Les diagrammes d’état, également appelés machines à états ou machines à états finis, sont une représentation visuelle du comportement d’un système ou d’un processus au fil du temps. Ils se composent d’un ensemble d’états, de transitions entre ces états et d’événements qui déclenchent ces transitions. En décomposant le comportement d’un système en états et transitions discrets, un diagramme d’état peut aider les concepteurs et les développeurs à mieux comprendre le fonctionnement du système et à identifier les problèmes potentiels ou les domaines d’amélioration.
Les diagrammes d’état peuvent être utilisés pour modéliser une grande variété de systèmes, allant des machines simples comme les distributeurs automatiques aux applications logicielles complexes. Ils sont particulièrement utiles pour modéliser des systèmes à comportement complexe ou non linéaire, où il peut être difficile de comprendre comment le système réagit à différentes entrées ou conditions. Globalement, les diagrammes d’état constituent un outil puissant pour la modélisation des systèmes, car ils offrent une manière claire et intuitive de visualiser le comportement d’un système et aident les concepteurs et les développeurs à identifier et à résoudre les problèmes potentiels dès les premières étapes du processus de conception.
Apprendre les diagrammes d’état avec des exemples simples
Cet article s’adresse aux lecteurs souhaitant apprendre à créer un diagramme d’état pour un système, en utilisant l’exemple d’un distributeur automatique. En présentant à la fois une version simple et une version plus détaillée du diagramme d’état, l’article fournit aux lecteurs un tutoriel étape par étape sur la création d’un diagramme d’état et sur sa mise au point au fil du temps, au fur et à mesure que les exigences deviennent plus claires. En utilisant l’exemple du distributeur automatique, l’article rend le concept des diagrammes d’état plus concret et accessible aux lecteurs qui n’ont pas de formation technique en modélisation ou conception de systèmes. Globalement, cet article constitue une ressource utile pour toute personne souhaitant apprendre à créer un diagramme d’état pour un système et à comprendre ses avantages pour la modélisation des systèmes.
Exemple 1 : Distributeur automatique
Description du problème : Créer un diagramme d’état pour un distributeur automatique qui délivre des boissons lorsque la somme d’argent correcte est insérée.
Étape 1 : Identifier les états
La première étape pour créer un diagramme d’état consiste à identifier les états auxquels le système peut se trouver. Pour un distributeur automatique, certains états possibles pourraient être :
- Inactif : en attente d’une entrée utilisateur
- Argent inséré : l’utilisateur a inséré de l’argent mais n’a pas encore fait de sélection
- Boisson sélectionnée : l’utilisateur a sélectionné une boisson mais ne l’a pas encore reçue
- Boisson délivrée : l’utilisateur a reçu la boisson sélectionnée
Étape 2 : Identifier les événements et les transitions
La prochaine étape consiste à identifier les événements qui peuvent déclencher des transitions entre les états. Dans ce cas, les événements possibles pourraient inclure :
- Argent inséré
- Boisson sélectionnée
- Boisson délivrée
Sur la base de ces événements, nous pouvons identifier les transitions suivantes :
- Inactif → Argent inséré : lorsque l’utilisateur insère de l’argent
- Argent inséré → Boisson sélectionnée : lorsque l’utilisateur sélectionne une boisson
- Boisson sélectionnée → Boisson délivrée : lorsque la machine délivre la boisson sélectionnée
- Boisson délivrée → Inactif : lorsque l’utilisateur prend la boisson et que la machine est prête pour la transaction suivante
Étape 3 : Dessiner le diagramme d’état
En utilisant les états et les transitions que nous avons identifiés, nous pouvons dessiner le diagramme d’état :
Une exigence plus réaliste pour le distributeur automatique
La version simple du problème du distributeur automatique présentait un diagramme d’état basique montrant les différents états et transitions impliqués dans le comportement du distributeur. Toutefois, dans un contexte réel, un distributeur automatique devrait avoir un comportement plus complexe pour gérer des situations telles que des fonds insuffisants ou des produits épuisés. Dans la version révisée du problème, nous avons ajouté plus de détails au diagramme d’état pour refléter ces scénarios et fournir un exemple plus réaliste de la manière dont un distributeur automatique pourrait être conçu.
