Biểu đồ trạng thái so với biểu đồ hoạt động: So sánh các công cụ mô hình hóa trong phát triển phần mềm

Biểu đồ trạng thái so với biểu đồ hoạt động

Biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động là hai công cụ phổ biến được sử dụng trong phát triển phần mềm để mô hình hóa các hệ thống phức tạp. Mặc dù cả hai biểu đồ này đều được dùng cho các mục đích tương tự, nhưng chúng có những khác biệt đáng kể. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ so sánh biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động, đồng thời giải thích những điểm tương đồng và khác biệt giữa chúng.

Biểu đồ trạng thái

Biểu đồ trạng thái là một loại biểu đồ được sử dụng để mô tả hành vi của một hệ thống phản ứng với các sự kiện nội bộ hoặc bên ngoài. Nó hiển thị các trạng thái khác nhau của một đối tượng và các chuyển tiếp giữa các trạng thái đó dựa trên các sự kiện xảy ra. Biểu đồ trạng thái được sử dụng rộng rãi trong kỹ thuật phần mềm để mô hình hóa hành vi của các hệ thống phức tạp.

Biểu đồ trạng thái bao gồm các trạng thái, chuyển tiếp và sự kiện. Các trạng thái biểu diễn các trạng thái khác nhau của một đối tượng hoặc hệ thống, chuyển tiếp biểu diễn sự di chuyển từ một trạng thái này sang trạng thái khác, và sự kiện biểu diễn các kích hoạt khiến hệ thống thay đổi trạng thái. Biểu đồ trạng thái thường được sử dụng để mô hình hóa các hệ thống phản ứng, tức là các hệ thống phản ứng với các kích thích bên ngoài.

Biểu đồ hoạt động

Biểu đồ hoạt động là một loại biểu đồ khác được sử dụng để mô hình hóa hành vi của một hệ thống. Đó là một biểu diễn đồ họa của các bước tham gia vào một quy trình hoặc luồng công việc. Biểu đồ hoạt động được dùng để mô hình hóa luồng hoạt động bên trong một hệ thống, bao gồm các quyết định, vòng lặp và các hoạt động đồng thời.

Biểu đồ hoạt động bao gồm các hoạt động, hành động và chuyển tiếp. Các hoạt động biểu diễn các bước chính trong quy trình, hành động biểu diễn các bước riêng lẻ bên trong một hoạt động, và chuyển tiếp biểu diễn sự di chuyển từ một hoạt động này sang hoạt động khác. Biểu đồ hoạt động thường được sử dụng để mô hình hóa các quy trình kinh doanh hoặc các hệ thống không phản ứng khác.

Điểm tương đồng giữa biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động

Cả biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động đều được sử dụng để mô hình hóa hành vi của một hệ thống. Cả hai đều sử dụng biểu diễn đồ họa để hiển thị các trạng thái và chuyển tiếp khác nhau trong hệ thống. Cả hai đều hữu ích trong việc hiểu và truyền đạt hành vi của hệ thống đến các bên liên quan.

Sự khác biệt giữa biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động

Sự khác biệt chính giữa biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động là biểu đồ trạng thái được dùng để mô hình hóa các hệ thống phản ứng, trong khi biểu đồ hoạt động được dùng để mô hình hóa các hệ thống không phản ứng. Biểu đồ trạng thái tập trung vào trạng thái nội bộ của một đối tượng hoặc hệ thống và cách nó phản ứng với các sự kiện bên ngoài, trong khi biểu đồ hoạt động tập trung vào trình tự các hoạt động tham gia vào một quy trình hoặc luồng công việc.

Sự khác biệt quan trọng khác giữa biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động là biểu đồ trạng thái thường được dùng để mô hình hóa các hệ thống phức tạp, trong khi biểu đồ hoạt động được dùng để mô hình hóa các hệ thống đơn giản hơn. Biểu đồ trạng thái phức tạp hơn biểu đồ hoạt động vì chúng bao gồm các trạng thái và chuyển tiếp của hệ thống, trong khi biểu đồ hoạt động tập trung vào các hoạt động và hành động tham gia vào một quy trình.

