<На страницу назад | На страницу вперед>
3.3.4 Использование референтов в схематиках объектов IDEF3
Как и в схематиках процессов, более мелкие детали переходов состояний приводятся
в детальных описаниях объектных состояний. Однако, можно ввести полезную дополнительную
информацию в явной форме относительно переходов состояний посредством прикрепления
референтов к дугам для соответствующей схематики.
Референты, прикрепленные к связям переходов состояний
Референты, используемые в схематиках объектов, могут означать или определенную
UOB, определенный сценарий, или схематику переходов состояний. Интуитивно можно
понять, что если референтом является UOB или сценарий, то данный референт означает
процесс, в течение которого происходит данный переход состояний , или по меньшей
мере процесс, включенный в данный переход состояний. С другой стороны, если
референтом является схематика переходов состояний, то данный референт показывает,
что данный переход состояний (от объекта в состоянии A в объект в состоянии
B - рис. 3-41) включает переходы через промежуточные состояния, обозначенные
в указанной схематике переходов состояний.
Синтаксис для наиболее типичного случая (один референт, прикрепленный к дуге перехода состояний в схематике базовых переходов состояний) представлен на рис. 3-41.
Рис. 3-41
Базовая схематика переходов состояний с референтом UOB
Обычно P представляет процесс, в течение которого происходит указанный переход состояний. Следовательно, в типичных вхождениях указанного процесса в начале экземпляра p процесса P должен существовать некоторый объект a в состоянии A, а потом объект b в некоторой точке после начала P. Однако, как уже отмечалось, референт на рис. 3-41 может указывать только процесс, включенный в переход из состояния A в состояние B. Следовательно, общая семантика рис. 3-41 требует только, чтобы при вхождении указанного перехода состояний до начала или в момент начала экземпляра P обязательно имелся объект в состоянии A.
Эту семантику схематик переходов состояний можно представить в виде "интервальных диаграмм", как показано на рис. 3-42, которые иллюстрируют временные отношения между различными ситуациями, входящими в определенный экземпляр данной модели событий, представленной схематикой объектов. Каждая горизонтальная линия в интервальной диаграмме представляет интервал времени, в течение которого существует данная UOB или сценарий или в течение которого определенный объект находится в данном состоянии. Вертикальная линия представляет начальную или конечную точку интервала. "Aa" - это сокращенная форма выражения "a находится в состоянии A"; то же справедливо и для "Bb". Эти диаграммы полезны потому, что даже базовая схематика переходов состояний допускает множество "комбинаций реализации", множество способов, посредством которых события реального мира могут рассматриваться как экземпляры схематики. Следовательно, все интервальные диаграммы рис. 3-42 представляют допустимые комбинации реализации для схематики, представленной на рис. 3-41. Интервальная диаграмма 1 представляет случай, когда до начала экземпляра p процесса P имеется объект a в состоянии A и в котором объект b, в который происходит переход, продолжает оставаться в этом состоянии, пока не будет закончен P. Интервальная диаграмма 2 представляет переход объекта a из состояния A в состояние B, который является мгновенным (относительно некоторой мельчайшей единицы времени). Интервальная диаграмма 3 отражает две важные возможности. Во-первых, эта диаграмма иллюстрирует, что p может начаться одновременно (но не раньше) с переходом a в состояние A. Во-вторых, эта диаграмма иллюстрирует, что переход b в состояние B может произойти до того, как прекратится пребывание a в состоянии A. Конечно, как правило, в таком случае a и b представляют разные объекты; при этом пребывание d в состоянии A может быть предпосылкой перехода b в состояние B в течение p; например, определенная цепь (a) в разомкнутом состоянии (A) может быть предпосылкой активации (B) определенного светового сигнала (b). Наконец, интервальная диаграмма 4 иллюстрирует случай, когда a прекращает пребывание в состоянии A до начала p, затем переходит в состояние B после окончания p.
