Meer over de semantiek van basiselementen van TM en AD van UML (er zijn elementen en aspecten die niet

door deze slides gedekt zijn)

Meer over Toestandmachine en Activiteitdiagram in UML

Bronnen

2

• Arlow en Neustadt, UML 2 and the Unified Process, 2005.

• UML Spec van 2.2, 2009 Object Management Group www.omg.org

UML

Een groot “taal” . De basis concepten zijn meestal intuïtief, maar er zijn ook allerlei details…

Staat beschreven in de officiële definitie van UML (UML spec), hoewel het niet echt “toegankelijk” is …

3

check voorraad

bestel

leveraf

[v < k ]Bestelling

Handel bestelling af• Het heeft geen beginknoop, is dat ok?

• Van wie is de “v” ?

• Is eindknoop goed?

TM vs AD

Gebruik je TM of AD?

Beide om de dynamiek/gedrag van je “module” te beschrijvenAD om te modeleren hoe een functionaliteit door een

samenstelling van “acties” gerealiseerd kan worden. groot verschil tussen UML 1 en 2!

TM om te modeleren hoe een module op extrene events moet reageren.

4

Hoe maakt een gebruiker van een Senseo aparaat koffie ?

Hoe een een Senseo aparaat werkt.

TM vs AD

Beide om de dynamiek/gedrag van je “module” te beschrijven.

De concepten van TM en AD bestonden al voor UML

Even expressief, maar de perspectieven zijn heel anders omdat de semantiek heel anders zijn!

5

Reactief “systeem”

Een systeem die op “events” (externaal of internaal) wacht en daarop reageert.

Het concept van “toestand” is essentieel:

Het hoeft niet te termineren.Reactief object een object die een reactief

systeem implementeert

6

entry/ x++

open

sluit

Context van TM

Je kunt TM gebruiken om de flow van een usecase of de algoritme van een operatie (visueel) te modeleren.

TM is natuurlijk om het reactieve gedrag van een object te modeleren, dus in de context van een klasse.

7

entry/ x++

open

sluit

Deur

Naam van TM, hier impliciet ook de naam van de klasse die de TM beschrijft

De TM ziet dus de

attributen van (een object van) Deur. x is een attribuut

van Deur.

ToestandUML-TM is heel uitgebreid. In een toestand of een overgang mag je ook extra

aspecten beschrijven. .

De exacte volgorde van deze acties en activiteit is een beetje ingewikkeld.

8

Geslotenentry/ actieexit/ actiedo/ activiteit

naam van de toestand

atomisch

niet atomisch

Werkschema van een toestand

Een toestand wordt door een overgang geënterd de toestand wordt actief.

Entry-actie is uitgevoerd. De do-activiteit begint, als het klaar, dan is de toestand ook “klaar”. Een event kan echter een uit-overgang laten afvuren, voor de

toestand klaar is. De do-activiteit wordt dan geïnterrumpeerd. De exit-actie is uitgevoerd. De toestand is verlaten, en is niet meer actief.

9

Sentry/ actieexit/ actiedo/ activiteit

Overgang

10

S T

bestelKoffie , bestelThee[ water < 50 ]/ “display foutmelding”

De overgang vuurt af als:• S actief is, en:• een van de events treedt op, en:• de guard van de overgang geldt(voor eenvoud, neem ik gewoon aan dat de keuze over de uit-overgangen van S deterministich is)

Bij het afvuren :• S wordt eerst verlaten, en dan:• de actie van de overgang wordt uitgevoerd, dan:• T wordt geënterd.

Keuze en merge pseudotoestand

11

S

T

U

texpr1

texpr2 merge pseudotoestand

S

T

Utexpr1

texpr2

=

S

T

U

e [c] / a

[ d1 ]

[ d2 ]

S

T

U

e [ c && d1 ] / a

e [ c && d2 ] / a

=

12:01Voorbeeld

12

uur_zetbaar

inc() / uur++

begintoestand

auto-overgang: gebeurt zodra de brontoestand klaar is.

min_zetbaar

inc ()/ min++

zet()

zet()

klaar()klaar()

mode() / …

Klokuurmin

displayModemode()

Klok

m k z +

Composiete toestand

Een manier om je TM te structureren, als het te groot wordt.

Ook om parallel gedrag te modeleren.

13

non-orthogonale CT

orthogonale CTheeft parallelle interne “gebieden”

gebied (region)

Enteren en verlaten van composiet toestand

14

S T

CT

error

c

a

b

• met event a wordt CT geënterd. De gebieden starten op respectievelijk begintoestanden, en draait vervolgens parallel.• met event b wordt CT geënterd. Gebied-2 begint meteen in S. Gebied-1 begint in zijn begintoestand.• event error forceert dat CT verlaten wordt, ongeacht in welke toestanden de gebieden zijn.• CT is klaar als beide gebieden klaar zijn; de auto-overgang (rood) verlaat vervolgens C.•op event c kunnen we direct uit toestand T van gebied-2 CT verlaten. Gebied-1 wordt getermineerd, op zijn toestand op dat moment.