Dưới đây là một bảng tóm tắt những điểm tương đồng và khác biệt chính giữa biểu đồ trạng thái và biểu đồ hoạt động:

	Biểu đồ trạng thái	Biểu đồ hoạt động
Mục đích	Mô hình hóa các hệ thống phản ứng	Mô hình hóa các hệ thống không phản ứng
Điểm tập trung	Trạng thái nội bộ của một đối tượng hoặc hệ thống	Trình tự các hoạt động tham gia vào một quy trình hoặc luồng công việc
Các thành phần	Trạng thái, chuyển tiếp, sự kiện	Hoạt động, hành động, chuyển tiếp
Độ phức tạp	Phức tạp hơn	Ít phức tạp hơn
Các trường hợp sử dụng	Các hệ thống nhúng, các hệ thống điều khiển, các hệ thống thời gian thực	Các quy trình kinh doanh, các luồng công việc, các quy trình phần mềm

Như đã nói ở trên, sơ đồ trạng thái và sơ đồ hoạt động thường bị nhầm lẫn, nhưng chúng là hai loại sơ đồ khác nhau được sử dụng cho các mục đích khác nhau. Trong ví dụ dưới đây, chúng ta sẽ so sánh sơ đồ trạng thái và sơ đồ hoạt động, đồng thời làm nổi bật sự khác biệt giữa chúng.

Sơ đồ trạng thái, được hiển thị trong hình bên trái dưới đây, biểu diễn một máy trạng thái thực hiện các hành động phản hồi lại các sự kiện rõ ràng. Nó thể hiện các trạng thái khác nhau của một hệ thống và các chuyển tiếp giữa chúng, dựa trên sự xảy ra của các sự kiện. Sơ đồ trạng thái hữu ích để mô hình hóa các hệ thống phản ứng, những hệ thống phản hồi lại các sự kiện, chẳng hạn như đèn tín hiệu giao thông hoặc máy bán hàng tự động.

Mặt khác, một sơ đồ hoạt động, được hiển thị trong hình bên phải dưới đây, biểu diễn luồng các hoạt động trong một hệ thống. Nó thể hiện trình tự các hoạt động xảy ra trong một hệ thống, bao gồm các quyết định, vòng lặp và nhánh. Sơ đồ hoạt động hữu ích để mô hình hóa các hệ thống liên quan đến một chuỗi các hoạt động, chẳng hạn như các quy trình kinh doanh hoặc các thuật toán phần mềm.

Khác với sơ đồ trạng thái, sơ đồ hoạt động không cần các sự kiện rõ ràng để chuyển từ một nút này sang nút khác. Thay vào đó, luồng điều khiển trong sơ đồ hoạt động được xác định tự động khi hoàn thành các hoạt động. Các nút trong sơ đồ hoạt động biểu diễn các hoạt động hoặc các quyết định, và các mũi tên biểu diễn luồng điều khiển từ một hoạt động sang hoạt động tiếp theo.

Học sự khác biệt thông qua một ví dụ: So sánh sơ đồ trạng thái và sơ đồ hoạt động

Trong bối cảnh bài toán máy bán hàng tự động, chúng ta có thể minh họa sự khác biệt giữa sơ đồ trạng thái và sơ đồ hoạt động bằng cách mô hình hóa cùng một vấn đề bằng cả hai loại sơ đồ này. Bằng cách làm như vậy, chúng ta có thể so sánh và đối chiếu các đặc điểm riêng biệt của từng loại sơ đồ.

