Mô hình động đại diện cho các khía cạnh phụ thuộc thời gian của một hệ thống. Nó liên quan đến những thay đổi tạm thời về trạng thái của các đối tượng trong một hệ thống. Các khái niệm chính là -
- Trạng thái, đó là tình huống ở một điều kiện cụ thể trong suốt vòng đời của một đối tượng.
- Chuyển đổi, một sự thay đổi trong nhà nước
- Sự kiện, một sự kiện kích hoạt quá trình chuyển đổi
- Hành động, một tính toán không bị gián đoạn và nguyên tử xảy ra do một số sự kiện, và
- Đồng thời của quá trình chuyển đổi.
Một máy trạng thái mô hình hóa hành vi của một đối tượng khi nó đi qua một số trạng thái trong vòng đời của nó do một số sự kiện cũng như các hành động xảy ra do các sự kiện. Một máy trạng thái được biểu diễn bằng đồ họa thông qua sơ đồ chuyển trạng thái.
Chuyển trạng thái
Tiểu bang
Trạng thái là một sự trừu tượng được đưa ra bởi các giá trị của các thuộc tính mà đối tượng có tại một khoảng thời gian cụ thể. Đó là một tình huống xảy ra trong một khoảng thời gian hữu hạn trong vòng đời của một đối tượng, trong đó nó đáp ứng một số điều kiện nhất định, thực hiện các hoạt động nhất định hoặc chờ đợi một số sự kiện nhất định xảy ra. Trong sơ đồ chuyển trạng thái, một trạng thái được biểu thị bằng các hình chữ nhật tròn.
Các bộ phận của nhà nước
- Tên - Một chuỗi phân biệt trạng thái này với trạng thái khác. Một tiểu bang có thể không có bất kỳ tên.
- Các hành động nhập / thoát - Nó biểu thị các hoạt động được thực hiện khi vào và thoát khỏi trạng thái.
- Chuyển đổi nội bộ - Những thay đổi trong trạng thái không gây ra thay đổi trạng thái.
- Các tiểu bang - Các tiểu bang trong các tiểu bang.
Hoa ban đầu và cuối cùng
Trạng thái bắt đầu mặc định của một đối tượng được gọi là trạng thái ban đầu. Trạng thái cuối cùng cho biết việc hoàn thành thực thi của máy trạng thái. Các trạng thái ban đầu và cuối cùng là trạng thái giả, và có thể không có các phần của trạng thái thông thường ngoại trừ tên. Trong sơ đồ chuyển trạng thái, trạng thái ban đầu được biểu thị bằng một vòng tròn màu đen đầy. Trạng thái cuối cùng được thể hiện bằng một vòng tròn đen đầy được bao quanh trong một vòng tròn đen khác.
Chuyển đổi
Một chuyển đổi biểu thị một sự thay đổi trong trạng thái của một đối tượng. Nếu một đối tượng ở trạng thái nhất định khi sự kiện xảy ra, đối tượng có thể thực hiện một số hoạt động nhất định theo các điều kiện được chỉ định và thay đổi trạng thái. Trong trường hợp này, một sự chuyển đổi trạng thái được cho là đã xảy ra. Việc chuyển đổi cho mối quan hệ giữa trạng thái đầu tiên và trạng thái mới. Một chuyển đổi được biểu thị bằng đồ họa bởi một vòng cung có hướng vững chắc từ trạng thái nguồn sang trạng thái đích.
Năm phần của quá trình chuyển đổi là -
- Nguồn trạng thái - Trạng thái bị ảnh hưởng bởi quá trình chuyển đổi.
- Kích hoạt sự kiện - Sự xuất hiện do một đối tượng ở trạng thái nguồn trải qua quá trình chuyển đổi nếu điều kiện bảo vệ được thỏa mãn.
- Điều kiện bảo vệ - Biểu thức Boolean, nếu True, gây ra chuyển đổi khi nhận kích hoạt sự kiện.
- Hành động - Một tính toán không gián đoạn và nguyên tử xảy ra trên đối tượng nguồn do một số sự kiện.
- Mục tiêu Nhà nước - Nhà nước điểm đến sau khi hoàn thành chuyển đổi.
