Zustandsdiagramm der UML 2

Verwendung

• Fachliche Spezifikation

  • Spezifikation der Zustände und Zustandsübergänge vno Geschäftsobjekten
  • Spezifikation der Auslöser von Zustandsübergängen, z.B. Aktionen die auf Objekte angewendet werden können

• technischer Entwurf

  • Spezifikation des Verhaltens von Objekten, interne Zustände und Übergänge
  • Spezifikation des Zugriffsprotokolls zur Nutzung von Objekten
    • Reihenfolge der Operationen
    • Protokollzustandsautomaten

• beantwortet zentrale Frage

  • Welche Zustände kann ein Objekt, eine Schnittstelle, ein Use-Case etc. bei welchen Ereignissen annehmen?

• Nutzen des Diagramms / Stärken

  • präzise Abbildung eines Zustandsmodells mit Zuständen
    • Ereignissen
    • Nebenläufigkeit
    • Bedingungen
    • Ein und Austrittsaktionen
  • Schachtelung möglich

Zustandsdiagramme

• Das System befindet sich zu jedem Zeitpunkt in genau einem Zustand
• Eine Transition ist der Übergang von einem Ausgangs- zu einem Folgezustand
• Der Übergang (Transition) von einem Zustand in den nächsten erfolgt ohne zeitlich Verzögerung
• Es können parallele Abläufe modelliert werden

Anwendung

• Beschreibung des Verhaltens von Use-Cases
  • formale Modellierung von Use-Cases
    • eindeutig und bietet weniger Interpretationsspielraum
    • es können Testfälle abgeleitet werden
• Beschreibung des Verhaltens von Klassen
  • Attribut einer Klasse wird im Allgemeinen ein Datentyp zugeordnet
  • Wenn Datentyp eine endliche Menge von Werten besitzt
    • ergeben sich verschiedene Zustände der Klasse aus möglichen Kombinationen der Zustandsvariablen

Elemente

Notationselemente

• Zustand wird durch Rechteck mit abgerundeten Ecken dargestellt
• Bezeichnung des Zustands steht über der horizontalen Linie
• Aktivitäten mit Auslösern definiert
  • entry: Eintrittsaktivität
  • exit: Austrittsaktivität
  • do: Andauernde Aktivität
• benötigen Startzustand und Endzustand
• nur ein Startzustand je Diagramm!

• Zustandsautomaten sind in Rahmen mit Angabe des Namens untergebracht
  • smd = state machine Diagramm, auch sm
• Trigger sind Auslöser für Transitionen
• Guard ist Bedingungen die wahr sein muss damit Transition ausgelöst wird
• Aktivität ist die Aktion die bei Durchlauf der Transition ausgelöst wird

• Pseudozustände zeigen komplexe Beziehungen zwischen Zuständen einfacher

• System kann nicht im Pseudozustand bleiben, kein Zeitverbraucht

• Entscheidung ermöglicht Auswahl der Transition von aktuellem Ergebnis abhängig zu machen

• Kreuzung ermöglicht Zustände hintereinander zu schalten
• Entscheidung steht vor Beginn der Transition fest

• Gabelung teilt eingehende Transitionen auf parallele Ziele auf
• Guards und Trigger an ausgehenden Verbindungen nicht erlaubt

• Vereinigung führ aufgeteilte Transitionen zusammen
• Guards und Trigger an eingehenden Verbindungen nicht erlaubt

Zustand

• Definition
  • Grundlage: Zustand eines Objekts als Menge von Attributen und Assoziationen
  • Zustände im Zustandsdiagramm: Explizite Definition von Zuständen für gleiche Situation mit speziellen Bedingungen
  • Voraussetzung: Objekt zeit in definierten Zustand gleiches Verhalten auf Eintritt von Ereignissen hin
  • Transitionen definieren Übergänge zwischen Zuständen
• Spezielle Zustände
  • Anfangszustand: kennzeichnet Start, einen pro Diagramm ohne Spezifikationen
  • Endzustand: kennzeichnet finalen Zustand im Zustandsdiagramm, keiner, einer oder mehrere pro Diagramm

Zustandsarten in der fachlichen Spezifikation

• Warten auf Ausführung einer Tätigkeit
  • Definition: Zeitraum, in dem auf Beginn einer Tätigkeit durch Akteur gewartet wird
  • Ziel: Auslöser für Akteur, tätig zu werden
  • Beispiel
    • ME eingegangen: Mitarbeiter soll dieses in Bestand einarbeiten
• Ausführung einer Tätigkeit
  • Definition: Zeitraum, in dem ein Akteur eine zusammenhängende Tätigkeit ausführt
  • Ziel: Ausschließen paralleler Ausführung - Akteur, der Zustand betritt, führt längere Tätigkeit aus; kein anderer
  • Einschränkung: nicht notwendig, wenn nur ein Akteur für Tätigkeit infrage kommt - dann genügen Zustände von Typ 1

Transition

• Übergänge zwischen zwei Zuständen
• optionale Spezifikation
• Trigger: Angabe eines Ereignisses, das Transition aktiviert
• Guard: Angabe einer Bedingung die für Aktivierung erfüllt sein muss
• Effect: Angabe einer Aktion die bei Aktivierung ausgeführt wird
• Beispiel:
  • Trigger: Status ändern
  • Guard: Ausleihwunsch liegt vor

Ereignis

• Definition: Auslöser eines Zustandsübergangs

• Anwendung: Aktion eines Akteurs mit Bezug auf Objekt

• Beispiel

  • Bearbeiter zuweisen, Antwort senden, Rückfrage stellen, Rückfrage beantworten

• Ereignistypen

  • SignalEvent: Empfangen eine Signals durch ein Objekt, asynchrone Nachricht
  • CallEvent: Aufruf einer Operation auf ein Objekt
  • TimeEvent: Eintritt eines Zeitpunkts nach absoluter oder relativer Spezifikation
  • ChangeEvent: Änderung von Attributwerten des Objekts, das spezifizierte Bedingungen wahr sind

Entscheidung

• Verwendung: Alternative Zustandsübergänge je nach Ergebnis eines Triggers
• Vorgehen
  • Entscheidung
  • Angabe des Triggers für Transition zwischen Ausganszustand und Entscheidung
  • Angabe von Guards für Transitionen zwischen Entscheidungen und Zielzuständen

Abbildung von Zuständen im Klassenmodell

Zusammengesetze Zustände

• Definition
  • Unterzustände
  • eingehende und ausgehende Transitionen können aus zusammengesetzten Zuständen bestehen
  • bei eingehender Transition muss zusammengesetzter Zustand den Anfangszustand definieren
• Verwendung
  • Zusammenfassung ähnlicher Zustände
  • häufig solcher mit gleich ausgehenden Transitionen