Wykres stanów w porównaniu do diagramu działań
Wykres stanów i diagram działań to dwa popularne narzędzia używane w programowaniu do modelowania złożonych systemów. Choć oba te diagramy są używane do podobnych celów, istnieją istotne różnice między nimi. W tym artykule porównamy wykres stanów i diagram działań oraz wyjaśnimy ich podobieństwa i różnice.
Diagramy wykresu stanów
Diagram wykresu stanów to rodzaj diagramu używany do opisu zachowania systemu w odpowiedzi na zdarzenia wewnętrzne lub zewnętrzne. Pokazuje różne stany obiektu i przejścia między tymi stanami w oparciu o zdarzenia, które mają miejsce. Diagramy wykresu stanów są szeroko stosowane w inżynierii oprogramowania do modelowania zachowania złożonych systemów.
Diagram wykresu stanów składa się ze stanów, przejść i zdarzeń. Stany reprezentują różne stany obiektu lub systemu, przejścia reprezentują ruch z jednego stanu do drugiego, a zdarzenia reprezentują wyzwalacze, które powodują zmianę stanu systemu. Diagramy wykresu stanów są zazwyczaj używane do modelowania systemów reaktywnych, czyli systemów reagujących na bodźce zewnętrzne.
Diagramy działań
Diagram działań to inny rodzaj diagramu używany do modelowania zachowania systemu. Jest to graficzne przedstawienie kroków wchodzących w skład procesu lub przepływu pracy. Diagramy działań są używane do modelowania przepływu działań wewnątrz systemu, w tym decyzji, pętli i działań równoległych.
Diagram działań składa się z działań, czynności i przejść. Działania reprezentują główne kroki wchodzące w skład procesu, czynności reprezentują pojedyncze kroki w ramach działania, a przejścia reprezentują ruch z jednego działania do drugiego. Diagramy działań są zazwyczaj używane do modelowania procesów biznesowych lub innych systemów niereaktywnych.
Podobieństwa między wykresem stanów a diagramem działań
Oba diagramy wykresu stanów i działania są używane do modelowania zachowania systemu. Oba wykorzystują reprezentację graficzną, aby pokazać różne stany i przejścia wewnątrz systemu. Oba są przydatne do zrozumienia i przekazania zachowania systemu do stakeholderów.
Różnice między wykresem stanów a diagramem działań
Główną różnicą między wykresem stanów a diagramem działań jest to, że diagramy wykresu stanów są używane do modelowania systemów reaktywnych, podczas gdy diagramy działań są używane do modelowania systemów niereaktywnych. Diagramy wykresu stanów skupiają się na wewnętrznym stanie obiektu lub systemu i na tym, jak reaguje on na zdarzenia zewnętrzne, podczas gdy diagramy działań skupiają się na sekwencji działań wchodzących w skład procesu lub przepływu pracy.
Inną kluczową różnicą między wykresem stanów a diagramem działań jest to, że diagramy wykresu stanów są zazwyczaj używane do modelowania złożonych systemów, podczas gdy diagramy działań są używane do modelowania prostszych systemów. Diagramy wykresu stanów są bardziej złożone niż diagramy działań, ponieważ zawierają stany i przejścia systemu, podczas gdy diagramy działań skupiają się na działaniach i czynnościach wchodzących w skład procesu.
Oto tabela podsumowująca kluczowe podobieństwa i różnice między wykresem stanów a diagramami działań:
| Diagram wykresu stanów | Diagram działań | |
|---|---|---|
| Cel | Modelowanie systemów reaktywnych | Modelowanie systemów niereaktywnych |
| Skupienie | Wewnętrzny stan obiektu lub systemu | Sequencja działań wchodzących w skład procesu lub przepływu pracy |
| Elementy | Stany, przejścia, zdarzenia | Działania, czynności, przejścia |
| Złożoność | Bardziej złożone | Mniej złożone |
| Przypadki użycia | Systemy wbudowane, systemy sterowania, systemy czasu rzeczywistego | Procesy biznesowe, przepływy pracy, procesy oprogramowania |
Jak wspomniano powyżej, diagramy stanów i diagramy działań często są mylone, ale są to dwa różne typy diagramów używane do różnych celów. W poniższym przykładzie porównamy diagramy stanów i diagramy działań oraz wyróżnimy ich różnice.
Diagram stanu, przedstawiony na lewym rysunku poniżej, reprezentuje maszynę stanów, która wykonuje działania w odpowiedzi na wyraźne zdarzenia. Pokazuje różne stany systemu oraz przejścia między nimi, na podstawie wystąpienia zdarzeń. Diagramy stanów są przydatne do modelowania systemów reaktywnych, które reagują na zdarzenia, takich jak sygnalizacje świetlne lub automaty do sprzedawania towarów.
Z drugiej strony, diagram działań, przedstawiony na prawym rysunku poniżej, reprezentuje przepływ działań w systemie. Pokazuje sekwencję działań, które występują w systemie, w tym decyzje, pętle i rozgałęzienia. Diagramy działań są przydatne do modelowania systemów, które obejmują sekwencję działań, takich jak procesy biznesowe lub algorytmy oprogramowania.
W przeciwieństwie do diagramów stanów, diagramy działań nie wymagają wyraźnych zdarzeń, aby przejść z jednego węzła do drugiego. Zamiast tego przepływ sterowania w diagramie działań jest automatycznie określany po zakończeniu działań. Węzły w diagramie działań reprezentują działania lub decyzje, a strzałki reprezentują przepływ sterowania od jednego działania do następnego.