Рис. 3-42
Интервальные диаграммы, представляющие экземпляры рис. 3-41
Поскольку референт в базовой схематике переходов состояний, как правило, указывает процесс, посредством которого происходит вхождение указанного перехода состояний, случаи со структурой, представляемой интервальной диаграммой 4, могут показаться недопустимыми. Но в этом случае снова референт, представленный на рис. 3-41, должен указывать только процесс, включенный в данный переход состояний, но не обязательно полный процесс переходов состояний. Предположим, например, что A - это состояние "вода: замороженная", B - состояние "вода: газообразная", а P - процесс нагревания (включая элемент нагревания); но предположим также, что в указанном процессе разрешается естественное таяние куска льда и только после этого производится нагревание посредством P, который действует только до тех пор, пока вода не закипит; в этот момент процесс нагревания заканчивается и просто разрешается переход горячей воды в газообразное состояние посредством естественного испарения.
Суть этой более слабой семантики заключается в том, что IDEF3, помимо всего прочего, представляет метод сбора описаний процессов (и переходов состояний). При описании определенного перехода состояний может быть не известно, что именно включает полный процесс переходов состояний; в частности, может быть известно только о каком-то промежуточном процессе в данном переходе состояний. Данная семантика допускает такую возможность.
Понять, что именно исключается из семантики данного представления, часто бывает так же важно, как понять, что в ней допускается. В принципе, единственное, что может исключить данный ход событий, это упорядочение исходных точек составляющих ситуаций. Так, например, две интервальные диаграммы, показанные на рис. 3-43, не представляют правомерные комбинации реализации для рис. 3-42. В частности, как показано в первом случае, представленном на рис. 3-43, b находится в состоянии B до того, как начнется экземпляр p процесса P, а во втором случае p начинается без пребывания a в состоянии A.
Рис. 3-43
Комбинации, исключаемые семантикой рис. 3-41
Эта семантика справедлива независимо от того, является ли референт референтом UOB или референтом "Сценарий"; это логическая семантика, поскольку каждый сценарий можно представить как декомпозицию UOB с более высокой степенью детализации. Для референта TS используются более или менее те же основные принципы. Рассмотрим схематику рис. 3-44 и предположим, что данный референт относится к схематике, представленной на рис. 3-41.
Рис. 3-44
Схематика переходов состояний с референтом "Вызови и продолжай"
Эта схематика означает, что в экземпляре указанного перехода состояний сначала имеется объект c в состоянии C; в этой точке начинается экземпляр рис. 3-41; следовательно, некоторый объект a начинает переход в состояние B через экземпляр процесса P; затем c переходит в состояние D в некоторой точке после начала перехода состояний из A в B. Аналитик точно определяет, что это значит для начала перехода состояний в данном случае. Основные моменты в данном случае: (1) последовательность переходов состояний, на которые делает ссылки референт TS, в некотором смысле начинается до завершения перехода состояний из C в D; (2) переход состояний из C в D происходит независимо от того, завершилась ли эта последовательность переходов состояний.
При использовании референта "Вызови и жди" можно получить дополнительную информацию относительно временной последовательности событий, включенных в переход состояний. Такой референт графически отличается от референта "Вызови и продолжай" добавлением второй вертикальной линии справа от имени референта, как показано на рис. 3-45.
Рис. 3-45
Синтаксис референта "Вызови и жди"
Референт "Вызови и жди" показывает, что вызванная ситуация должна закончиться до того, как может возникнуть следующая ситуация. В этом случае снова относительно рис. 3-41 экземпляр p единицы UOB P должен закончиться до того, как объект в состоянии A может перейти в состояние B. Обратите внимание: окончание p может совпадать с завершением данного перехода состояний. Это не подразумевается в схематике переходов состояний при использовании референта "Вызови и продолжай". Скорее процесс, указываемый этим референтом, должен только начаться до завершения перехода состояний; он может завершиться до перехода состояний, но также может и продолжаться на законном основании намного дальше точки перехода состояний. Подобным образом, если данный референт "Вызови и жди" является референтом TS, то последовательность переходов состояний, на которые делаются ссылки, должна закончиться до того, как закончится переход состояний, указанный в данной схематике. Таким образом, если бы референт TS на рис. 3-44 относится к типу "Вызови и жди" и снова делал бы ссылку на схематику рис. 3-41, то должен был бы существовать полный экземпляр перехода состояний из A в B, прежде чем объект c мог бы завершить переход состояний из C в D.
