Biểu đồ trạng thái (state diagram)

Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Bởi: Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên Biểu đồ trạng thái nắm bắt vòng đời đối tượng, hệ thống (Subsystem) hệ thống Chúng cho ta biết trạng thái mà đối tượng có kiện (các thông điệp nhận được, khoảng thời gian qua đi, lỗi xảy ra, điều kiện thỏa mãn) ảnh hưởng đến trạng thái dọc theo tiến trình thời gian Biểu đồ trạng thái đính kèm với tất lớp có trạng thái nhận diện rõ ràng có lối ứng xử phức tạp Biểu đồ trạng thái xác định ứng xử miêu tả khác biệt phụ thuộc vào trạng thái, miêu tả rõ kiện thay đổi trạng thái đối tượng lớp Trạng thái biến đổi trạng thái (State transition) Tất đối tượng có trạng thái; trạng thái kết hoạt động trước đối tượng thực thường xác định qua giá trị thuộc tính nối kết đối tượng với đối tượng khác Một lớp có thuộc tính đặc biệt xác định trạng thái, trạng thái xác định qua giá trị thuộc tính “bình thường" đối tượng Ví dụ trạng thái đối tượng: - Hóa đơn (đối tượng) trả tiền (trạng thái) - Chiếc xe ô tô (đối tượng) đứng yên (trạng thái) - Động (đối tượng) chạy (trạng thái) - Jen (đối tượng) đóng vai trò người bán hàng (trạng thái) - Kate (đối tượng) lấy chồng (trạng thái) Một đối tượng thay đổi trạng thái có việc xảy ra, thứ gọi kiện; ví dụ có trả tiền cho hóa đơn, bật động xe ô tô lấy chồng lấy vợ Khía cạnh động có hai chiều không gian: tương tác biến đổi trạng thái nội 1/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Tương tác miêu tả lối ứng xử đối ngoại đối tượng đối tượng tương tác với đối tượng khác (qua việc gửi thông điệp, nối kết chấm dứt nối kết) Sự biến đổi trạng thái nội miêu tả đối tượng thay đổi trạng thái – ví dụ giá trị thuộc tính nội thay đổi Biểu đồ trạng thái sử dụng để miêu tả việc thân đối tượng phản ứng trước kiện chúng thay đổi trạng thái nội chúng nào, ví dụ, hóa đơn chuyển từ trạng thái chưa trả tiền sang trạng thái trả tiền có trả tiền cho Khi hóa đơn tạo ra, bước vào trạng thái chưa trả tiền Biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái thể khía cạnh mà ta quan tâm tới xem xét trạng thái đối tượng: - Trạng thái ban đầu - Một số trạng thái - Một nhiều trạng thái kết thúc - Sự biến đổi trạng thái - Những kiện gây nên biến đổi từ trạng thái sang trạng thái khác Hình sau kí hiệu UML thể trạng thái bắt đầu trạng thái kết thúc, kiện trạng thái đối tượng Hình 6.6- Các ký hiệu UML thể bắt đầu, kết thúc, kiện trạng thái đối tượng 2/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Hình 6.7- Biểu đồ trạng thái thực hoá đơn Một trạng thái có ba thành phần, hình sau : Hình 6.8- Các ngăn Tên, Biến trạng thái hành động Phần thứ tên trạng thái, ví dụ chờ, trả tiền hay chuyển động Phần thứ hai (không bắt buộc) dành cho biến trạng thái Đây thuộc tính lớp thể qua biểu đồ trạng thái; nhiều biến tạm thời tỏ hữu dụng trạng thái, ví dụ loại biến đếm (counter) Phần thứ ba (không bắt buộc) phần dành cho hoạt động, nơi kiện hành động liệt kê Có ba loại kiện chuẩn hóa sử dụng cho phần hành động: entry (đi vào), exit (đi ra), (thực hiện) Loại kiệnđi vào sử dụng để xác định hành động khởi nhập trạng thái, ví dụ gán giá trị cho thuộc tính gửi thông điệp Sự kiện sử dụng để xác định hành động rời bỏ trạng