Диаграмма деятельности для чего
Диаграмма деятельности. Ее назначение, использование. Элементы графической нотации диаграммы деятельности. Состояние действия. Переходы. Дорожки. Объекты
При моделировании поведения проектируемой или анализируемой системы возникает необходимость детализировать особенности алгоритмической и логической реализации выполняемых системой операций.
Для моделирования процесса выполнения операций в языке UML используются диаграммы деятельности.
Диаграммы деятельности могут быть использованы не только для спецификации алгоритмов вычислений или потоков управления в программных системах.
Не менее важная область их применения связана с моделированием бизнес-процессов. Действительно, деятельность любой организации также представляет собой совокупность отдельных действий, направленных на достижение требуемого результата. Однако, применительно к бизнес-процессам, желательно выполнение каждого действия ассоциировать с конкретным подразделением компании. В этом случае подразделение несет ответственность за реализацию отдельных действий, а сам бизнес-процесс представляется в виде переходов действий из одного подразделения к другому.
Наиболее подходящим типом диаграмм для визуального представления схем выполнения бизнес-процессов являются диаграммы деятельности, на которых дополнительно размещаются так называемые дорожки (Swimlane). Назначение дорожек состоит в том, чтобы указать зоны ответственности за выполнения отдельных деятельностей в рамках моделируемого бизнес-процесса. В качестве имен дорожек используются либо названия подразделений (департаментов) рассматриваемой компании, либо названия отдельных должностей сотрудников тех или иных подразделений.
Проекты по моделированию бизнес-процессов могут выполняться либо с целью реорганизации или реинжиниринга компании, либо с целью собственно документирования бизнес-процессов. Особенности данных проектов заключаются в том, что в обоих случаях необходимо построить модели бизнес-процессов некоторой существующей компании. Чтобы акцентировать внимание на подобных проектах, их часто называют проектами типа «As is» («Как есть»). Соответственно проекты по разработке новых продуктов или моделей новых систем называют проектами типа «To be» («Как должно быть»).
Диаграммы данного типа имеют большое значение для документирования бизнес-процессов и их последующей сертификации по международному стандарту ISO 9000. Поэтому разработка диаграмм этого типа занимает центральное место при выполнении проектов по реинжинирингу и оптимизации бизнес-процессов с использованием нотации UML.
Диаграммы деятельности используются для:
§ спецификации алгоритмов вычислений или потоков управления в программных системах;
В контексте языка UML деятельность (activity) представляет собой совокупность отдельных вычислений, выполняемых автоматом, приводящих к некоторому результату или действию (action).
На диаграмме деятельности отображается логика и последовательность переходов от одной деятельности к другой. Результат деятельности может привести к изменению состояния системы или возвращению некоторого значения.
Диаграмма деятельности представляется в форме графа деятельности, вершинами которого являются состояния действия или деятельности, а дугами – переходы от одного состояния действия к другому.
Основные элементы нотации диаграммы деятельности:
Состояния действия
Состояние деятельности (activity state) – состояние в графе деятельности, которое служит для представления процедурной последовательности действий, требующих определенного времени.
Переход из состояния деятельности происходит после выполнения специфицированной в нем ду-деятельности, при этом ключевое слово do в имени деятельности не указывается.
Состояние действия (action state) – специальный случай состояния с некоторым входным действием и, по крайней мере, одним выходящим из состояния переходом.
Переход из состояния действия происходит после завершения входного действия. Состояние действия не может иметь внутренних переходов, поскольку оно является элементарным. Обычное использование состояния действия заключается в моделировании шага выполнения алгоритма или процедуры в рамках одного потока управления.
Графически состояния деятельности и действия изображаются одинаковой фигурой, напоминающей прямоугольник, боковые стороны которого заменены выпуклыми дугами (рис.). Внутри этой фигуры записывается имя состояния деятельности (рис. а) или действия (рис. б) в форме выражения (expression), которое должно быть уникальным в пределах одной диаграммы деятельности.