Референты, прикрепленные к объектным состояниям
В данной ситуации довольно часто используется "удержание" объекта
в данном состоянии; например, в процессе замораживания данное вещество может
поддерживаться в твердом состоянии. Ситуации этого типа можно представить конструкцией,
приведенной на рис. 3-46.
Рис. 3-46
Удержание объекта в определенном состоянии
Обычно в случае, представленном на рис. 3-46, имеется экземпляр p единицы UOB P и объект a в состоянии A в течение p. В такой ситуации a должен выйти из этого состояния, когда начинается p. Однако, a мог находиться в состоянии A до начала p; иначе говоря, он мог быть переведен в состояние A каким-то другим процессом до начала p (указанное выше вещество могло быть фактически переведено в твердое состояние в результате некоторой химической реакции) и затем мог поддерживаться в этом состоянии посредством p. Следовательно, обе комбинации реализации, представленные на рис. 3-47, совместимы с рис. 3-46.
Рис. 3-47
Комбинации реализации для рис. 3-46
Обратите внимание: в правой диаграмме переход b в состояние B до окончания пребывания экземпляра p в состоянии P можно исключить посредством замены референта "Вызови и продолжай" рис. 3-46 референтом "Вызови и жди". В этом случае только левая диаграмма представляла бы допустимую комбинацию реализации.
Схематики объектов с множеством референтов
При переходе из одного состояния в другое часто может наблюдаться более сложный
ход событий, по сравнению с тем ходом событий, который может быть определен
одним референтом. Можно предполагать, что детали такого хода событий могут быть
обеспечены отдельной схематикой процессов. Однако, полезно иметь возможность
представить ход событий в явной форме в схематике объектов. Для этой цели к
одной дуге прикрепляется множество референтов.
Для интерпретации таких схематик дугу в базовой схематике переходов состояний можно представить как приближенную временную шкалу, определяющую период времени, в течение которого происходит указанный переход состояний. Следовательно, позиция, в которой к этой линии прикрепляется референт в схематике переходов состояний D, определяет относительный временной порядок, в котором начинаются указанные UOB, сценарии и последовательности переходов состояний в экземпляре перехода состояний, обозначенном D. Так, например, на рис. 3-48 переход состояний из A в B сначала включает p экземпляр UOB P, после которого следует q экземпляр Q. Поскольку первый референт относится к типу "Вызови и жди", p должен закончиться до начала q.
Рис. 3-48
Схематика объектов с множеством упорядоченных по времени референтов
На рис. 3-49 показан переход состояний, в котором экземпляры p и q двух UOB начинаются одновременно. Обратите внимание: поскольку первый референт снова относится к типу "Вызови и жди", p должен закончиться до завершения перехода состояния в B; поскольку второй референт относится к типу "Вызови и продолжай", к q это не относится.
Рис. 3-49
Схематика объектов с множеством одновременных по времени референтов
Наконец, на рис. 3-50 показано использование дополнительного символа (маркера временной неопределенности, который обозначается небольшим кружком на связи переходов состояний) для представления перехода состояний, в котором отсутствует (насколько известно) определенное упорядочение по времени UOB, включенных в переход состояний. Известно, что экземпляры P, Q и R включены в указанный переход состояний, но в любом экземпляре данного перехода состояний они входят в любом порядке относительно друг друга.
Рис. 3-50
Схематика объектов с неопределенными по времени референтами
Поскольку между указанными UOB не существует определенного упорядочения по времени, используются только простые референты (т.е. "Вызови и продолжай"); референты "Вызови и жди" не имели бы точного значения.