Thí dụ
Giả sử một người đang đi taxi từ địa điểm X đến Y. Các trạng thái của người đó có thể là: Chờ đợi (chờ taxi), Cưỡi (anh ta đã có một chiếc taxi và đang đi trong đó), và Đạt (anh ta đã đạt được Nơi Đến). Hình dưới đây mô tả quá trình chuyển đổi trạng thái.
Sự kiện
Sự kiện là một số sự kiện có thể kích hoạt chuyển trạng thái của một đối tượng hoặc một nhóm đối tượng. Các sự kiện có một vị trí trong thời gian và không gian nhưng không có khoảng thời gian liên quan đến nó. Các sự kiện thường được liên kết với một số hành động.
Ví dụ về các sự kiện là nhấp chuột, nhấn phím, ngắt, tràn ngăn xếp, v.v.
Các sự kiện kích hoạt quá trình chuyển đổi được viết dọc theo vòng cung chuyển tiếp trong sơ đồ trạng thái.
Thí dụ
Xem xét ví dụ thể hiện trong hình trên, quá trình chuyển từ trạng thái Chờ sang trạng thái Cưỡi diễn ra khi người đó bắt taxi. Tương tự như vậy, trạng thái cuối cùng đạt được, khi anh ta đến đích. Hai lần xuất hiện này có thể được gọi là sự kiện Get_Taxi và Reach_Destination. Hình dưới đây cho thấy các sự kiện trong một máy trạng thái.
Sự kiện bên ngoài và bên trong
Các sự kiện bên ngoài là những sự kiện truyền từ người dùng hệ thống đến các đối tượng trong hệ thống. Ví dụ, nhấp chuột hoặc phím nhấn bởi người dùng là các sự kiện bên ngoài.
Các sự kiện bên trong là những sự kiện truyền từ đối tượng này sang đối tượng khác trong một hệ thống. Ví dụ, lỗi tràn ngăn xếp, lỗi phân chia, v.v.
Sự kiện hoãn lại
Các sự kiện bị trì hoãn là những sự kiện không được xử lý ngay lập tức bởi đối tượng ở trạng thái hiện tại nhưng được xếp thành một hàng đợi để chúng có thể được xử lý bởi đối tượng ở một số trạng thái khác sau đó.
Lớp học sự kiện
Lớp sự kiện chỉ ra một nhóm các sự kiện có cấu trúc và hành vi chung. Cũng như các lớp đối tượng, các lớp sự kiện cũng có thể được tổ chức theo cấu trúc phân cấp. Các lớp sự kiện có thể có các thuộc tính được liên kết với chúng, thời gian là một thuộc tính ẩn. Ví dụ: chúng ta có thể xem xét các sự kiện khởi hành chuyến bay của một hãng hàng không, mà chúng ta có thể nhóm vào lớp sau -
Flight_Departs (Flight_No, From_City, To_City, Route)
Hành động
Hoạt động
Hoạt động là một hoạt động dựa trên trạng thái của một đối tượng đòi hỏi một khoảng thời gian. Chúng là các thực thi đang diễn ra trong một hệ thống có thể bị gián đoạn. Các hoạt động được thể hiện trong các sơ đồ hoạt động mô tả dòng chảy từ hoạt động này sang hoạt động khác.
Hoạt động
Một hành động là một hoạt động nguyên tử thực hiện như là kết quả của các sự kiện nhất định. Theo nguyên tử, điều đó có nghĩa là các hành động không bị gián đoạn, nghĩa là, nếu một hành động bắt đầu thực thi, nó sẽ hoàn thành mà không bị gián đoạn bởi bất kỳ sự kiện nào. Một hành động có thể hoạt động dựa trên một đối tượng mà sự kiện đã được kích hoạt hoặc trên các đối tượng khác có thể nhìn thấy đối tượng này. Một tập hợp các hành động bao gồm một hoạt động.
Hành động xuất nhập cảnh
Hành động nhập cảnh là hành động được thực hiện khi vào trạng thái, bất kể quá trình chuyển đổi dẫn đến trạng thái đó.
Tương tự như vậy, hành động được thực thi trong khi rời khỏi trạng thái, bất kể quá trình chuyển đổi dẫn ra khỏi trạng thái đó, được gọi là hành động thoát.
