Biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái Bởi: Đoàn Văn Ban Bước nghiên cứu sau biểu đồ trình tự biểu đồ trạng thái (State Diagram, State Machine Diagram, State Chart Diagram ) Biểu đồ trạng thái mô tả thông tin trạng thái khác đối tượng, thể đối tượng chuyển từ trạng thái sang trạng thái khác nào, hoạt động đối tượng trạng thái Biểu đồ trạng thái thể chu kỳ hoạt động đối tượng, hệ thống hệ thống, từ chúng tạo kết thúc Biểu đồ trạng thái mô tả: • Các trạng thái mà đối tượng có, • Các kiện: thông điệp nhận được, lỗi xuất hiện, điều kiện trở thành (true), khoảng thời gian qua, v.v tác động lên trạng thái để làm biến đổi chúng Biểu đồ giải pháp tốt để mô hình hoá hành vi động lớp đối tượng Trong dự án, không thiết phải tạo biểu đồ trạng thái cho tất lớp Tuy nhiên, lớp có nhiều hành vi động, có nhiều trạng thái hoạt động khác biểu đồ trạng thái hữu ích, giúp hiểu rõ hệ thống Trạng thái biến đổi trạng thái Mọi đối tượng hệ thống có chu kỳ sống thời điểm có trạng thái Người bán hàng hệ thống HBH bán hàng, phiên bán hàng toán, v.v Trạng thái điều kiện để đối tượng tồn tại, kết hoạt động trước đối tượng Trạng thái đối tượng thường mô tả hình chữ nhật góc tròn xác định bởi: • Tên gọi trạng thái, thường bắt đầu động từ, 1/6 Biểu đồ trạng thái • Biến trạng thái mô tả giá trị thời trạng thái, • Hoạt động hành vi mà đối tượng thực vào trạng thái Hoạt động trạng thái mô tả hình thức sau: event_name argument_list ‘/’ action_exp Trong đó, event_name: Tên kiện, kiện chuẩn: exit (thoát ra), entry (nhập vào), (thực hiện) argument_list: danh sách kiện, action_exp: hoạt động cần thực bao gồm lời gọi hàm, thao tác biến trạng thái, v.v Trạng thái Login (đăng nhập hệ thống) mô tả UML: Trạng thái Login Khi hệ thống trạng thái Login biến LoginTime (thời gian khởi nhập) gán CurrentTime (thời gian thời) máy tính Sự kiện vào trạng thái gõ từ “login” để thoát khỏi trạng thái phải thực lời gọi hàm login(UserName, Password) Các hoạt động đối tượng trạng thái là: Nhận vào UserName (tên người sử dụng), Password (mật khẩu), hiển thị trợ giúp display help • Khi không cần mô tả chi tiết cần tên gọi để xác định trạng thái biểu đồ • Có hai trạng thái đặc biệt trạng thái bắt đầu ký hiệu là: trạng thái kết thúc, ký hiệu Biểu đồ trạng thái thường có trạng thái bắt đầu trạng thái kết thúc có không tuỳ vào chu kỳ hoạt động đối tượng 2/6 Biểu đồ trạng thái Trong biểu đồ, đường mũi tên biến đổi từ trạng thái sang trạng thái khác có kiện xảy làm thay đổi trạng thái Trạng thái đối tượng bị thay đổi có xảy ra, nghĩa có hay nhiều kiện xuất Sự biến đổi trạng thái hay chuyển trạng thể mối quan hệ trạng thái với Sự chuyển trạng thể biểu đồ mũi tên có nhãn kiện, thao tác (hàm có đối số), điều kiện cầm canh (guard) Sự chuyển trạng đệ qui, nghĩa điều kiện định, đối tượng quay lại trạng thái cũ Xác định trạng thái kiện Để xác định trạng thái kiện cần trả lời cho câu hỏi sau: • Một đối tượng trạng thái nào? Liệt kê tất trạng thái có hệ thống đối tượng • Những kiện xuất hiện? Bởi kiện làm biến đổi trạng thái, vậy, từ kiện xác định trạng thái đối tượng • Những trạng thái xuất hiện? Từ trạng thái, đối tượng chuyển sang trạng thái số kiện xác định xuất • Ở trạng thái, hoạt động đối tượng gì? • Sự tương tác đối tượng gì? Sự tương tác đối tượng thường gắn chặt với trạng thái đối tượng • Những kiện, hay chuyển đổi trạng thái xảy ra? Một số