Термины и понятия

Активный объект (Active object) - это объект, который владеет процессом или нитью и может инициировать управляющее воздействие. Активный класс (Active

class) - это класс, экземплярами которого являются активные объекты. Процесс (Process) - это ресурсоемкий поток управления, который может выполняться па­раллельно с другими процессами. Нить (Thread) - это облегченный поток управ­ления, который может выполняться параллельно с другими нитями в рамках од­ного процесса. Графически активный класс изображается в виде прямоугольника с жирными границами. Процессы и нити изображаются в виде стереотипных ак­тивных классов, а на диаграммах взаимодействия (см. главу 18) часто выступают в роли последовательностей.

Поток управления

В строго последовательных системах имеется только один поток управления. Это означает, что в каждый момент времени выполняется одно и только одно дей­ствие. При запуске последовательной программы управление переходит к точке входа в программу, после чего последовательно выполняется одна операция за другой. Даже если внешние по отношению к системе актеры (см. главу 16) функ­ционируют параллельно, последовательная программа будет обрабатывать по од­ному событию за раз, отбрасывая тем самым одновременные с ним события.

Поэтому такая последовательность и называется потоком управления. Если трассировать выполнение последовательной программы, то точка исполнения бу­дет перемещаться от одного предложения программы к другому - последовательно. Встречаются, конечно, ветвления, циклы, переходы, а при наличии рекурсии или итерации - движение потока вокруг одной точки. Но, несмотря на все это, в после­довательной системе есть только один поток выполнения.

В параллельной же системе потоков управления несколько, а значит, в один и тот же момент времени имеет место различная деятельность. Каждый из нескольких од­новременно выполняемых потоков управления начинается с точки входа в неко­торый независимый процесс или нить. Если сделать моментальный снимок парал­лельной системы во время ее работы, то мы увидим несколько точек выполнения (по крайней мере, логических).

Активный класс в UML используется для представления процесса (или нити), в контексте которого выполняется независимый поток управления, работающий параллельно с другими, пользующимися равными с ним правами.

Примечание Истинного параллелизма можно достичь тремя способами: во-пер­вых, распределяя активные объекты между несколькими узлами (см. главу 26), во-вторых, помещая активные объекты на узлы с не­сколькими процессорами, и, в-третьих, комбинируя оба метода.

Классы и события

Активные классы - это именно классы (см. главы 4 и 9), хотя и обладающие весьма специфическим свойством. Активный класс представляет независимый поток управления, тогда как обычный класс не связан с таковым. В отличие от активных, обычные классы неявно называют пассивными, так как они не способ­ны инициировать независимое управляющее воздействие.

Активные классы применяются для моделирования семейств процессов или нитей. Технически это означает, что активный объект (см. главу 13) - экземпляр активного класса - материализует процесс или нить. При моделировании парал­лельных систем с помощью активных объектов вы присваиваете имя каждому независимому потоку управления. Когда активный объект создается, запускается ассоциированный с ним поток управления. Когда активный объект уничтожает­ся, этот поток завершается.

Активные классы обладают теми же свойствами, что и любые другие классы. Они могут иметь экземпляры, атрибуты и операции (см. главу 4), а также при­нимать участие в отношениях (см. главы 4 и 10) зависимости, обобщения и ассоциации (включая агрегирование). Активные классы вправе пользоваться предоставляемыми UML механизмами расширения (см. главу 6), в том числе стереотипами, помеченными значениями и ограничениями. Встречаются актив­ные классы - реализации интерфейсов (см. главу 11). Наконец, они могут реа­лизовываться кооперациями, а их поведение - специфицироваться с помощью автоматов.

На диаграммах активные объекты встречаются там же, где и пассивные. Можно моделировать кооперации активных и пассивных объектов с помощью диаграмм взаимодействия (включая диаграммы последовательности и кооперации). Актив­ный объект может выступать в роли целевого объекта события (см. главу 20) в авто­мате (см. главу 21).

Если речь зашла об автоматах, то как активные, так и пассивные объекты мо­гут посылать и получать события сигналов и вызовов.