Nét đặc trưng của Structure Diagram biểu diễn hệ thống được xây dựng không thay đổi theo thời gian, bao gồm 6 loại biểu đồ: Biểu đồ lớp (class Diagram), biểu đồ đối tượng (Object Diagram), biểu đồ đóng gói (Package Diagram), biểu đồ triển khai (Deployment Diagram), biểu đồ cấu trúc hỗn hợp ( Composite structure Diagram) và biểu đồ cấu thành (Component Diagram).
Biểu đồ hành vi( Behavioral Diagram bao gồm 7 loại biểu đồ: Biểu đồ hoạt động (Activity Diagram), biểu đồ trạng thái (state Machine Diagram), biểu đồ ca sử dụng (Use case Diagram), biểu đồ tương tác tổng quát (Interaction Diagram), biểu đồ trình tự (Sequence Diagram), biểu đồ truyền thông(Communication Diagram) và biểu đồ thiết lập thời gian (Timing diagram).
Luận văn này tôi xin trình bày ba loại biểu đồ được làm đầu vào cho nghiên cứu của tôi là biểu đồ trạng thái (state Diagram), biểu đồ trình tự (Sequence Diagram), biểu đồ thiết lập thời gian (Timing Diagram).
2.2.1 Biểu đồ trạng thái
Biểu đồ trạng thái là một sự bổ sung cho lời miêu tả biểu đồ lớp. Nó mô tả chu kỳ tồn tại của đối tương từ khi sinh ra đến khi bị phá hủy. Nó chỉ ra tất cả các trạng thái mà đối tượng của lớp này có thể có, các hành vi của đối tượng và những sự kiện tác động làm thay đổi trạng thái.
Ví dụ:
Hình 2.2: Biểu đồ trạng thái thực hiện hóa đơn
Một trạng thái có thể có ba phần sau:
- Name: Tên của trạng thái, Ví dụ: Paid, Unpaid.
- State variables (các biến trạng thái – không bắt buộc): đây là những thuộc tính của lớp được thể hiện qua biểu đồ trạng thái
- Activities (sự kiện – không bắt buộc): Đây là phần dành cho hoạt động nơi mà các sự kiện và hành động và liệt kê. Có ba loại sự kiện chuẩn hóa có thể được sử dụng cho hành động:
o Entry: Xác định các hành động tạo trạng thái. o Exit: Xác định các hành động khi rời bỏ trạng thái.
o Do: Xác định các hành động cần phải thực hiện trong trạng thái.
Sự kiện là nguyên nhân của chuyển trạng thái. Một sự kiện có thể kích hoạt một hoặc nhiều hành động bởi một tác nhân. Trong UML, có các kiểu sư kiện:
- Change events: Xuất hiện khi điều kiện thỏa mãn.
- Signal events: Chỉ ra việc nhận một tín hiệu ngoài từ một đối tượng sang đối tượng khác.
- Call events: Chỉ ra việc nhận một lời gọi hàm bởi một đối tượng hoặc tác nhân. - Time events: Đánh dấu việc chuyển trạng thái sau một khoảng thời gian.
2.2.2 Biểu đồ trình tự
Biểu đồ trình tự minh họa các đối tượng tương tác với nhau ra sao. Chúng tập trung vào các chuỗi thông điệp, có nghĩa là các thông điệp gửi và nhận giữa một loạt các đối tượng như thế nào. Biểu đồ tuần tự có hai trục: trục dọc chỉ thời gian, trục nằm ngang chỉ ra một tập các đối tượng. Ví dụ:
Hình 2.3: Biểu đồ tuần tự rút tiền từ máy ATM
Một biểu đồ tuần tự cũng nêu bật sự tương tác giữa các đối tượng trong một kịch bản – một tương tác sẽ xảy ra tại một thời điểm nào đó trong quá trình thực thi hệ thống.
Biểu đồ tuần tự gồm hai thành phần chính: - Các đối tượng.
- Các thông điệp trao đổi giữa các đối tượng.
2.2.3 Biểu đồ thiết lập thời gian
2.2.3.1 Vấn đề đặc tả
Biểu đồ thiết lập thời gian (Timing Diagram là kiểu biểu đồ mới được thêm vào UML 2.0. Nó là một dạng đặc biệt của biểu đồ tương tác (interaction Diagram), được sử dụng để khảo sát sự hoạt động của một hoặc nhiều đối tượng từ khi bắt đầu đến khi kết thúc một giai đoạn mà nhấn mạnh ràng buộc thời gian .
Biểu đồ thiết lập thời gian biểu diễn sự thay đổi trạng thái của đối tượng trong một giai đoạn mà nhấn mạnh ràng buộc thời gian. Nó được sử dụng để thiết kế phần mềm nhúng, ví dụ như phần mềm điều khiển bơm nhiên liệu vào hệ thống xe hơi, đôi lúc chúng được sử dụng trong kinh doanh.
Biểu đồ thiết lập thời gian cũng là một kiểu đặc biệt của biểu đồ trình tự. Sự khác biệt giữa biểu đồ thiết lập thời gian và biểu đồ trình tự là trục thời gian nằm ngang, thời gian tăng dần từ trái sang phải. Biểu đồ thiết lập thời gian có hai kiểu: Concise notation và robust notation.
Kí pháp ngắn gọn (Concise notation) biểu diễn dòng thời gian khá rõ ràng, biểu đồ thiết lập thời gian trong kí pháp ngắn gọn biểu diễn chu kì sống của lifeline từng giai đoạn của thời gian. Trong kí pháp này, biểu đồ thiết lập thời gian sẽ biểu diễn trạng thái lifeline, việc thay đổi điểm giữa các trạng thái này và ràng buộc thời gian của biểu đồ.