thái Sự kiện thực sử dụng để xác định hành động cần phải thực trạng thái, ví dụ gửi thông điệp, chờ, hay tính toán Ba loại kiện chuẩn sử dụng cho mục đích khác Một biến đổi trạng thái thường có kiện kèm với nó, không bắt buộc Nếu có kiện kèm, thay đổi trạng thái thực kiện xảy Một hành động loại thực trạng thái trình tiếp diễn (ví dụ chờ, điều khiển thủ tục, ) phải thực đối tượng nguyên trạng thái Một hành động thực bị ngắt kiện từ ngoài, có nghĩa kiện kiện gây nên biến đổi trạng thái ngưng ngắt hành động thực mang tính nội tiếp diễn Trong trường hợp biến đổi trạng thái kiện kèm trạng thái thay đổi hành động nội trạng thái thực xong (hành động nội kiểu vào, ra, thực hay hành động người sử dụng định nghĩa) Theo đó, tất hành động thuộc trạng thái thực xong, thay đổi trạng thái tự động xảy mà không cần kiện từ 3/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Hình 6.9- Biến đổi trạng thái kiện từ Sự thay đổi trạng thái xảy hoạt động trạng thái thực xong Nhận biết trạng thái kiện Quá trình phát kiện trạng thái mặt chất bao gồm việc hỏi số câu hỏi thích hợp: - Một đối tượng có trạng thái nào?: Hãy liệt kê tất trạng thái mà đối tượng có vòng đời - Những kiện xảy ra?: Bởi kiện gây việc thay đổi trạng thái nên nhận kiện bước quan trọng để nhận diện trạng thái - Trạng thái gì?: Sau nhận diện kiện, xác định trạng thái kiện xảy trạng thái sau kiện xảy - Có thủ tục thực thi?: Hãy để ý đến thủ tục ảnh hưởng đến trạng thái đối tượng - Chuỗi tương tác đối tượng gì?: Tương tác đối tượng ảnh hưởng đến trạng thái đối tượng - Qui định áp dụng cho phản ứng đối tượng với nhau?: Các qui định kiềm tỏa phản ứng kiện xác định rõ trạng thái - Những kiện chuyển tải xảy ra?: Nhiều có số kiện thay đổi trạng thái xảy Ví dụ bán ô tô bán - Cái khiến cho đối tượng tạo ra?: Đối tượng tạo để trả lời cho kiện Ví dụ sinh viên ghi danh cho khóa học - Cái khiến cho đối tượng bị hủy?: Đối tượng bị hủy chúng không cần tới Ví dụ sinh viên kết thúc khóa học 4/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) - Cái khiến cho đối tượng cần phải tái phân loại (reclassfied)?: Những loại kiện nhân viên tăng chức thành nhà quản trị khiến cho động tác tái phân loại nhân viên thực Một số lời mách bảo cho việc tạo dựng biểu đồ trạng thái - Chuyển biểu đồ thành biểu đồ trạng thái - Xác định vòng lặp (loop) - Bổ sung thêm điều kiện biên điều kiện đặc biệt - Trộn lẫn cảnh kịch khác vào biểu đồ trạng thái Một mô hình tạo nên, nêu câu hỏi kiểm tra xem mô hình có khả cung cấp tất câu trả lời Qui trình sau cần phải nhắc lại cho đối tượng Chuyển biểu đồ thành biểu đồ trạng thái Hãy dõi theo chuỗi kiện miêu tả biểu đồ, chuỗi phải mang tính tiêu biểu cho tương tác hệ thống Hãy quan sát kiện ảnh hưởng đến đối tượng mà ta nghiên cứu Hãy xếp kiện thành đường dẫn, dán nhãn input (hoặc entry) output (exit) cho kiện Khoảng cách hai kiện trạng thái Nếu cảnh kịch nhắc nhắc lại nhiều lần (vô giới hạn), nối đường dẫn từ trạng thái cuối đến trạng thái Biểu đồ sau biểu đồ trạng thái lớp máy ATM, chiết suất từ biểu đồ biểu đồ cộng tác trình bày phần trước Hình 6.10- Chuyển biểu đồ sang biểu đồ trạng thái 5/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Nhận vòng lặp (LOOP) Một chuỗi kiện nhắc nhắc lại vô số lần