kiện, hay trạng thái chuyển đổi sang trạng thái khác được, Khi khách mua hàng trả thẻ tín dụng không hợp pháp phiên bán không thực • Cái làm cho đối tượng tạo ra? Đối tượng thường tạo một, hay số kiện • Cái làm cho đối tượng bị huỷ bỏ? Đối tượng thường loại bỏ không cần thiết Xây dựng biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái sử dụng để cách đối tượng phản ứng lại kiện cách biến đổi trạng thái theo kiện Hãy mô tả hoạt động hệ thống thang máy Thường thang máy bắt đầu hoạt động từ tầng (OnFirstFloor) Khi OnFirstFloor có người tầng (floorNum) nhấn nút yêu cầu thang máy (goUp(floorNum)) chuyển sang trạng thái chuyển lên (MovingUp) Khi chuyển đến tầng yêu cầu (arrived) chuyển sang trạng thái dừng, 3/6 Biểu đồ trạng thái nghỉ (Idle) để mở cửa cho người vào /ra khỏi thang máy Đang trạng thái nghỉ Idle, có tầng yêu cầu lại chuyển MovingUp, có người tầng yêu cầu thang máy chuyển xuống (MovingDown), hết (time-out) sang trạng thái chuyển tầng (MovingtoFirstFloor) tầng Biểu đồ trạng thái mô tả hoạt động thang máy vẽ hình Biểu đồ trạng thái lớp Thangmay Chúng ta xây dựng biểu đồ trạng thái cho lớp HoaDon Biểu đồ trạng thái lớp HoaDon Khi hoá đơn (đối tượng lớp HoaDon) tạo lập trạng thái chưa toán, sau có kiện khách hàng toán, nghĩa khách trả tiền cho mặt hành chọn mua chuyển sang trạng thái toán Như đề cập trên, ca sử dụng quan trọng, thể nhiệm vụ mà hệ thống phải thực Vì vậy, thường chúng phải xây dựng biểu đồ trạng thái để mô tả cho lớp ca sử dụng quan trọng hệ thống Biểu đồ trạng thái hệ HBH xây dựng sau: 4/6 Biểu đồ trạng thái Biểu đồ trạng thái lớp HBH Trạng thái đối tượng có trạng thái phức hợp, nghĩa chứa trạng thái lồng bên Một số trạng thái, ví dụ trạng thái Kiểm duyệt thẻ biểu đồ tiếp tục làm mịn pha sau Chúng ta xét tiếp Telephone ca sử dụng “Gọi điện thoại” mô tả biểu đồ vết kiện Telephone có hai trạng thái chính: Idle (rỗi) Active (hoạt động) Trạng thái Active lại phân tách tiếp thành PlayingDialTone (âm hiệu ĐT mời gọi), Dialing (quay số), Connecting (kết nối hai đầu dây) Talking (đàm thoại) Biểu đồ trạng thái cho hoạt động mô tả sau Biểu đồ trạng thái Telephone Máy điện thoại trạng thái Idle, người gọi nhấc tai nghe lên (off hook) chuyển sang trạng thái hoạt động (Active) sẵn sàng phục vụ đàm thoại hai điểm mạng điện thoại Trạng thái Active lại mô tả dạng biểu đồ trạng thái Bắt đầu trạng thái Có âm hiệu điện thoại mời gọi (PlayingDialTone), người gọi quay số (digit) chuyển sang trạng thái Quay số (Dialing) Khi quay xong (completed), chuyển tiếp sang trạng thái Kết nối (Connecting) đường dây kết nối (connected) hai người nói chuyện với (Talking) Trạng thái Talking lại mô tả chi tiết biểu đồ trạng thái cần thiết 5/6 Biểu đồ trạng thái • Biểu đồ trạng thái cần xây dựng cho đối tượng có nhiều hoạt động quan trọng hệ thống, • Dựa vào ca sử dụng để xây dựng biểu đồ trạng thái, • Dựa vào thuộc tính liên quan để định nghĩa trạng thái Tóm lại, biểu đồ trạng thái cần thiết giúp người phân tích, thiết kế người lập trình hiểu, nắm bắt hành vi ứng xử đối tượng tham gia vào ca sử dụng Họ không cài đặt đối tượng mà cần phải làm cho chúng thực công việc mà hệ thống yêu cầu Tuy nhiên, biểu đồ trạng thái không sử dụng để sinh mã tự động khâu lập trình bước sau Biểu thức trạng thái phân tích hướng đối tượng tương tự sơ đồ khối phân tích có cấu trúc, mô tả bước cần thực (thuật toán) hệ thống 6/6