2. Диаграммы взаимодействия (interaction diagrams)

Диаграммы взаимодействия являются моделями, описывающими поведение взаимодействующих групп объектов. Как правило, диаграмма взаимодействия охватывает поведение только одного варианта использования. На такой диаграмме отображается ряд объектов и те сообщения, которыми они обмениваются между собой в рамках данного варианта использования.

Данный подход будет проиллюстрирован на примере простого варианта использования, который описывает следующее поведение:

• «Менеджер» запрашивает текущий «Отчет» «Исполнителя»;

• если «Отчет» устарел, «Менедлсер» посылает запрос «Исполнителю» на обновление «Отчета»;

• «Исполнитель» создает новый «Отчет»;

• «Менеджер» делает повторный запрос «Отчета».

Существует два вида диаграмм взаимодействия: диаграммы последовательности (sequence diagrams) и кооперативные диаграммы (collaboration diagrams).

3. Диаграммы последовательности

На диаграмме последовательности объект изображается в виде прямоугольника на вершине пунктирной вертикальной линии (рис. 2).

Рис. 2. Диаграмма последовательности

Эта вертикальная линия называется линией жизни (lifeline) объекта. Она представляет собой фрагмент жизненного цикла объекта в процессе взаимодействия. Каждое сообщение представляется в виде стрелки между линиями жизни двух объектов. Сообщения появляются в том порядке, как они показаны на диаграмме (сверху вниз). Каждое сообщение может быть помечено именем, при желании можно показать также аргументы и некоторую управляющую информацию. Также можно показать самоделегирование - сообщение, которое объект посылает самому себе, при этом стрелка сообщения указывает на ту же самую линию жизни.

Изо всей возможной управляющей информации два ее вида имеют существенное значение. Во-первых, это условие, показывающее, в каком случае посылается сообщение (например, [ОтчетУстарел() = = true]). Сообщение посылается только при выполнении данного условия. Другой полезный управляющий маркер - это маркер итерации, показывающий, что сообщение посылается много раз для множества объектов-адресатов (например, *обновить).

Активизации - прямоугольники на линиях ж:изни - показывают, когда метод становится активным (во время его выполнения либо при ожидании результата выполнения какой-либо процедуры). Используя механизм активизаций, можно более четко показать смысл самоделегирования. Без них довольно трудно определить, где же выполняются следующие после самоделегирования вызовы - в вызывающем методе или в вызываемом. Активизации вносят ясность в этот вопрос.

4. Диаграммы состояний (state diagrams)

Диаграммы состояний являются хорошо известным средством описания поведения систем. Они определяют все возможные состояния, в которых может находиться конкретный объект, а также процесс смены состояний объекта в результате влияния некоторых событий.

На рис. 3 показана диаграмма состояний UML, отражающая поведение отчета в системе управления проектами. На диаграмме изображены различные состояния, в которых может находиться отчет.

Рис. 3. Диаграмма состояний

Процесс начинается с начальной точки, затем следует самый первый переход в состояние «Проверка даты отчета». В поведении объекта в системе можно выделить действия, отображаемые переходами, и деятельности, отображаемые состояниями. Хотя и то и другое - это процессы, реализуемые, как правило, некоторым методом класса «Отчет», они трактуются различным образом. Действия связаны с переходами и рассматриваются, как мгновенные и непрерываемые. Деятельности связаны с состояниями и могут длиться достаточно долго. Деятельность может быть прервана в результате наступления некоторого события.

Переход может содержать метку. Синтаксически метка перехода состоит из трех частей, каждая из которых является необязательной: <Событие> [<Условие>]/<Действие>. Если метка перехода не содержит никакого события, это означает, что переход происходит, как только завершается какая-либо деятельность, связанная с данным состоянием.

Из состояния «Проверка даты отчета» возможны два перехода. Метка одного из них включает условие. Условие - это логическое условие, которое может принимать два значения: «истина» или «ложь». Условный переход выполняется только в том случае, если условие принимает значение «истина», в противном случае выполняется переход, не помеченный условием. Из конкретного состояния в данный момент времени может быть осуществлен только один переход; таким образом, условия являются взаимно

исключающими для любого события.

Существует два особых состояния: вход и выход. Любое действие, связанное с событием входа, выполняется, когда объект входит в данное состояние. Событие выхода выполняется в том случае, когда объект выходит из данного состояния.

Диаграммы состояний хорошо использовать для описания поведения некоторого объекта в нескольких различных вариантах использования. Они не слишком пригодны для описания поведения ряда взаимодействующих объектов. Рекомендуется строить диаграммы состояний только для тех классов, поведение которых влияет на общее поведение системы, например для классов пользовательского интерфейса и управляющих объектов.

Примеры компьютерных систем

Замок

Программное обеспечение встроенного процессора кодового замка, регулирующего доступ в помещение.

Кодовый замок состоит из панели с кнопками (цифры «0« … «9», кнопка «Вызов», кнопка «Контроль»), цифрового дисплея, электромеханического замка, звонка. Панель с кнопками устанавливается с наружной стороны двери, замок устанавливается с внутренней стороны двери, звонок устанавливается внутри охраняемого помещения.

В обычном состоянии замок закрыт. Доступ в помещение осуществляется после набора кода доступа, состоящего из четырех цифр. Во время набора кода введенные цифры отображаются на экране дисплея. Если код набран правильно, то замок открывается на некоторое время, после чего дверь снова закрывается. Содержимое дисплея очищается.

Кнопка «Вызов» используется для подачи звукового сигнала внутри помещения. Кнопка «Контроль» используется для смены кодов. Смена кода доступа осуществляется следующим образом. При открытой двери нужно набрать код контроля, состоящий из четырех цифр, и новый код доступа. Для смены кода контроля нужно при открытой двери и нажатой кнопке «Вызов» набрать код контроля, после чего - новый код контроля.