Diagramy czynnoci Jolanta Sala Halina Taska 20182019 Diagram

Diagramy czynności Jolanta Sala Halina Tańska 2018/2019

Diagram aktywności (czynności) • Diagram czynności (activity diagram) służy do modelowania dynamicznych aspektów systemu. • Diagram czynności przedstawia sekwencyjne lub współbieżne kroki procesu obliczeniowego. • Diagram czynności jest pewną mutacją diagramu stanów.

Diagram aktywności (czynności) • Diagramy czynności (activity diagram) służą do modelowania przepływów operacji wykonywanych w celu realizacji zadań zlecanych systemowi przez jego aktorów. • Diagramy czynności łączą idee pochodzące z trzech źródeł: diagramów zdarzeń J. Odella, technik modelowania stanów oraz sieci Petriego.

Diagram czynności a diagram stanów • Diagram czynności (aktywności) skupia się na opisaniu jakiegoś procesu, w którym uczestniczy wiele obiektów. • Diagram stanów pokazuje jakie są możliwe stany konkretnego obiektu. • Diagram aktywności jest dobrym narzędziem, gdy chcemy przedstawić odpowiedzialność obiektów w ramach jakiegoś procesu.

Graf aktywności • Diagram aktywności jest grafem skierowanym, którego wierzchołki stanowią aktywności odpowiadające operacjom wyróżnianym w trakcie przetwarzania, a łuki opisują przejścia pomiędzy aktywnościami. Można powiedzieć, że graf aktywności to maszyna stanów, której podstawowym zadaniem nie jest przedstawianie stanów obiektu, jak ma to miejsce w przypadku diagramów stanów, ale modelowanie przepływów operacji. • Pojedynczy stan grafu aktywności może być interpretowany: – Z perspektywy pojęciowej jako zadanie do wykonania przez człowieka i przez komputer. – Z perspektywy projektowej jako grupa metod, pojedyncza metoda czy też nawet fragment metody.

Diagram czynności jest schematem blokowym, który przedstawia przepływ sterowania od czynności do czynności. Diagram czynności nie obrazuje stanów obiektu podczas życia obiektu, ukazuje cały system z punktu widzenia czynności w systemie.

Diagram czynności • Mogą być tworzone na różnych poziomach szczegółowości. • Można je też stopniowo uszczegóławiać. • W perspektywie zewnętrznej diagramy te reprezentują procesy biznesowe w ujęciu postrzeganym przez uczestników zewnętrznych.

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

Diagram czynności Przepływ sterowania modelowany za pomocą diagramu czynności składa się z wielu zdarzeń. Zdarzenia (wykonywalne, niepodzielne obliczenia) to stany akcji.

Początek i koniec Początek jest rozpoczęciem diagramu czynności. Od niego rozpoczyna się wędrówka zdarzeń i stanów. Koniec jest zakończeniem działań systemu w diagramie czynności.

Akcja Stany akcji to niepodzielne zdarzenia jak: • obliczenie • wywołanie operacji obiektu • wysłanie sygnału do obiektu • utworzenie/zniszczenie obiektu Stany akcji nie mogą być dekomponowane

Czynność Czynności są bardzo podobne do akcji. Różnica polega na tym, że stany czynności mogą być dekomponowane. Czynność może mieć dodatkowo akcje wejściowe i akcje wyjściowe

Czynność - akcja • Czynności na diagramie mogą charakteryzować się złożoną, rozbudowaną funkcjonalnością. • Czynność to określone zachowanie złożone z logicznie uporządkowanych ciągów podczynności, akcji oraz obiektów w celu wykonania pewnego procesu. • Akcja to elementarna jednostka specyfikacji zachowania, która reprezentuje transformację lub przetwarzanie w modelowanym systemie.

Dekompozycja czynności Czynności można dekomponować stosując następującą regułę: • czynności • podczynności • akcje

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

1/5 Przejścia (przepływy sterowania) Przejście to przekazanie sterowania od jednej akcji/czynności do innej. Gdy tylko skończy się akcja danego stanu źródłowego, zostaje wykonana akcja wyjściowa (o ile istnieje). Następnie sterowanie bezzwłocznie podąża wzdłuż przejścia i trafia do następnego stanu akcji lub stanu czynności.

