Normalerweiseist es sinnvoll einen Initialzustand zu definieren (INIT), sowie einen Endzustand (CLOSED oder TERMINATED). 4.

Transkript

1 4. Zustände 1

2 Aktivitäts- und Zustands-Diagramm werden oft verwechselt. Es ist darum wichtig zu unterscheiden, dass im Aktivitätsdiagramm die Aktionen im Zentrum des Interesses stehen. Das Zustandsdiagramm beschreibt hingegen die verschiedenen Zustände, welches einobjekt (hier Bankkunde) im Verlauf seines Lebenszyklus im System annehmen kann. 4. Zustände 2

3 Erste Zustandsdiagramme können schonfrüh, in der Analysephase zum Beispiel zum Aufzeichnen dergui Navigation benutzt werden, oder immer wenn ein Objekt ablaufrelevante Zustände einnehmen kann (Menu fertig zubereitet, Bank-Konto überzogen, Rechnung gemahnt, ) 4. Zustände 3

4 Anfangs-(Start-) und End-Zustand sind sogenannte Pseudo-Zustände. Es gibt immer nur genau einen Anfangszustand. Es kann aber mehrere Endzustände geben. 4. Zustände 4

5 Ein Zustand wird bestimmt durch die Menge der möglichen Attributwerte, welche ein Objekt während eines Ablaufs annehmen kann. Normalerweise sind dabei nicht alle Attribute eines Objekts (einer Klasse) relevant. Es werden nur die relevanten Attribute im Zustandsdiagramm notiert. Oft können nicht alle möglichen Attributwerte notiert werden, sondern nur die relevanten Bereiche (z.b. gleich, kleiner oder grösser als 0). Der obige Zustand stellt ein aktiven, solventen Kunden dar. Es zeigt aber weder den Namen, noch die Adresse des Kunden, noch andere für diesen Zustand unwichtige Informationen. Nicht jede Klasse muss über Zustände verfügen. Falls alle Operationen einer Klasse jederzeit und in beliebiger Reihenfolge ausgeführt werden können, besteht kein Grund für eine Zustandsmodellierung. Normalerweiseist es sinnvoll einen Initialzustand zu definieren (INIT), sowie einen Endzustand (CLOSED oder TERMINATED). 4. Zustände 5

6 Die Bedeutung wäre hier: Alle Konten eines Kunden, welcher zwar aktiv,aber insolvent geworden ist, werden gesperrt. Erst wenn der Kunde diesen Zustand wieder verlässt, werden seine Konten wieder entsperrt. 4. Zustände 6

7 Die Bedeutung des Beispiels:Ein Konto wird aktiv, sobald es einen positiven Kontostand hat. Ereignisse, welche keinen Zustandsübergang auslösen, können als interne Aktionen notiert werden: Am Ende jedes Jahres werden die Zinsen gutgeschrieben. Ein Zustandsübergang auf den selben Zustand kann Sinn machen, da dadurch die exit und entry Aktionen getriggert werden. Imobigen Beispiel würden die Zinsabschlüsse jeweils nur für die gesperrten Konten ausgedruckt. 4. Zustände 7

8 4. Zustände 8

9 Das Beispiel links zeigtdenlebenszyklus eines Bankkunden, der Konten eröffnen und schliessen, und Geldbeträge einzahlen und beziehen kann. Wenn das letzte Konto geschlossen wurde, wird das Kundenobjekt inaktiv gesetzt. Falls entry oder exit Aktionen vorhanden sind, werden diese bei jedem Event ausgelöst, auch wenn das Event auf den selben Zustand führt. Sowürde rechts, beim (gesperrten) Account jeweils Ende Jahr die Zinsen gebucht und die entry Methode ausgeführt (ein Report gedruckt). 4. Zustände 9

10 Es gibt pro Region (Unterzustand)genau einen Startzustand (initial state), ein Zustandsdiagramm kann aber mehrere Endzustände (terminate state) haben. Die verschiedenen Wege, welche durch eine Verzweigung (splitting, fork) entstehen, können durch eine (synchrone) Vereinigung (join, synchronisation) wieder zusammengefasst werden. Eine Entscheidung (choice) hat (analog zum Aktivitätsdiagramm) Bedingungen für die Weiterführung des Ablaufs. Die Zusammenführung (junction) führt die verschiedenen Wege wieder zusammen. 4. Zustände 10

11 Man spricht auch von Subzustand oder Verschachteltem Zustand (nested state). Das Diagramm beschreibt die möglichen Zustände eines Kombi-Backofens. Sobald die derofen Ausgeschaltet wird, wird der Zustand on verlassen, egal ob der Ofen als Backofen oder als Mikrowelle benutzt wird. Nachdem Einschalten muss immer zuerst die Art des Heizens (Backen oder Mikrowelle) gewählt werden. Beim Eintreten in einen verschachtelten Zustand wird zuerst die entrymethode des Zustands (hier on), dann die entry-methode des Unterzustands ausgeführt. Beim Verlassen des Zustands wird umgekehrt zuerst die exit-methode des Unterzustands, dann die exit-methode des Zustands ausgeführt. 4. Zustände 11