Kịch bản
Kịch bản là một mô tả của một chuỗi các hành động được chỉ định. Nó mô tả hành vi của các đối tượng trải qua một loạt hành động cụ thể. Các kịch bản chính mô tả các chuỗi thiết yếu và các kịch bản thứ cấp mô tả các chuỗi thay thế.
Sơ đồ mô hình động
Có hai sơ đồ chính được sử dụng cho mô hình động -
Sơ đồ tương tác
Biểu đồ tương tác mô tả hành vi động giữa các đối tượng khác nhau. Nó bao gồm một tập hợp các đối tượng, các mối quan hệ của chúng và thông điệp mà các đối tượng gửi và nhận. Do đó, một tương tác mô hình hóa hành vi của một nhóm các đối tượng liên quan đến nhau. Hai loại sơ đồ tương tác là -
- Biểu đồ trình tự - Nó biểu thị thứ tự tạm thời của các tin nhắn theo cách thức bảng.
- Sơ đồ cộng tác - Nó đại diện cho tổ chức cấu trúc của các đối tượng gửi và nhận tin nhắn thông qua các đỉnh và cung.
Sơ đồ chuyển trạng thái
Sơ đồ chuyển trạng thái hoặc máy trạng thái mô tả hành vi động của một đối tượng. Nó minh họa các chuỗi trạng thái mà một vật thể trải qua trong suốt cuộc đời của nó, sự chuyển tiếp của các trạng thái, các sự kiện và điều kiện gây ra sự chuyển đổi và các phản ứng do các sự kiện.
Đồng thời các sự kiện
Trong một hệ thống, hai loại đồng thời có thể tồn tại. Họ là -
Đồng thời hệ thống
Ở đây, đồng thời được mô hình hóa ở cấp độ hệ thống. Hệ thống tổng thể được mô hình hóa dưới dạng tổng hợp của các máy trạng thái, trong đó mỗi máy trạng thái thực thi đồng thời với các máy khác.
Đồng thời trong một đối tượng
Ở đây, một đối tượng có thể đưa ra các sự kiện đồng thời. Một đối tượng có thể có các trạng thái bao gồm các trạng thái phụ và các sự kiện xảy ra đồng thời có thể xảy ra ở mỗi trạng thái phụ.
Các khái niệm liên quan đến đồng thời trong một đối tượng như sau -
Hoa đơn giản và hỗn hợp
Một trạng thái đơn giản không có cấu trúc phụ. Một trạng thái có các trạng thái đơn giản hơn được lồng bên trong nó được gọi là trạng thái tổng hợp. Một tiểu bang là một trạng thái được lồng trong một trạng thái khác. Nó thường được sử dụng để giảm độ phức tạp của máy trạng thái. Các tiểu bang có thể được lồng vào bất kỳ số cấp nào.
Các trạng thái hỗn hợp có thể có các trạng thái phụ liên tiếp hoặc trạng thái phụ đồng thời.
Tiểu bang tuần tự
Trong các trạng thái phụ tuần tự, việc kiểm soát thực thi chuyển từ trạng thái phụ này sang trạng thái phụ khác theo trạng thái khác theo cách liên tiếp. Có nhiều nhất một trạng thái ban đầu và một trạng thái cuối cùng trong các máy trạng thái này.
Hình dưới đây minh họa khái niệm các trạng thái phụ liên tiếp.
Tiểu bang đồng thời
Trong các trạng thái phụ đồng thời, các trạng thái phụ thực thi song song, hay nói cách khác, mỗi trạng thái có đồng thời thực thi các máy trạng thái bên trong nó. Mỗi máy trạng thái có trạng thái ban đầu và cuối cùng của riêng nó. Nếu một trạng thái phụ đồng thời đạt đến trạng thái cuối cùng trước trạng thái khác, điều khiển chờ ở trạng thái cuối cùng. Khi tất cả các máy trạng thái lồng nhau đạt đến trạng thái cuối cùng, các trạng thái phụ sẽ quay trở lại một luồng duy nhất.
Hình dưới đây cho thấy khái niệm về các tiểu bang đồng thời.
Đăng nhận xét