Рис. Графическое изображение состояний деятельности и действия
Действие может быть записано на естественном языке, псевдокоде или языке программирования. Никаких дополнительных или неявных ограничений при записи действий не накладывается. Рекомендуется в качестве имени простого действия использовать глагол с пояснительными словами (рис. а). Если же действие может быть представлено в формальном виде, то целесообразно записать его на том языке программирования, на котором предполагается реализовывать разрабатываемый проект (рис. б).
Состояние под-деятельности (subactivity state) – состояние в графе деятельности, которое служит для представления неатомарной последовательности шагов процесса.
Это состояние является графом деятельности и обозначается специальной пиктограммой в правом нижнем углу символа состояния действия (рис.). Данная конструкция может применяться к любому элементу языка UML, который поддерживает «вложенность» своей структуры. При этом пиктограмма может быть дополнительно помечена типом вложенной структуры.
Рис. Графическое изображение состояния под-деятельности
Каждая диаграмма деятельности должна иметь единственное начальное и конечное состояния. Они имеют такие же обозначения, как и на диаграмме состояний.
При этом каждая деятельность начинается в начальном состоянии и заканчивается в конечном состоянии.
Саму диаграмму деятельности принято располагать таким образом, чтобы действия следовали сверху вниз или слева направо. В этом случае начальное состояние будет изображаться в верхней или левой части диаграммы, а конечное –- в ее нижней или правой части. В интересах удобства визуального представления на диаграмме деятельности допускается изображать несколько конечных состояний. В этом случае все их принято считать эквивалентными друг другу.
Переходы
Переход как элемент языка UML был рассмотрен в диаграммах состояний.
При построении диаграммы деятельности используются только нетриггерные переходы, то есть такие, которые выполняются сразу после завершения деятельности или выполнения соответствующего действия.
Этот переход переводит деятельность в последующее состояние сразу, как только закончится действие в предыдущем состоянии. На диаграмме такой переход изображается сплошной линией со стрелкой.
Если из состояния действия выходит единственный переход, то он может быть никак не помечен. Если же таких переходов несколько, то выполняться может только один из них.
В этом случае для каждого из таких переходов должно быть явно записано сторожевое условие в прямых скобках.
Условие же истинности должно выполняться только одного из них.
Подобный случай встречается тогда, когда последовательно выполняемая деятельность должна разделиться на альтернативные ветви в зависимости от значения некоторого промежуточного результата. Такая ситуация получила название ветвления, а для ее обозначения применяется специальный символ.
Графически ветвление на диаграмме деятельности обозначается небольшим ромбом, внутри которого нет никакого текста.
В этот ромб может входить только одна стрелка от того состояния действия, после выполнения которого поток управления должен быть продолжен по одной из взаимно исключающих ветвей. Принято входящую стрелку присоединять к верхней или левой вершине символа ветвления. Выходящих стрелок может быть две или более, но для каждой из них явно указывается соответствующее сторожевое условие в форме булевского выражения.
Для графического объединения альтернативных ветвей на диаграмме деятельности рекомендуется также использовать аналогичный символ в форме ромба, который в этом случае называют соединением (merge).
Наличие этого символа, внутри которого также не записывается никакого текста, упрощает визуальный контроль логики выполнения процедурных действий на диаграмме деятельности (рис. 11.3 внизу).
Входящих стрелок у символа соединения может быть несколько, они исходят от состояний действия, принадлежащих к одной из взаимно исключающих ветвей.
Выходить из ромба соединения может только одна стрелка, при этом ни входящие, ни выходящая стрелки не должны содержать сторожевых условий. Исключением является ситуация, когда с целью сокращения диаграммы объединяют символ решения с символом соединения. Нарушение этих правил делает диаграмму деятельности несостоятельной (ill formed).
Диаграмма деятельности (рис.) моделирует ситуацию, возникающую в супермаркетах при оплате товаров. Как правило, заплатить за покупки можно либо наличными, либо по кредитной карточке. Если покупателем выбран вариант оплаты по кредитной карточке, то проверяется сумма баланса предъявленной к оплате кредитной карточки. При этом оплата происходит только в том случае, если общая стоимость приобретаемых товаров не превышает суммы баланса этой карточки. В противном случае оплаты не происходит, и товар остается у продавца.
