Диаграмма состояний
Диаграммы состояний – хорошо известное средство описания поведения систем. Они определяют все возможные состояния, в которых может находиться конкретный объект, а также процесс смены состояний объекта в результате наступления некоторых событий. В большинстве объектно-ориентированных методов диаграммы состояний строятся для единственного класса и отражают динамику поведения единственного объекта.
Существует много форм диаграмм состояний, незначительно отличающихся друг от друга семантикой. Наиболее популярная форма, используемая в объектно-ориентированных методах, впервые применялась в методе ОМТ и впоследствии была адаптирована Гради Бучем.
На рисунке показана диаграмма состояний UML, отражающая поведение заказа в системе обработки заказов. На диаграмме изображены различные состояния, в которых может находиться заказ.
Процесс начинается с начальной точки, затем следует самый первый переход в состояние Проверка позиции заказа. Метка этого перехода – «получить первую позицию заказа». Синтаксически метка перехода состоит из трех частей, каждая из которых является необязательной: <Событие> [<Условие>]/<Действие>. В данном случае метка включает только действие «получить первую позицию заказа». После выполнения этого действия мы попадаем в состояние Проверка позиции заказа. С этим состоянием связана деятельность, которая обозначается меткой со следующим синтаксисом: выполнить/деятельность. В данном случае деятельность называется «проверить позицию».
Следует отметить, что термин «действие» (action) используется для перехода, а термин «деятельность» (activity) – для состояния. Хотя и то, и другое – это процессы, реализуемые, как правило, некоторым методом класса Заказ, они трактуются различным образом. Действия связаны с переходами и рассматриваются как мгновенные и непрерываемые процессы. Деятельности связаны с состояниями и могут длиться достаточно долго. Деятельность может быть прервана в результате наступления некоторого события.
Смысл определения «мгновенный» зависит от типа разрабатываемой системы. Для системы реального времени оно может соответствовать нескольким машинным командам, а для обычной информационной системы – нескольким секундам и менее.
Если метка перехода не содержит никакого события, это означает, что переход происходит, как только завершается любая деятельность, связанная с данным состоянием. В данном случае – как только завершится Проверка позиции заказа. Из состояния Проверка позиции заказа возможны три перехода. Метка каждого из них включает только 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».
Из конкретного состояния в данный момент времени может быть осуществлен только один переход. Таким образом, условия являются взаимно исключающими для любого события. На рисунке показано три условия:
– если проверены не все позиции, входящие в заказ, то получаем следующую позицию и возвращаемся в состояние Проверка позиции заказа;
– если проверены все позиции и все они имеются на складе, то переходим в состояние Выдача заказа на поставку;
если проверены все позиции, но не все из них имеются на складе, то переходим в состояние Ожидание.
Рассмотрим сначала состояние Ожидание. Для этого состояния не существует деятельностей, поэтому данный заказ находится в состоянии ожидания, пока не наступит некоторое событие. Оба перехода из состояния ожидания помечены событием Позиция Получена. Это означает, что заказ ожидает до тех пор, пока он не обнаружит наступление данного события. При этом оцениваются условия переходов и выполняется тот переход, для которого условие «истинно» (либо в состояние Выдача заказа на поставку, либо обратно в состояние Ожидание).
В состоянии Выдача заказа на поставку имеется деятельность, которая инициирует поставку. Из этого состояния имеется единственный безусловный переход, управляемый событием Поставлен. Это означает, что данный переход обязательно произойдет, если произойдет данное событие. При этом переход никак не связан с завершением деятельности; наоборот, когда деятельность «инициировать поставку» завершится, то данный заказ останется в состоянии Выдача заказа на поставку, пока не наступит событие Поставлен.