаграмма кооперации уровня спецификации - Страница 133
- 9.2. Объекты - Страница 134
- Мультиобъект - Страница 135
- Активный объект - Страница 136
- Составной объект - Страница 137
- 9.3. Связи - Страница 138
- Стереотипы связей - Страница 139
- 9.4. Сообщения - Страница 140
- Формат записи сообщений - Страница 141
- 9.5. Пример построения диаграммы кооперации - Страница 143
- 9.6. Заключительные рекомендации по построению диаграмм кооперации - Страница 144
- ГЛАВА 10 Диаграмма компонентов (component diagram) - Страница 145
- 10.1. Компоненты - Страница 146
- Имя компонента - Страница 147
- Виды компонентов - Страница 148
- 10.2. Интерфейсы - Страница 149
- 10.3. Зависимости - Страница 150
- 10.4. Рекомендации по построению диаграммы компонентов - Страница 152
- ГЛАВА 11 Диаграмма развертывания (deployment diagram) - Страница 153
- 11.1. Узел - Страница 154
- 11.2. Соединения - Страница 155
- 11.3. Рекомендации по построению диаграммы развертывания - Страница 156
- ГЛАВА 12 Особенности реализации языка UML в CASE-инструментарии Rational Rose 98/2000 - Страница 157
- 12.1. Общая характеристика CASE-средства Rational Rose 98/2000 - Страница 158
- 12.2. Особенности рабочего интерфейса Rational Rose - Страница 159
- Главное меню программы - Страница 160
- Стандартная панель инструментов - Страница 161
- Окно браузера - Страница 162
- Специальная панель инструментов - Страница 163
- Окно диаграммы - Страница 164
- Окно документации - Страница 165
- Окно журнала - Страница 166
- 12.3. Начало работы над проектом в среде Rational Rose - Страница 167
- 12.4. Разработка диаграммы вариантов использования в среде Rational Rose - Страница 168
- 12.5. Разработка диаграммы классов в среде Rational Rose - Страница 169
- 12.6. Разработка диаграммы состояний в среде Rational Rose - Страница 170
- 12.7. Разработка диаграммы последовательности в среде Rational Rose - Страница 171
- 12.8. Разработка диаграммы кооперации в среде Rational Rose - Страница 172
- 12.9. Разработка диаграммы компонентов в среде Rational Rose - Страница 173
- 12.10. Разработка диаграммы развертывания в среде Rational Rose - Страница 174
- Заключение - Страница 175
6.1. Автоматы
Автомат (state machine) в языке UML представляет собой некоторый формализм для моделирования поведения элементов модели и системы в целом. В метамодели UML автомат является пакетом, в котором определено множество понятий, необходимых для представления поведения моделируемой сущности в виде дискретного пространства с конечным числом состояний и переходов. С другой стороны, автомат описывает поведение отдельного объекта в форме последовательности состояний, которые охватывают все этапы его жизненного цикла, начиная от создания объекта и заканчивая его уничтожением. Каждая диаграмма состояний представляет некоторый автомат.
Простейшим примером визуального представления состояний и переходов на основе формализма автоматов может служить рассмотренная выше ситуация с исправностью технического устройства, такого как компьютер. В этом случае вводятся в рассмотрение два самых общих состояния: «исправен» и «неисправен» и два перехода: «выход из строя» и «ремонт». Графически эта информация может быть представлена в виде изображенной ниже диаграммы состояний компьютера (рис. 6.1).
Рис. 6.1. Простейший пример диаграммы состояний для технического устройства типа компьютер
Основными понятиями, входящими в формализм автомата, являются состояние и переход. Главное различие между ними заключается в том, что длительность нахождения системы в отдельном состоянии существенно превышает время, которое затрачивается на переход из одного состояния в другое. Предполагается, что в пределе время перехода из одного состояния в другое равно нулю (если дополнительно ничего не сказано). Другими словами, переход объекта из состояния в состояние происходит мгновенно.
В общем случае автомат представляет динамические аспекты моделируемой системы в виде ориентированного графа, вершины которого соответствуют состояниям, а дуги – переходам. При этом поведение моделируется как последовательное перемещение по графу состояний от вершины к вершине по связывающим их дугам с учетом их ориентации. Для графа состояний системы можно ввести в рассмотрение специальные свойства.
Одним из таких свойств является выделение из всей совокупности состояний двух специальных: начального и конечного. Хотя ни в графе состояний, ни на диаграмме состояний время нахождения системы в том или ином состоянии явно не учитывается, предполагается, что последовательность изменения состояний упорядочена во времени. Другими словами, каждое последующее состояние всегда наступает позже предшествующего ему состояния.
Еще одним свойством графа состояний может служить достижимость состояний. Речь идет о том, что навигация или ориентированный путь в графе состояний определяет специальное бинарное отношение на множестве всех состояний системы. Это отношение характеризует потенциальную возможность перехода системы из рассматриваемого состояния в некоторое другое состояние. Очевидно, для достижимости состояний необходимо наличие связывающего их ориентированного пути в графе состояний.
Формализм автоматов допускает вложение одних автоматов в другие для уточнения внутренней структуры отдельных более общих состояний (макросостояний). В этом случае вложенные автоматы получили название подавтоматов. Подавтоматы могут использоваться для внутренней спецификации процедур и функций, образующих поведение исходного объекта. Например, состояние неисправности технического устройства (рис. 6.1) может быть детализировано на отдельные подсостояния, каждое из которых может характеризовать неисправность отдельных подсистем, входящих в состав данного устройства.
В языке UML понятие автомата дополнено специальной семантикой входящих в соответствующий пакет элементов. Далее в этой главе будут рассмотрены основные элементы поведения, которые образуют концептуальный базис, необходимый для правильного построения диаграмм состояний.
Формализм обычного автомата основан на выполнении следующих обязательных условий:
1. Автомат не запоминает историю перемещения из состояния в состояние. С точки зрения моделируемого поведения определяющим является сам факт нахождения объекта в том или ином состоянии, но никак не последовательность состояний, в результате которой объект перешел в текущее состояние. Другими словами, автомат «забывает» все состояния, которые предшествовали текущему в данный момент времени. Образно говоря, существует непрозрачная стена, отделяющая текущее состояние от прошлого поведения объекта.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
- 73
- 74
- 75
- 76
- 77
- 78
- 79
- 80
- 81
- 82
- 83
- 84
- 85
- 86
- 87
- 88
- 89
- 90
- 91
- 92
- 93
- 94
- 95
- 96
- 97
- 98
- 99
- 100
- 101
- 102
- 103
- 104
- 105
- 106
- 107
- 108
- 109
- 110
- 111
- 112
- 113
- 114
- 115
- 116
- 117
- 118
- 119
- 120
- 121
- 122
- 123
- 124
- 125
- 126
- 127
- 128
- 129
- 130
- 131
- 132
- 133
- 134
- 135
- 136
- 137
- 138
- 139
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- 145
- 146
- 147
- 148
- 149
- 150
- 151
- 152
- 153
- 154
- 155
- 156
- 157
- 158
- 159
- 160
- 161
- 162
- 163
- 164
- 165
- 166
- 167
- 168
- 169
- 170
- 171
- 172
- 173
- 174
- 175
- 176