Voici une description révisée du problème pour la version détaillée du distributeur automatique :
Un distributeur automatique doit être conçu pour permettre aux utilisateurs d’acheter des produits en utilisant des pièces. Le distributeur automatique doit présenter le comportement suivant :
- Initialement, le distributeur automatique se trouve dans l’état “
Inactifétat, en attente qu’un utilisateur insère des pièces. - Lorsqu’un utilisateur insère des pièces, la machine distributrice passe à l’état
Acceptation des pièceset continue à accepter les pièces jusqu’à ce que l’utilisateur sélectionne un produit ou retire ses pièces. - Si l’utilisateur sélectionne un produit, la machine distributrice passe à l’état
Sélection du produitoù l’utilisateur peut confirmer sa sélection. - Si l’utilisateur confirme sa sélection, la machine distributrice passe à l’état
Distribution du produitet distribue le produit sélectionné. - Après la distribution du produit, la machine distributrice calcule le montant éventuel de monnaie et passe à l’état
Remise de la monnaiepour rendre la monnaie à l’utilisateur. - Une fois que l’utilisateur a pris sa monnaie, la machine distributrice revient à l’état
Inactifet la transaction est terminée. - Si l’utilisateur n’a pas de fonds suffisants ou si le produit sélectionné est épuisé, la machine distributrice passe à l’état
Rejet des pièceset rend les pièces insérées. À partir de là, l’utilisateur peut essayer à nouveau ou retirer ses pièces et quitter la transaction.
Cette machine distributrice peut être représentée à l’aide d’un diagramme d’états avec les différents états et transitions décrits ci-dessus. Le diagramme peut être implémenté à l’aide de divers langages de programmation et frameworks pour créer une machine distributrice fonctionnelle.
Développer un diagramme d’états plus détaillé pour la machine distributrice
Il est important que les lecteurs comprennent que la résolution de problèmes est souvent un processus itératif, et que les exigences d’un système peuvent évoluer au fil du temps. Cela signifie qu’il est acceptable de commencer par une version simple d’un problème et de la réviser progressivement à mesure que vous acquérez une meilleure compréhension des exigences et contraintes impliquées.
Par exemple, dans le cas du problème de la machine distributrice, vous pouvez commencer par un diagramme d’états basique qui montre les états principaux et les transitions de la machine distributrice. En explorant davantage le problème, vous pouvez découvrir qu’il existe d’autres scénarios à considérer, tels que les produits épuisés ou la nécessité de rendre la monnaie à l’utilisateur. Vous pouvez alors réviser le diagramme d’états pour refléter ces nouvelles exigences.
En adoptant une approche progressive pour la résolution de problèmes, vous pouvez éviter de vous sentir submergé par la complexité du problème et vous assurer que votre solution est bien conçue et répond aux besoins de vos parties prenantes. Cette approche vous permet également d’itérer et de perfectionner votre solution à mesure que vous recevez des retours et que vous acquérez une compréhension plus profonde de l’espace du problème.
Résumé
L’article explique comment créer un diagramme d’états pour un système, en utilisant l’exemple d’une machine distributrice. Le diagramme d’états initial présenté est une version simple qui montre les états principaux et les transitions impliqués dans le comportement de la machine distributrice. L’article présente ensuite une version plus détaillée du diagramme d’états qui prend en compte des scénarios supplémentaires, tels que des fonds insuffisants ou des produits épuisés. L’article met l’accent sur l’importance d’adopter une approche progressive pour la résolution de problèmes, en commençant par une version simple du problème et en le raffinant progressivement à mesure que les exigences et contraintes deviennent plus claires.