Рис. Различные варианты ветвлений на диаграмме деятельности
Один из наиболее значимых недостатков обычных блок-схем или структурных схем алгоритмов связан с проблемой изображения параллельных ветвей отдельных вычислений.
Поскольку распараллеливание вычислений существенно повышает общее быстродействие программных систем, необходимы графические примитивы для представления параллельных процессов.
В диаграммах деятельности с этой целью используется специальный символ для разделения и слияния параллельных вычислений или потоков управления. Это прямая черточка, аналогичная обозначению параллельных переходов для диаграмм состояний.
На диаграммах деятельности такая черточка изображается отрезком горизонтальной, реже –вертикальной, линии, толщина которой несколько шире линий простых переходов диаграммы деятельности.
При этом разделение (fork) имеет один входящий переход и несколько выходящих (рис. а), которые изображаются отрезками вертикальных, реже – горизонтальных, линий. Слияние (join), наоборот, имеет несколько входящих переходов и один выходящий (рис. б).
Параллельные переходы на диаграмме деятельности можно изображать в удлиненной форме, а входящие и выходящие переходы вертикальными стрелками.
Рис. Графическое изображение разделения и слияния параллельных потоков управления на диаграмме деятельности
Рассмотренных переходов оказывается достаточно для моделирования различных по сложности ситуаций. Для иллюстрации особенности изображения ветвления и параллельных деятельностей можно рассмотреть пример регистрации пассажиров в аэропорту (рис.). Первоначально выполняется деятельность по проверке билета. В случае если билет не действителен, он возвращается пассажиру, при этом никаких дополнительных действий не выполняется.
Рис. Диаграмма деятельности для примера регистрации пассажиров в аэропорту
Если же билет действителен, то пассажиру выдается посадочный талон. В дополнение к этому проверяется гражданство и наличие багажа у пассажира. Если есть багаж, то его проверка может быть выполнена параллельно, по результатам которой пассажиру выдается талон на багаж. Если пассажир является иностранным гражданином, то дополнительно проверяется наличие у него визы. Если виза действительна, то проверка завершается успешно, и пассажир с возвращенным ему билетом может проследовать на посадку.
Если же виза окажется не действительной, то для этого пассажира посадка на данный рейс оказывается невозможной. В этом случае ему не выдается посадочный талон и талон на багаж, в случае его наличия, поскольку происходит прекращение всех выполняемых сотрудниками аэропорта действий.
Дорожки
Диаграммы деятельности могут быть использованы не только для спецификации алгоритмов вычислений или потоков управления в программных системах. Не менее важная область их применения связана с моделированием бизнес процессов. Действительно, деятельность любой организации также представляет собой совокупность отдельных действий, направленных на достижение требуемого результата. Однако, применительно к бизнес процессам, желательно выполнение каждого действия ассоциировать с конкретным подразделением компании. В этом случае подразделение несет ответственность за реализацию отдельных действий, а сам бизнес процесс представляется в виде переходов действий из одного подразделения к другому.
Для моделирования этих особенностей в языке UML используется специальная конструкция, получившее название дорожки (swimlanes).
Дорожка (swimlane) – графическая область диаграммы деятельности, содержащая элементы модели, ответственность за выполнение которых принадлежит отдельным подсистемам
Все состояния действия на диаграмме деятельности делятся на отдельные группы, которые отделяются друг от друга вертикальными линиями. Две соседние линии образуют дорожку, а группа состояний между этими линиями выполняется отдельным подразделением (отделом, группой, отделением, филиалом) организации или сотрудником компании (рис.). В последнем случае принято указывать должность сотрудника, ответственного за выполнение определенных действий.
Названия подразделений явно указываются в верхней части дорожки. Пересекать линию дорожки могут только переходы, которые, в этом случае, обозначают выход или вход потока управления в соответствующее подразделение. Порядок следования дорожек не несет какой-либо семантической информации и определяется соображениями удобства.