Nauka różnicy na przykładzie: przeciwstawianie diagramów stanów i diagramów działań
W kontekście problemu automatu do sprzedawania towarów możemy ilustrować różnice między diagramami stanów i diagramami działań, modelując ten sam problem za pomocą obu typów diagramów. Dzięki temu możemy porównać i przeciwstawić unikalne cechy każdego typu diagramu.
Na przykład, możemy użyć diagramu stanów do modelowania różnych stanów automatu do sprzedawania towarów oraz przejść między nimi na podstawie zdarzeń zewnętrznych. Z drugiej strony, możemy użyć diagramu działań do modelowania sekwencji działań, które zachodzą podczas transakcji w automacie do sprzedawania towarów, takich jak włożenie monety, wybór produktu i zwrot monety.
Problem 1: Automat do sprzedawania towarów
Scenariusz: W szkole znajduje się automat do sprzedawania przekąsek i napojów. Uczeń zbliża się do automatu i wklada monetę, aby kupić przekąskę. Automat wyświetla listę dostępnych produktów, a uczeń wybiera swoją ulubioną przekąskę. Automat sprawdza, czy produkt jest dostępny i czy uczeń ma wystarczające środki, a następnie wydaje przekąskę. Jeśli produkt nie jest dostępny lub uczeń nie ma wystarczających środków, automat zwraca monety.
Modelowanie automatu do sprzedawania towarów za pomocą diagramu stanów
W tym diagramie stanów automat do sprzedawania towarów zaczyna się w staniePusta gdzie użytkownik może włożyć monety. Jeśli użytkownik włoży odpowiednie środki, automat do sprzedawania towarów przechodzi do stanuOtrzymane środki gdzie użytkownik może wybrać swój produkt. Jeśli wybrany produkt jest dostępny, automat do sprzedawania towarów przechodzi do stanuWydawanie aby wydać produkt, a następnie powraca do stanuPusta stanu, gdy transakcja zostanie zakończona. Jeśli wybrany produkt jest niedostępny, automat do sprzedawania towarów przechodzi do stanuZwrot środków aby zwrócić monety, a następnie powraca do stanuPusta stanu, gdy transakcja zostanie zakończona. Jeśli użytkownik nie włoży odpowiednich środków, automat do sprzedawania towarów przechodzi bezpośrednio do stanuZwrot środków aby zwrócić monety, a następnie powraca do stanuPusta stanu, gdy transakcja zostanie zakończona.
Modelowanie automatu do sprzedawania towarów za pomocą diagramu działań
Podany diagram aktywności przedstawia przebieg zdarzeń w systemie automatu do sprzedawania towarów. Zaczyna się od węzłastartwęzła, a użytkownik najpierw musi włożyć monety. Diagram następnie pokazuje warunekjeśliaby sprawdzić, czy użytkownik włożył wystarczającą ilość środków. Jeśli środki są wystarczające, użytkownik może wybrać produkt.
Następnyjeśliwarunek sprawdza, czy wybrany produkt jest dostępny. Jeśli produkt jest dostępny, automat wydaje produkt, a diagram pokazuje przejście dozatrzymaniawęzła, co oznacza, że transakcja została zakończona. Jeśli wybrany produkt nie jest dostępny, automat zwraca monety, a następnie przechodzi dozatrzymaniawęzła.
Jeśli użytkownik nie włoży wystarczającej ilości środków, automat natychmiast zwraca monety i przechodzi dozatrzymaniawęzła. W obu przypadkach transakcja jest zakończona, a użytkownik może odebrać zwrot, jeśli to dotyczy.
Ogólnie rzecz biorąc, diagram aktywności modeluje prosty system automatu do sprzedawania towarów z dwoma możliwymi wynikami – albo produkt jest wydawany, albo monety są zwracane, w zależności od dostępności wybranego produktu i ilości włożonych środków.
Podsumowanie
Dwa różne typy diagramów omawiane tutaj to Diagramy stanów i Diagramy aktywności. Oba te typy są popularnymi diagramami stosowanymi w inżynierii oprogramowania i projektowaniu systemów.
- Diagramy stanów są używane do przedstawienia różnych stanów i przejść między stanami systemu. Pokazują przepływ sterowania od jednego stanu do drugiego, w oparciu o zdarzenia zachodzące w systemie. Diagramy stanów są używane do modelowania zachowania złożonych systemów oraz analizy zachowania poszczególnych komponentów w systemie. Są szczególnie przydatne do modelowania systemów reaktywnych, które reagują na zdarzenia, takich jak automaty do sprzedawania towarów lub sygnalizacje świetlne.
- Z drugiej strony, diagramy aktywności są używane do modelowania przepływu działań w systemie. Pokazują sekwencję działań, które zachodzą w systemie, w tym decyzje, pętle i rozgałęzienia. Diagramy aktywności są używane do modelowania procesów biznesowych i przepływów pracy w systemie, a także do zrozumienia, jak różne komponenty systemu wzajemnie na siebie oddziałują. Są szczególnie przydatne do modelowania systemów, które obejmują serię działań, takich jak procesy biznesowe, algorytmy oprogramowania lub procesy produkcyjne.
Pod względem zastosowania, Diagramy stanów są lepiej przystosowane do modelowania systemów reaktywnych, które reagują na zdarzenia, podczas gdy Diagramy aktywności są lepiej przystosowane do modelowania systemów, które obejmują sekwencję działań. Diagramy stanów są przydatne do zrozumienia zachowania poszczególnych komponentów w systemie, podczas gdy Diagramy aktywności są przydatne do zrozumienia wzajemnych interakcji między różnymi komponentami systemu. Ostatecznie wybór, który diagram użyć, zależy od charakteru modelowanego systemu oraz celu diagramu.