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| | | | | Beschreibung | | State-Charts sind ein Bestandteil der UML und basieren auf Zustandsautomaten, die das reaktive Verhalten des Systems bzw. einer Komponente darstellen.
Das Verhalten in einem System kann grundsätzlich sequentiell oder parallel ablaufen, dazu existieren in State-Charts sog. OR- und AND-Zustände. Erstere enthalten eine Reihe von weiteren Zuständen (Unterzustände), die in einer exklusiven Beziehung zueinander stehen, d.h. immer nur einer darf aktiv sein und somit kann damit sequentielles Verhalten modelliert werden. Im Gegensatz dazu können bei AND-Zuständen entweder keiner oder alle aktiv sein, d.h. sie dienen der Beschreibung paralleler Zustandsautomaten. Als letzten Typ gibt es noch atomare Einheiten, die sog. Basic-Zustände, die keine weiteren Zustände enthalten.
Das eigentliche Schalten zwischen diesen Zuständen wird durch Transitionen modelliert. Dabei setzt sich eine Transition aus drei Teilen zusammen:
- Ereignis: Die Transition hört nur bestimmte Ereignisse und muß dementsprechend nicht aktiv alle Bezeichner (Variablen) aus der Bedingung pollen (ständiges Abfragen). Dies vermeidet einerseits ein hohes Datenaufkommen aufgrund des Pollings und auf der anderen Seite möchte man u.U. gar nicht immer eine Transition bei der Erfüllung der Bedingung geschaltet haben.
- Bedingung: An dieser Stelle wird die Bedingung modelliert, die erfüllt sein muß, damit die Transition schaltet.
- Aktion: In diesem Teil werden mögliche Aktionen festgehalten, die ausgeführt werden, wenn die Transaktion schaltet.
Alle drei Teile sind dabei optional. Demzufolge schaltet eine Transition mit der Ausführung einer Aktion unter folgenden Bedingungen:
1. Ist der Ursprungszustand (d.h. dort wo der Transitionspfeil beginnt) aktiv, geht es mit Punkt 2 weiter.
2. Wenn ein Ereignis im Ereignisteil festgelegt wurde wird gewartet, bis ein solches Ereignis eingetreten ist, ansonsten folgt Punkt 3.
3. Sofern eine Bedingung im Bedingungsteil steht, wird diese ausgewertet; falls dort keine steht, schaltet die Transition. Wenn eine Bedingung ausgewertet wird, schaltet die Transition, wenn diese als true ausgewertet wird. Weiter geht es mit Punkt 4.
4. Sollte eine Aktion definiert sein, wird diese ausgeführt.
Ein Ereignis entspricht dabei im Prinzip einer booleschen Variable, welche ihren Wert genau über einen diskreten Ausführungsschritt stabil hält. Nach diesem Schritt ist das Ereignis nicht mehr vorhanden. Alle Komponenten, die im Sichtbarkeitsbereich des Ereignisses liegen, können dies sehen. Insbesondere können Komponenten auch Ereignisse generieren.
Neben diesen Aktionen existieren noch zwei weitere Aktionsformen in State-Charts:
- Entering-Reactions/Exiting-Reactions: Diese lassen eine Assoziation von Aktionen mit Zuständen zu. Man könnte auch alternativ alle Ein- oder Ausgangstransitionen mit der entsprechenden Aktion versehen.
- General-Static-Reaction: Mit ihrer Hilfe lassen sich neben Transitionen auch Zustände mit Aktionen verknüpfen. Der Aufbau ist dabei der gleiche wie bei einer Transition. Solange der Zustand also aktiv ist wird, unter Prüfung von Ereignis und Bedingung (sofern vorhanden), die Aktivität ausgeführt. Dadurch erhält man die Möglichkeit dynamisches Verhalten, ohne Änderung der aktuellen Zustandskonfiguration, zu definieren.
Somit können neben den "üblichen" transitionsgesteuerten Ablaufen auch Zustände entsprechende Aktionen anstossen, was in einigen Fällen kombiniert mit den Transitionen eine übersichtlichere Modellierung erlaubt, da die Menge der "Hilfszustände" (Zustände, die das Verständnis nicht weiter erhöhen, die aber existieren, weil bestimmte Aktionen ausgeführt werden sollen) reduziert werden kann. | |
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