12 Das normale Verlassen des Unterzustands geschieht durch Ausschalten (switchoff()) des Ofens. Durch Öffnen der Türe wird nun aber der Zustand on ebenfalls verlassen. Das Schliessen der Türe setzt den Kombiofen in den Ausgangszustand (on/ready) zurück. Solange die Microwelle am Heizen ist, kann die Türe nicht geöffnet werden. 4. Zustände 12

13 Beim Schliessen der Türe nimmt dieser Ofen wieder den exakt gleichen Unterzustand ein wie er in dem Moment hatte, wo er durch Öffnen der Türe unterbrochen wurde. Auch die entsprechenden entry-methoden werden wieder aufgerufen. 4. Zustände 13

14 4. Zustände 14

15 Das Die Beschreibung kann für die Ausgabe, die Nummer für einen Vergleich oder den Ablauf- Fortschritt (State.INIT < State.PAYED) benutzt werden. publicclassmenupointstate{ publicenumstate{ INIT(0, "Initialized"), SELECTED(1,"Selected"), ORDERED_BY_GUEST(2, "Ordered By Guest"),... ; private final intstate; private final String description; } } State(intaState, String desc){ this.state= astate; this.description= desc; } publicintgetstate(){ returnthis.state; } publicstring getdescription(){ returnthis.description; } 4. Zustände 15

16 DerWaitermuss je nach aktuellem Zustand des Menupunktesanders reagieren (Bestellung weiterleiten, Essen servieren, Rechnung bringen, ) public void update(observable obs, Object arg) { MenuPoint mp = (MenuPoint) obs; State state = (State) arg; switch(state) { case INIT: case ORDERED_BY_GUEST: case ORDERED_BY_WAITER: case SERVED: break; case READY_TO_SERVE: serve(mp); break; case EATEN: encash(mp.getguest().getorder()); break; } } 4. Zustände 16

17 Hier wird für jeden Zustand eine Klasse erzeugt, welche das Interface IZustand implementiert. Jede dieser Klassen muss die Übergangsmethoden Weiter() und Fehler() implementieren. Diese Art der Implementation entspricht dem State Pattern. 4. Zustände 17

18 Jede Zustandsklasseimplementiert im Konstruktor die Entry-Methode und startet die Do-Methode. Ausserdem implementiert jede Zustandsklasse die Übergangsmethoden, hier Weiter( ) und Fehler( ). 4. Zustände 18

19 In Dienstleistungs-Software kommt der Einsatz von Zustands-Diagrammen nicht so oft vor wie in Steuerungs-Aufgaben. Das nachfolgende Thema ist deshalb aus diesem Bereich gewählt: es geht um eine einfache Telefon-Steuerung. 4. Zustände 19

20 Der Telefon-Apparat verfüge über folgende Komponenten: Hörer (mit Mikrofon und Lautsprecher), Hörer-Sensor mit den Zuständen - up: Amtsleitung ist zu belegen, Hörer ist einzuschalten - down: Amtsleitung ist freizugeben, Hörer ist auszuschalten Tatstatur-Block mit den Tasten -Ziffern Clear-Taste (zum Löschen der zuletzt eingegebenen Ziffer) - Wähl-Taste (zur Auslösung der Tonfolge für die Nummernwahl) Nummern-Anzeige (Display) und Läutwerk (Telefonklingel) 4. Zustände 20

21 Es werden die folgende Zustände modelliert Wenn Hörer up: - Amtsleitung belegen, Hörer einschalten - Eingabe von Ziffern entgegennehmen und am Display anzeigen - Löschen der letzten Ziffer falls die Clear-Taste gedrückt wird - Drücken der Wähl-Taste sendet die Tonfolge für die Ziffernfolge Gesprächsbereit - Gesprächsabbruch bei Hörer down Wenn Hörer down und Ruf von Zentrale: - Läutwerk einschalten - sobald Hörer up: Gesprächsbereit Läutwerk ausschalten, Drücken von beliebigen Tasten bewirkt nichts. - Gesprächsende bei Hörer down - Falls der Hörer innerhalb von 10 Sekunden nicht abgenommen wird Läutwerk ausschalten, Übergangszustand bis der Ruf von der Zentrale aufhört. 4. Zustände 21

22 Ein Aktivitätsdiagramm zum Vergleich: Die Tätigkeit findet in der Aktion statt. 4. Zustände 22