Рис. 11.6. Вариант диаграммы деятельности с дорожками
В качестве примера можно рассмотреть фрагмент диаграммы деятельности торговой компании, обслуживающей клиентов в форме заказов. Подразделениями компании обычно являются отдел приема и оформления заказов, отдел продаж и склад. Этим подразделениям будут соответствовать три дорожки на диаграмме деятельности, каждая из которых специфицирует зону ответственности подразделения. В этом случае диаграмма деятельности заключает в себе не только информацию о последовательности выполнения рабочих действий, но и о том, какое подразделение торговой компании должно выполнять то или иное действие (рис.).
Рис. 11.7. Фрагмент диаграммы деятельности для торговой компании
Из указанной диаграммы деятельности видно, что после принятия заказа от клиента отделом приема и оформления заказов осуществляется распараллеливание деятельности на два потока (переход-разделение). Первый из них остается в этом же отделе и связан с получением оплаты от клиента за заказанный товар. Второй инициирует выполнение действия по регистрации заказа в отделе продаж (модель товара, размеры, цвет, год выпуска и пр.). Однако выдача товара со склада начинается только после того, как будет получена от клиента оплата за товар (переход-слияние). Затем выполняется подготовка товара к отправке и его отправка клиенту в отделе продаж. После завершения этих деятельностей заказ закрывается в отделе приема и оформления заказов.
Объекты
В общем случае действия на диаграмме деятельности выполняются над теми или иными объектами.
Эти объекты либо инициируют выполнение действий, либо определяют некоторый их результат. Действия специфицируют вызовы, которые передаются от одного объекта графа деятельности к другому. Поскольку в таком ракурсе объекты играют определенную роль в понимании процесса деятельности, иногда возникает необходимость явно указать их на диаграмме.
Для графического представления объектов используется прямоугольник класса, с тем отличием, что имя объекта подчеркивается.
Далее после имени может указываться характеристика состояния объекта в прямых скобках. Такие прямоугольники объектов присоединяются к состояниям действия отношением зависимости пунктирной линией со стрелкой. Соответствующая зависимость определяет состояние конкретного объекта после выполнения предшествующего действия.
На диаграмме деятельности с дорожками расположение объекта может иметь некоторый дополнительный смысл. А именно, если объект расположен на границе двух дорожек, то это может означать, что переход к следующему состоянию действия в соседней дорожке ассоциирован с готовностью некоторого документа (объект в некотором состоянии). Если же объект целиком расположен внутри дорожки, то и состояние этого объекта целиком определяется действиями данной дорожки.
Для синхронизации отдельных действий на диаграмме деятельности никаких дополнительных обозначений не используется, поскольку синхронизация параллельных процессов может быть реализована с помощью переходов «разделение-слияние».
Рис. Фрагмент диаграммы деятельности торговой компании с объектом-заказом
Достоинством диаграммы деятельности является возможность визуализировать отдельные аспекты поведения рассматриваемой системы или реализации отдельных операций классов в виде процедурной последовательности действий.Таким образом, полная модель системы может содержать одну или несколько диаграмм деятельности, каждая из которых описывает последовательность реализации либо наиболее важных вариантов использования (типичный ход событий и все исключения), либо нетривиальных операций классов.
Дата добавления: 2018-02-15 ; просмотров: 3527 ; Мы поможем в написании вашей работы!
Диаграммы деятельности
Диаграмма деятельности представляет, по существу, блок-схему, которая показывает, как поток управления переходит от одной деятельности к другой.
Диаграммы деятельности, как правило, они применяются, чтобы промоделировать последовательные и при необходимости параллельные шаги вычислительного процесса. С помощью диаграмм деятельности можно также моделировать жизнь объекта, когда он переходит из одного состояния в другое в разных точках потока управления.
Диаграммы деятельности могут использоваться самостоятельно для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования динамики совокупности объектов, но они пригодны также и для моделирования потока управления при выполнении некоторой операции. Если в диаграммах взаимодействий акцент делается на переходах потока управления от объекта к объекту, то диаграммы деятельности описывают переходы от одной деятельности к другой.
