Zadanie 3 Diagramy stanów

Diagram stanów to graf pokazujący

• stany
• przejścia pomiędzy stanami

Stan jest abstrakcyjnym opisem pewnego okresu w czasie życia pewnego obiektu: (rzeczywistego obiektu, obiektu klasy, obiektu danych, modułu oprogramowania, systemu).

Stan może być scharakteryzowany na 3 sposoby:

• jako zbiór wartości pewnych cech lub atrybutów
  • młodość ≡ wiek ∈ [15,25]
  • zadłużenie ≡ saldo < 0
• okres oczekiwania na zdarzenie:
  • oczekiwanie na nadejście potwierdzenia
• okres wykonywania pewnej czynności:
  • Jedzenie,
  • czytanie,
  • spanie,
  • przesyłanie pliku

Przejścia pomiędzy stanami następują w wyniku zdarzeń:

• zmiany wartości zmiennych lub atrybutów
• pojawienia się zdarzeń (nadejście SMS, odczytanie nowej porcji danych)
• rozpoczęcia/zakończenia czynności

Bardzo często stany służą do przechowywania w skondensowanej formie historii zdarzeń.

• Bardzo szybkie wprowadzenie diagramów stanów w najprostszej wersji
• Obejrzyj przykłady na początku http://pszwed.kis.agh.edu.pl/kss/lab/DoorControl.htm
• Na póżniej Rozdział 6 - State Machine View

Do rysowania diagramu stanów używamy Visio / UML. Oprogramowanie i baza danych→Diagram modelu UML

Należy wybrać najnowszą wersję Visio. Stara ma ograniczenia dotyczące przebiegu strzałek.

Po lewej stronie wybieramy przybornik: Diagram stanów UML

• Podczas zajęć będzie budowany diagram stanów dla modułu do wyodrębniania identyfikatorów.
• Poza zajęciami: należy zaproponować diagram stanów dla projektu,

Oba elementy mają być umieszczone w sprawozdaniu z zadnia 2.

Wyobraź sobie, że piszesz prosty parser, którego zadaniem jest wyodrębnienie identyfikatorów z kodu źródłowego w języku C++ lub Java.

Parser powinien używać funkcji do wyodrębnienia znaków z pliku, przeprowadzać klasyfikację typu znaku i w zależności od stanu niektóre znaki ignorować, inne składować w magazynie danych. Po stwierdzeniu końca identyfikatora powinien przesyłać zawartość magazynu do terminatora i zerować magazyn. Parser powinien pomijać komentarze.

Dla przypomnienia:

• pierwszym znakiem identyfikatora jest litera lub znak podkreślenia, kolejnymi mogą być cyfry

• należy uwzględnić komentarze typu

// ...  EndOfLine

oraz

/*  .... komentarz ....   */

Narysuj diagram stanów parsera.

Zdarzeniem jest typ pojedynczego znaku. Na przykład CYFRA, LITERA, BIAŁY_ZNAK

W Visio:

• kliknąć na przejście (strzałkę łączącą stany) i wyświetlić właściwości.
• Zaznaczyć ckeck-box o wdzięcznej nazwie Zabezpieczenie (w wersji angielskiej Guard)
• Wpisać tekst bez nawiasów kwadratowych

• W oknie właściwości przejścia wybrać zakładkę Akcje i doodać nową…

Nie, zakładamy, że na wejściu dostaje pojedyncze znaki i klasyfikuje je jako należące do określonego typu. W wyniku klasyfikacji pojawia się zdarzenie. Można też zapisać dozór jako [ _ | a-z | A-Z ] - podkreślenie lub znaki z zakresu a-z lub znaki A-Z.

Jest to wywołanie pewnej funkcji lub metody klasy. Na przykład “Dodaj_ znak_ do_ bufora”, “wyczyść_bufor”.

Ilustrujący przykład kodu:

int state=NOIDENTIFIER;
for(;;){
    // pobranie znaku i identyfikację typu pomijamy w specyfikacji
    int c=getc();
    int type=getType();
 
    switch(state){
       case NOIDENTIFIER:
         if(type==WHITESPACE){...}
         else if(type==LETTER){state=IDENTIFIER;dodajZnakDoBufora(buf,c);}  // przejscie
         else if(type==DIGIT){...}
         else if(type==SLASH){...}
         else {...}
         break;
 
       case IDENTIFIER:
         if(type==WHITESPACE){state=NOIDENTIFIER;wypiszBufor(buf);czyscBufor(buf);}
         else if(type==LETTER){....}
         else if(type==DIGIT){...}
         else if(type==SLASH){...}
         else {}
         break;
 
    }
 
}

Zastanów się, gdzie można wykorzystać diagram stanów w poprzednio wybranym projekcie.

Wskazówki:

• Diagram może opisywać stany całego systemu (tak jak w opisie metody WardaMellora http://home.agh.edu.pl/~pszwed/se/sart/kss09.html ). Raczej nie dotyczy zaproponowanych tematów, typowe dla systemów wbudowanych.

• Diagram może opisywać stany obiektów przetwarzanych przez system, np.:

Zamówienie złożone, zaakceptowane, w trakcie realizacji, zrealizowane;

• Diagram stanów może opisywać interakcję systemu z użytkownikiem,

• Diagram stanów może bezpośrednio opisywać interfejs użytkownika, np..: poszczególne stany mogą odpowiadać formularzom, oknom dialogowym, wyświetlanym stronom HTML, itd

Wybierz jedną z możliwości 2,3,4 i uzupełnij wcześniej sporządzoną specyfikację.

Przemyśl, jak zamodelować maszyny dla takich tematów

• bankomat komunikujący się z systemem bankowym
• maszyna vendingowa
• automat do sprzedaży biletów
• dystrybutor paliwa na stacji benzynowej
• parking na AGH

Wiele innych podobnego typu: http://pszwed.kis.agh.edu.pl/kss/index.html → http://pszwed.kis.agh.edu.pl/kss/tematy.html

Rysowanie diagramów stanu jest dobrym tematem egzaminacyjnym. Typowe konstrukcje:

• Dwie lub trzy komunikujące się maszyny skończeniestanowe
• Ograniczenia czasowe (after)
• Zagnieżdżone stany, płytka i głęboka historia (UML), itd.