Схематики сложных переходов состояний
Процессы, которые можно было бы использовать для описания или моделирования
с объектно-центрированной точки зрения, часто являются слишком сложными для
адекватного сбора данных посредством базовой схематики переходов состояний.
Поэтому можно построить схематики сложных переходов состояний, т.е. схематики
с использованием символов для множества объектных состояний. Схематики сложных
переходов состояний примерно соответствуют схематикам сложных процессов. В результате
обеспечивается поддержка центральной роли схематик переходов состояний и объектно-центрированные
представления процессов. Следовательно, схематики процессов и схематики переходов
состояний должны иметь подобные структуры. Однако, схематики переходов состояний
представляют лишь подкласс в классе схематик объектов, которые могут быть построены
в IDEF3.
Рассмотрим первую схематику сложных переходов, показанную на рис. 3-51.
Рис. 3-51
Схематика сложных переходов состояний
Процесс, описываемый в данной схематике переходов состояний, включает определенный вид системы (называется просто "Система"), которая проходит три состояния: "Контрольная точка 1", "Контрольная точка 2", "Контрольная точка 3". Поскольку первый референт относится к типу "Вызови и жди", чтобы система могла перейти из состояния "Контрольная точка 1" в состояние "Контрольная точка 2", должна завершиться UOB "Идентифицировать ключевые концепции", указанная референтом. Затем должна начаться UOB "Изучить ключевые концепции", но поскольку данный референт не относится к типу "Вызови и жди", она не должна обязательно завершиться до перехода в состояние "Контрольная точка 2"; например, для перехода состояний может быть достаточно изучения большинства идентифицированных ключевых концепций. После этого должна начаться UOB "Обеспечить валидацию концепций" после перехода в состояние "Контрольная точка 2" и затем закончиться до или по меньшей мере не позднее точки, в которой система успешно перешла в состояние "Контрольная точка 3". Обратите внимание: важным является только относительное размещение на дуге переходов состояний; расстояние между двумя точками прикрепления не имеет значения, если только это расстояние не равно нулю, т.е. если два референта не прикреплены к одной и той же точке, что означает, что экземпляры указанных событий должны начаться одновременно.
Как и схематики процессов, схематика переходов состояний представляет структурное целое; эта схематика в общих чертах описывает структуру переходов состояний (или, как минимум, основной набор переходов состояний), через которые проходит один или несколько объектов, включенных в сложный процесс. Следовательно, схематика переходов состояний, как правило, не может быть разбита на более мелкие части без потери информации, поскольку схематика переходов состояний обычно представляет целый ряд или сеть переходов состояний. Например, две базовые схематики переходов состояний, показанные на рис. 3-52, не несут столько информации, сколько несет схематика, показанная на рис. 3-51.
Рис. 3-52
Схематики переходов, не являющиеся совместным эквивалентом рис. 3-51
Эти две схематики просто документируют отдельные переходы из состояния "Контрольная точка 1" в состояние "Контрольная точка 2" и из состояния "Контрольная точка 2" в состояние "Контрольная точка 3". Для всех этих схематик эти два перехода состояний никогда не могли бы быть последовательными в системе в любом данном экземпляре. Поскольку в схематиках, используемых для базовых схематик переходов состояний, не подразумевается, что состояния "Контрольная точка 1" и "Контрольная точка 2" являются взаимоисключающими состояниями (независимо от того, являются ли они в действительности таковыми), эти два рисунка совместимы с ситуацией, когда до перехода из состояния "Контрольная точка 1" в состояние "Контрольная точка 2" имеется переход из состояния "Контрольная точка 2" в состояние "Контрольная точка 3", как показано на рис. 3-53 (где "M1(s)" означает, что система находится в состоянии "Контрольная точка 1" и т.д.).
Рис. 3-53
Возможная комбинация реализации для схематик рис. 3-52