Таким образом, диаграммы деятельности важны не только для моделирования динамических аспектов поведения системы, но и для построения выполняемых систем посредством прямого и обратного проектирования.
С одной стороны, можно построить несколько прецедентов, описывающих взаимодействие различных представляющих интерес объектов и сообщения, которыми они обмениваются. В UML такие прецеденты можно моделировать двумя способами: делая акцент на упорядочении сообщений по времени (с помощью диаграмм последовательностей) или на структурных отношениях между взаимодействующими объектами (с помощью диаграмм кооперации). Такого рода диаграммы взаимодействия близки к Gantt-диаграммам, в фокусе которых находятся объекты (ресурсы), выполняющие некоторую работу во времени.
С другой стороны, динамику поведения можно моделировать с помощью диаграмм деятельности, в которых внимание сосредоточено, прежде всего, на содержании деятельности, в которой принимают участие объекты, как показано на рис. 2.20. С этой точки зрения диаграммы деятельности напоминают Pert-диаграммы.
Рис. 2.20 Диаграмма деятельности
Диаграмма деятельности обладает теми же общими свойствами, которые присущи всем остальным диаграммам: именем и графическим наполнением, проецирующим ее на модель. От всех прочих диаграмму деятельности отличает ее специфичное содержание.
Диаграмма деятельности в общем случае состоит из следующих основных элементов:
· состояний деятельности и состояний действия;
· переходов и объектов.
Диаграмма деятельности, по сути, представляет собой проекцию элементов, присутствующих в графе деятельности, разновидности автомата, в которой все или большинство состояний, это состояния деятельности, а все или большинство переходов обусловлены завершением деятельности в состоянии-источнике. Поскольку диаграмма деятельности является автоматом, то к ней применимы все характеристики автоматов. Это означает, в частности, что диаграмма деятельности может содержать простые и составные состояния, точки ветвления, разделения и слияния. Также диаграмма деятельности, как и любая другая диаграмма, может содержать примечания и ограничения.
Язык UML Руководство пользователя
Глава 19. Диаграммы деятельности
Диаграммы деятельности важны не только для моделирования динамических аспектов поведения системы, но и для построения выполняемых систем посредством прямого и обратного проектирования.
Введение
Рассмотрим последовательность операций при постройке дома. Сначала выбирается место. Затем вы нанимаете архитектора, который проектирует дом. После согласования проекта подрядчик предоставляет смету. После того как договорились о цене и проекте, начинается строительство. Местные власти дают разрешение, роется котлован, заливается фундамент, возводится каркас и так далее, пока работа не будет завершена. Наконец, вам вручают ключи и удостоверение на право проживания, и вы вступаете во владение домом.
Хотя в действительности процесс строительства намного сложнее, все же это описание дает представление об основных операциях. В реальном проекте ведется множество параллельных работ. Скажем, электрики могут работать одновременно с водопроводчиками и плотниками. Встречаются также условия и ветвления.
Например, в зависимости от характера грунта при рытье котлована можно будет обойтись экскаватором, но не исключено, что придется прибегнуть к взрывным работам или бороться с плывунами. Вероятны и циклы: к примеру, инспектор может обнаружить нарушение строительных норм и правил, и тогда придется часть работы переделывать заново.
В строительной индустрии, как правило, применяются методики, основанные на Gantt- и Pert-диаграммах, которые позволяют визуализировать, специфицировать, конструировать и документировать последовательность операций при выполнении проекта.
С одной стороны, можно построить несколько прецедентов, описывающих взаимодействие различных представляющих интерес объектов и сообщения, которыми они обмениваются. В UML такие прецеденты можно моделировать двумя способами: делая акцент на упорядочении сообщений по времени (с помощью диаграмм последовательностей) или на структурных отношениях между взаимодействующими объектами (с помощью диаграмм кооперации, см. главу 18). Такого рода диаграммы взаимодействия близки к Gantt-диаграммам, в фокусе которых находятся объекты (ресурсы), выполняющие некоторую работу во времени.