Ví dụ, chúng ta có thể sử dụng sơ đồ trạng thái để mô hình hóa các trạng thái khác nhau của máy bán hàng tự động và các chuyển tiếp giữa các trạng thái đó dựa trên các sự kiện bên ngoài. Mặt khác, chúng ta có thể sử dụng sơ đồ hoạt động để mô hình hóa trình tự các hoạt động xảy ra trong một giao dịch máy bán hàng tự động, chẳng hạn như việc nạp tiền, lựa chọn sản phẩm và hoàn tiền.

Bài toán 1: Máy bán hàng tự động

Tình huống: Một máy bán hàng tự động phân phối đồ ăn nhẹ và đồ uống được đặt tại một trường học. Một học sinh tiếp cận máy bán hàng và nạp một đồng tiền để mua một món ăn nhẹ. Máy bán hàng tự động hiển thị danh sách các sản phẩm có sẵn, và học sinh chọn món ăn nhẹ mong muốn. Máy bán hàng tự động kiểm tra xem sản phẩm có sẵn và học sinh có đủ tiền hay không, sau đó phát hành món ăn nhẹ. Nếu sản phẩm không có sẵn hoặc học sinh không có đủ tiền, máy bán hàng tự động hoàn tiền.

Mô hình hóa máy bán hàng tự động bằng sơ đồ trạng thái

Trong sơ đồ trạng thái này, máy bán hàng tự động bắt đầu ở trạng tháiĐang chờtrạng thái, nơi người dùng có thể nạp tiền. Nếu người dùng nạp đủ tiền, máy bán hàng tự động chuyển sang trạng tháiĐã nhận tiềntrạng thái, nơi người dùng có thể chọn sản phẩm. Nếu sản phẩm được chọn có sẵn, máy bán hàng tự động chuyển sang trạng tháiĐang phát hànhtrạng thái để phát hành sản phẩm và sau đó quay lại trạng tháiĐang chờtrạng thái một khi giao dịch hoàn tất. Nếu sản phẩm được chọn không có sẵn, máy bán hàng tự động chuyển sang trạng tháiĐang hoàn tiềntrạng thái để hoàn tiền và sau đó quay lại trạng tháiĐang chờtrạng thái một khi giao dịch hoàn tất. Nếu người dùng không nạp đủ tiền, máy bán hàng tự động chuyển thẳng sang trạng tháiĐang hoàn tiềntrạng thái để hoàn tiền và sau đó quay lại trạng tháiĐang chờtrạng thái một khi giao dịch hoàn tất.

Mô hình hóa máy bán hàng tự động bằng sơ đồ hoạt động

Sơ đồ Hoạt động được đưa ra mô tả luồng sự kiện trong hệ thống máy bán hàng tự động. Nó bắt đầu từ nút bắt đầu nút, và người dùng trước tiên phải nạp tiền xu. Sơ đồ sau đó hiển thị một điều kiện nếu để kiểm tra xem người dùng đã nạp đủ tiền hay chưa. Nếu số tiền đủ, người dùng được phép chọn một sản phẩm.

Tiếp theo là điều kiện nếu kiểm tra xem sản phẩm đã chọn có sẵn hay không. Nếu sản phẩm có sẵn, máy bán hàng sẽ phát hành sản phẩm, và sơ đồ cho thấy một chuyển tiếp đến nút dừng , cho thấy giao dịch đã hoàn tất. Nếu sản phẩm đã chọn không có sẵn, máy bán hàng sẽ hoàn tiền và sau đó chuyển tiếp đến nút dừng nút.

Nếu người dùng không nạp đủ tiền, máy bán hàng sẽ hoàn tiền ngay lập tức và chuyển tiếp đến nút dừng nút. Trong cả hai trường hợp, giao dịch đều hoàn tất, và người dùng có thể nhận lại tiền hoàn nếu phù hợp.

Tổng quan, sơ đồ Hoạt động mô hình hóa một hệ thống máy bán hàng tự động đơn giản với hai kết quả khả dĩ – hoặc sản phẩm được phát hành hoặc tiền xu được hoàn lại, tùy thuộc vào sự sẵn có của sản phẩm đã chọn và số tiền đã nạp.

Tóm tắt