gọi vòng lặp (loop) Hình 6.11- Biểu đồ lặp Chú ý: - Trong vòng lặp, chuỗi kiện nhắc nhắc lại cần phải đồng với Nếu có chuỗi kiện khác chuỗi khác trường hợp vòng lặp - Lý tưởng trạng thái vòng lặp có kiện kết thúc Đây yếu tố quan trọng, không vòng lặp không kết thúc Bổ sung thêm điều kiện điều kiện đặc biệt Sau hoàn tất biểu đồ trạng thái cho đối tượng cần thiết hệ thống, đến lúc cần kiểm tra, đối chứng chúng với điều kiện biên điều kiện đặc biệt khác, điều kiện chưa quan tâm đủ độ thời gian tạo dựng biểu đồ trạng thái Điều kiện biên điều kiện thao tác giá trị, giá trị nằm bên ranh giới điều kiện để định trạng thái đối tượng, ví dụ quy định kỳ hạn tài khoản 30 ngày ngày thứ 31 tài khoản điều kiện biên Các điều kiện đặc biệt điều kiện ngoại lệ, ví dụ ngày thứ 30 tháng năm 2000 (nếu có điều kiện tồn đời thực) Trộn lẫn cảnh kịch khác vào biểu đồ trạng thái Một biểu đồ trạng thái cho đối tượng sẵn sàng, cần phải trộn chuỗi kiện có ảnh hưởng đến đối tượng vào biểu đồ trạng thái Điều có 6/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) nghĩa cần phải quan sát hiệu ứng gián tiếp kiện khác đối tượng chủ đề biểu đồ trạng thái Đây việc quan trọng, đối tượng hệ thống tương tác với đối tượng khác có khả gây nên kiện cho đối tượng định trước, nên lối ứng xử cần phải thể biểu đồ trạng thái Điểm bắt đầu cho công việc là: - Ấn định điểm bắt đầu chung cho tất chuỗi kiện bổ sung - Xác định điểm nơi ứng xử bắt đầu khác biệt với ứng xử mô hình hóa biểu đồ trạng thái Bổ sung thêm biến đổi từ trạng thái này, tư cách đường dẫn thay Cần để ý đến đường dẫn đồng thật có khác biệt tình định Hãy ý đến kiện xảy tình bất tiện Mỗi kiện khách hàng hay người sử dụng gây nên sa vào trạng thái kiện bất tiện Hệ thống không nắm quyền điều khiển người sử dụng người sử dụng định để làm nảy kiện thời điểm tiện lợi Ví dụ khách hàng định kết thúc trước kỳ hạn tài khoản đầu tư Một trường hợp khác cần phải xử lý kiện người sử dụng gây nên xảy Có loạt lý (người sử dụng thiếu tập trung, buồn nản, lơ đãng ) khiến cho kiện loại không xảy Cả trường hợp phải xử lý thấu đáo Ví dụ khách hàng thất bại việc báo cho nhà băng biết mệnh lệnh kỳ hạn tài khoản, séc viết lại khả giải tỏa mức tiền cần thiết Nhìn theo phương diện biểu đồ trạng thái thành phần mô hình động, cần ý điểm sau: - Biểu đồ trạng thái cần tạo dựng nên cho lớp đối tượng có ứng xử động quan trọng - Hãy thẩm tra biểu đồ trạng thái theo khía cạnh tính quán kiện dùng chung toàn mô hình động đắn - Dùng trường hợp sử dụng để hỗ trợ cho trình tạo dựng biểu đồ trạng thái - Khi định nghĩa trạng thái, để ý đến thuộc tính liên quan 7/7 ... khác vào biểu đồ trạng thái Một biểu đồ trạng thái cho đối tượng sẵn sàng, cần phải trộn chuỗi kiện có ảnh hưởng đến đối tượng vào biểu đồ trạng thái Điều có 6/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram). .. kiện trạng thái Nếu cảnh kịch nhắc nhắc lại nhiều lần (vô giới hạn), nối đường dẫn từ trạng thái cuối đến trạng thái Biểu đồ sau biểu đồ trạng thái lớp máy ATM, chiết suất từ biểu đồ biểu đồ cộng... trạng thái bắt đầu trạng thái kết thúc, kiện trạng thái đối tượng Hình 6.6- Các ký hiệu UML thể bắt đầu, kết thúc, kiện trạng thái đối tượng 2/7 Biểu đồ trạng thái (State Diagram) Hình 6.7- Biểu