Рис. 19.1 Диаграмма деятельности
Термины и понятия
Общие свойства
Диаграмма деятельности обладает теми же общими свойствами (см. главу 7), которые присущи всем остальным диаграммам: именем и графическим наполнением, проецирующим ее на модель. От всех прочих диаграмму деятельности отличает ее специфичное содержание.
Наполнение
Диаграмма деятельности в общем случае состоит из:
Диаграмма деятельности, как и любая другая диаграмма, может содержать примечания и ограничения.
Состояния действия и состояния деятельности
В потоке управления, моделируемом диаграммой деятельности, происходят различные события. Вы можете вычислить выражение, в результате чего изменяется значение некоторого атрибута или возвращается некоторое значение. Также, например, можно выполнить операцию (см. главы 4 и 9) над объектом (см. главу 15), послать ему сигнал (см. главу 20) или даже создать его или уничтожить. Все эти выполняемые атомарные вычисления называются состояниями (см. главу 21) действия, поскольку каждое из них есть состояние системы, представляющее собой выполнение некоторого действия. Как показано на рис. 19.2, состояния действия изображаются прямоугольниками с закругленными краями. Внутри такого символа можно записывать произвольное выражение.
Рис. 19.2 Состояния действия
Примечание: UML не требует использования какого-либо специального языка для записи таких выражений. Можно просто написать любой структурированный текст, а при необходимости конкретизации заимствовать синтаксис и семантику того или иного языка программирования.
Состояния действия не могут быть подвергнуты декомпозиции. Кроме того, они атомарны. Это значит, что внутри них могут происходить различные события, но выполняемая в состоянии действия работа не может быть прервана. И наконец, обычно предполагается, что длительность одного состояния действия занимает неощутимо малое время.
Примечание: Конечно, в реальном мире для любого вычисления требуется некоторое время и память. Учет этих свойств в модели особенно важен для встроенных систем реального времени. (Моделирование времени и пространства обсуждается в главе 23.)
Рис. 19.3 Состояния деятельности
Переходы
Когда действие или деятельность в некотором состоянии завершается, поток управления сразу переходит в следующее состояние действия или деятельности. Для описания этого потока используются переходы (Transitions, см. главу 21), показывающие путь из одного состояния действия или деятельности в другое. В UML переход представляется простой линией со стрелкой, как показано на рис. 19.4.
Рис. 19.4 Нетриггерные переходы
Поток управления должен где-то начинаться и заканчиваться (разумеется, если это не бесконечный поток, у которого есть начало, но нет конца). Как показано на рисунке, вы можете задать как начальное состояние (закрашенный кружок), так и конечное (закрашенный кружок внутри окружности).
Ветвление
Для удобства разрешается использовать ключевое слово else для пометки того из исходящих переходов, который должен быть выбран в случае, если условия, заданные для всех остальных переходов, не выполнены.
Примечание: UML не предписывает язык для этих выражений. В общем случае вы можете использовать структурированный текст; для большей строгости можно воспользоваться синтаксисом и семантикой определенного языка программирования.
Разделение и слияние
Простые и ветвящиеся последовательные переходы в диаграммах деятельности используются чаще всего. Однако можно встретить и параллельные потоки, и это особенно характерно для моделирования бизнес-процессов. В UML для обозначения разделения и слияния таких параллельных потоков выполнения используется синхронизационная черта, которая рисуется в виде жирной вертикальной или горизонтальной линии. Каждый из параллельно выполняющихся потоков управления существует в контексте независимого активного объекта, который, как правило, моделируется либо процессом, либо вычислительной нитью (см. главу 22).
Рассмотрим, например, параллельные потоки, используемые в устройстве, которое имитирует человеческую речь и жестикуляцию. Как показано на рис. 19.6, точка разделения соответствует расщеплению одного потока управления на два выполняющихся параллельно. В этой точке может существовать ровно один входящий переход и два или более исходящих. Каждый исходящий переход представляет один независимый поток управления. После точки разделения деятельности, ассоциированные с каждым путем в графе, продолжают выполняться параллельно. С концептуальной точки зрения имеется в виду истинный параллелизм, то есть одновременное выполнение, но в реальной системе это может как выполняться (если система функционирует на нескольких узлах, см. главу 26), так и не выполняться (если система размещена только на одном узле). В последнем случае имеет место последовательное выполнение с переключением между потоками, что дает лишь иллюзию истинного параллелизма.