Werkschema

15

CTentry / aexit / b T

entry / e

U

exit / f

e

• Als T uit buiten de CT geenterd wordt, wordt eerst de entry-actie van S uitgevoerd, en dat T. • Als we van U de CT verlaten, wordt eerst de exit-actie van U uitgevoerd, en dat die van CT.• Analoog als de nesting van CT dieper is.

a

Voorbeeld

16

uur_zetbaar

entry/knipper uurexit/ontknipper uur

inc / uur++

min_zetbaar

entry/ knipper minexit/ …

inc / min++

klaar

zet

mode / …

Klok

zet

entry/knipper “:”exit/ontknipper “:”

zet

12:01

Klokuurmin

displayModemode()

m k z +

entry/wacht 5min

Activiteit diagram

Een activiteit is een “programma” van acties (het specificeert in welke volgorde de acties uitgevoerd worden).

AD is een diagram om een activiteit te beschrijven.Goed om een “berdrijfsactiviteit” of een “operatie” te

modelleren

17

check voorraad

bestel

leveraf

[te weinig]

[genoeg]

Bestelling

Handel bestelling af

actie … elementair, kan een activiteit aanroepen, niet atomisch

inputparameter

Waar gebruik je een AD?

18

Use case : handel bestelling af

Primary actor: Klant

Main flow:

Shopcheck_voorraad(bestelling)

handelaf(bestelling)

check voorraad

bestel

leveraf

[te weinig]

[genoeg]

Bestelling

Handel bestelling af

AD kun je gebruiken om de flow van een use case te beschrijven, of de algoritme van een operatie/methode van een klasse te beschrijven.

“Actieviteit” knoop

Staat voor een actieJe mag informeel beschrijven wat de actie doet.Als de AD concreter moet zijn, kun je ook,

bijvoorbeeld:operaties van je context aanroepenattributen van de context aanpassen

Of, je kun ook een andere activiteit “aanroepen” een manier om een complexe AD hiërarchisch te structureren.

19

Waaneer vuurt een actie af?Token semantiek

20

actie A

Bestelling Bevestiging

actie A

Bestelling Bevestiging

• Een actie vuurt af als er een token is op alle inputlijnen, en de preconditie van de actie is waar. De tokens worden geconsumeerd.• De actie is uitgevoerd. Als het klaar is, plaatst het een token per outputlijn. dus impliciet fork inherent concurrentie!• De actie is dan klaar.• Controle lijn draag controle tokens over.• Object-flow lijn draagt objecten over token met data• Object-knoop is een buffer van objecten.

controle lijn

object-flow lijn

objectknoop

alternatieve notatie met pins

<<localPrecondition>>…

<<localPostcondition>>…

C

D

Lijn (edge)

Een lijn transporteert tokens controle en data tokens

Data tokens zijn objecten, geproduceerd “via” object knoop, of “pin”

21

A CProduct

BD

• Impliciet moeten A en B objecten van klasse Product produceren.• De Product-knoop is een buffer van Product-objecten. Elke inkomende product word in de buffer geplaats.• Elke uitlijn neemt een object uit een buffer, als die niet leeg is (met name, objecten worden niet gedupliceerd op de uitlijnen)

Controle knopen

22

B

C

B

C

DA

[ conditie-1]

[ conditie-2]

beslissingknoop: geeft de token door aan een van de uit-lijnen, op basis van de condities.

merge-knoop: geeft inkomende token door naar de uit-lijn.

B

CA

B

CD

vorkknoop: dupliceert inkomende token naar alle uitlijnen.

jointknoop: wacht tot er een token op ieder in-lijn, en plaats vervolgens een token op de uitlijn.

Initialisatie

23

A B

A B

A B

A B

A B

Activiteit begint met A

In beide situaties, activiteit begint met A en B tegelijk

Activiteit begint met A, als object tokens aanwezig in beide inputpins

(UML is hier minder duidelijk) Activiteit begint met B, als object tokens aanwezig in beide inputpins. Tegelijk zal A ook afvuren.

Terminatie

24

U V

A B

U V

A B

B begint als V klaar is.

B begint als U klaar is. Parallel kan V nog bezig zijn.

order U V

A B

order

Het kan dus ook zo…

AD is inherent concurrent!

Terminatie

25

U

V

AB

U

V

AB

Let op dat terminatieknoop een harde-stop is ! Het termineert de hele activiteit. Dus als U nog bezig is, het wordt gestopt.

order

Dit is waarschijnlijk niet wat je wil (vermoedelijk fout gebruik van terminatieknoop)

U

V

ABorder

Waarschijnlijk is dit wat je bedoelt…

AD is inherent concurrent!

Swimlanes

26

A B

C D

E

F

Anders dan bij gebieden in TM, hebben swim lanes geen speciale betekenis, omdat AD is al concurrent.

27

That’s all folk! Good luck with

the exam!