Рис. 19.6 Разделение и слияние
Из рисунка также видно, что точка слияния представляет собой механизм синхронизации нескольких параллельных потоков выполнения. В эту точку входят два или более перехода, а выходит ровно один. Выше точки слияния деятельности, ассоциированные с приходящими в нее путями, выполняются параллельно. В точке слияния параллельные потоки синхронизируются, то есть каждый из них ждет, пока все остальные достигнут этой точки, после чего выполнение продолжается в рамках одного потока.
Дорожки
Каждой присутствующей на диаграмме дорожке присваивается уникальное имя. Никакой глубокой семантики дорожка не несет, разве что может отражать некоторую сущность реального мира. Каждая дорожка представляет сферу ответственности за часть всей работы, изображенной на диаграмме, и в конечном счете может быть реализована одним или несколькими классами (главы 4 и 9). На диаграмме деятельности, разбитой на дорожки, каждая деятельность принадлежит ровно одной дорожке, но переходы могут пересекать границы дорожек.
Траектория объекта
В потоке управления, ассоциированном с диаграммой деятельности, могут участвовать объекты (см. главу 13). К примеру, для последовательности операций по обработке заказа, которая изображена на рис. 19.7, словарь (см. главу 4) проблемной области будет, вероятно, включать такие классы, как Заказ и Счет. Некоторые виды деятельности будут порождать объекты-экземпляры этих классов (например, Обработать заказ создаст объект Заказ), тогда как другие виды деятельности будут модифицировать эти объекты (например, Отгрузить заказ может изменить состояние объекта Заказ на выполнен).
Как видно из рис. 19.8, относящиеся к деятельности объекты можно включить в диаграмму деятельности и с помощью символа зависимости (см. главы 5 и 10) привязать к той деятельности или переходу, где они создаются, модифицируются или уничтожаются. Такое сочетание зависимостей и объекта называется траекторией объекта (Object flow), поскольку описывает его участие в потоке управления.
Рис. 19.8 Траектория объекта
Кроме изображения траектории объекта на диаграмме деятельности вы можете показать, как изменяются его роль, состояние (см. главу 13) и значения атрибутов (см. главы 4 и 9). Как показано на рисунке, для изображения состояния объекта его имя заключается в скобки и помещается под именем объекта. Аналогично можно представить и значения атрибутов объекта.
Типичные примеры применения
Диаграммы деятельности используются для моделирования динамических аспектов системы. Эти динамические аспекты могут предполагать деятельность любого уровня абстракции любого вида системной архитектуры (см. главу 2), включая классы (в том числе активные, см. главу 22), интерфейсы (см. главу 11), компоненты (см. главу 2.5) и узлы (см. главу 26).
Использовать диаграмму деятельности для моделирования некоторого динамического аспекта системы можно в контексте практически любого элемента модели. Но чаще всего они рассматриваются в контексте системы в целом, подсистемы (см. главу 31), операции (см. главы 4 и 9) или класса (см. там же). Можно присоединять диаграммы деятельности к прецедентам (см. главу 16) и кооперациям (для моделирования динамических аспектов сообщества объектов).
При моделировании динамических аспектов системы диаграммы деятельности применяются в основном двумя способами:
Типичные приемы моделирования
Рабочий процесс
Программные системы не существуют изолированно; всегда имеется некоторый контекст (см. главу 17), в рамках которого система функционирует, причем он всегда включает актеры, взаимодействующие с системой. Рассматривая необходимое для бизнеса программное обеспечение масштаба предприятия, вы обязательно обнаружите, что автоматизированная система работает в контексте бизнес-процессов более высокого уровня. Такие бизнес-процессы являются примерами рабочих процессов, поскольку описывают, как функционирует предприятие и какие в него вовлечены объекты. Например, в розничной торговле имеются как автоматизированные системы (скажем, кассовые терминалы, взаимодействующие с подсистемами маркетинга и складского учета), так и неавтоматизированные (люди, работающие в торговых точках, в отделах дистанционных продаж, маркетинга, заказов и отгрузки). Моделировать эти бизнес-процессы с точки зрения кооперации различных автоматизированных и неавтоматизированных систем можно с помощью диаграмм деятельности.
Для того чтобы построить модель рабочего процесса, необходимо следующее:
Рис. 19.9 Моделирование рабочего процесса
В этом примере нет ни ветвлений, ни разделений, ни слияний. С этими элементами мы встретимся при рассмотрении более сложных рабочих процессов.
Операция
Диаграмму деятельности можно присоединить к любому элементу модели для визуализации, специфицирования, конструирования и документирования поведения этого элемента, в частности к классам (см. главы 4 и 9), интерфейсам (см. главу 11), компонентам (см. главу 25), узлам (см. главу 26), прецедентам (см. главу 16) и кооперациям (см. главу 27). Чаще всего диаграммы деятельности присоединяются к операциям.
При таком использовании диаграмма деятельности становится просто блок-схемой выполняемых действий. Основное преимущество диаграммы деятельности заключается в том, что все ее элементы семантически связаны с лежащей в ее основе богатой моделью. Например, любая другая операция или сигнал, на который есть ссылка из состояния действия, могут быть проверены на соответствие типа классу целевого объекта.
Моделирование операции состоит из следующих шагов:
Рис. 19.10 Моделирование операции
Примечание: Использование диаграмм деятельности в качестве блок-схем практически превращает UML в язык визуального программирования. Можно нарисовать блок-схему для каждой операции, но вряд ли в этом есть необходимость. Более естественно кодировать тело операции на некотором языке программирования. Использование диаграмм деятельности для моделирования операции становится разумным, когда эта операции сложна, так что разобраться в ней, глядя только на код, достаточно трудно. Взгляд же на блок-схему позволит понять такие аспекты алгоритма, которые нелегко было бы уловить, изучая один лишь код.
Прямое и обратное проектирование
Для диаграмм деятельности возможно прямое проектирование (создание кода на основе модели), особенно если диаграмма моделирует операцию. Например, из показанной выше диаграммы работ инструментальная программа могла бы сгенерировать для операции пересечение следующий код на языке C++:
Обратное проектирование (создание модели на основе кода) для диаграмм деятельности также возможно, особенно в случае, когда код представляет собой тело операции. В частности, из реализации класса Line может быть сгенерирована показанная выше диаграмма.
Однако интереснее не конструировать модель по коду, а подвергнуть ее анимации, демонстрируя, как «живет» установленная система. Например, инструментальная программа могла бы анимировать состояния действий на диаграмме, описанной выше, показывая, как они изменяются в работающей системе. Еще лучше было бы, если, работая с этой программой под отладчиком, вы могли бы контролировать скорость выполнения и, возможно, устанавливать точки прерывания в представляющих интерес местах, чтобы просмотреть значения атрибутов отдельных объектов.
Советы
Создавая в UML диаграммы деятельности, не забывайте, что они лишь моделируют срез некоторых динамических аспектов поведения системы. С помощью единственной диаграммы деятельности никогда не удастся охватить все динамические аспекты системы. Вместо этого следует использовать разные диаграммы деятельности для моделирования динамики рабочих процессов или отдельных операций.
Диаграмму деятельности можно признать хорошо структурированной, если она:
Рисуя диаграмму деятельности, руководствуйтесь следующими принципами:
Релятивисты и позитивисты утверждают, что «мысленный эксперимент» весьма полезный интрумент для проверки теорий (также возникающих в нашем уме) на непротиворечивость. В этом они обманывают людей, так как любая проверка может осуществляться только независимым от объекта проверки источником. Сам заявитель гипотезы не может быть проверкой своего же заявления, так как причина самого этого заявления есть отсутствие видимых для заявителя противоречий в заявлении.
Эксперимент на то и эксперимент, что он есть не изощрение мысли, а проверка мысли. Непротиворечивая внутри себя мысль не может сама себя проверить. Это доказано Куртом Гёделем.