Przepływ sterowania 2/5 • Przepływ sterowania zachodzi między kolejnymi logicznie uporządkowanymi czynnościami lub akcjami. • W szczególnych przypadkach można przypisać mu nazwę. • Przepływ sterowania charakteryzuje się zdolnością przesyłania znaczników sterowania (tokens). • Znaczniki sterowania to abstrakcyjne kategorie pojęciowe, użyteczne w monitorowaniu i realizacji procesu sterowania na diagramie.

3/5 Przepływy decyzyjne • Diagramy czynności w których czynności bądź akcje są uporządkowane w sposób sekwencyjny należą do rzadkości. • Specyfikacja procesu za pomocą tego diagramu oznacza konieczność rozważenia wielu przepływów alternatywnych, uzależnionych od spełnienia warunków czy wykonania iteracji. • Sytuacje te można definiować za pomocą bloków decyzyjnych, które mają charakter decyzji lub złączenia.

4/5 Przepływy współbieżne Przybierają postać rozwidlenia lub scalania: • Rozwidlenie (fork node) cechuje się występowaniem jednego wejściowego przepływu sterowania oraz co najmniej dwoma przepływami wynikowymi. Przepływ wejściowy inicjuje skopiowanie znacznika sterowania i przekazanie poszczególnych kopii do wszystkich współbieżnych przepływów. • Scalenie (join node) oznacza przekazanie sterowania z wielu współbieżnych wejściowych przepływów sterowania do jednego wynikowego.

5/5 Rozwidlenie / Złączenie Rozwidlenie rozpoczyna współbieżne wykonywane czynności w systemie Rozwidlenia i złączenia równoległych przepływów sterowania obrazuje się w UML za pomocą pasków synchronizacyjnych. Złączenie kończy współbieżne wykonywane czynności w systemie

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

Punkt synchronizacji wskazuje miejsce w którym współbieżne strumienie zostaną zsynchronizowane.

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

1/5 Rozgałęzienie decyzyjne Na diagramach czynności mogą pojawić się rozgałęzienia opisujące alternatywne ścieżki postępowania. W konkretnym przypadku do wyboru jednej z nich dochodzi na podstawie wartości pewnego wyrażenie logicznego. Rozgałęzienie decyzyjne ma przejście wejściowe i co najmniej 2 przejścia wyjściowe.

2/5 Węzeł decyzyjny • Każde wyjście z węzła ma zdefiniowany warunek zapisany w nawiasach kwadratowych. • Jeżeli jest on spełniony, przepływ jest kontynuowany przez związane z nim wyjście. • Wyjście typu [else] definiuje przepływ wykonywany w przypadku niespełnienia żadnego z warunków.

3/5 Rozgałęzienie decyzyjne

4/5 Węzeł łączący • Reprezentuje takie miejsce w przepływie, w którym łączy się kilka krawędzi. • Węzeł łączący posiada kilka wejść i jedno wyjście. • Zadaniem węzła łączącego jest łączenie kilka przepływów. • Wejścia nie są zsynchronizowane – jeśli jeden przepływ dotrze do węzła, przechodzi do wyjścia niezależnie od tego, czy do pozostałych wejść dotarły inne przepływy.

5/5 Rozgałęzienie decyzyjne

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

Wysłanie ukazuje akcję wysłania komunikatu do miejsca przeznaczenia, gdzie może spowodować uruchomienie przejścia lub wykonania akcji.

Odebranie to element czekający na wystąpienie komunikatu. Odebranie występuje w 2 wersjach: • odebranie zdarzenia czasowego

Odebranie

Odebranie i wysłanie

Diagram czynności składa się z: • początek (initial) • koniec (final) • akcji i czynności (activity) • przejść (flow) • rozwidlenie/złączenie (fork/join) • punkt synchronizacji (synch) • rozgałęzienie decyzyjne (decision) • wysłanie (send)/odebranie (receive)

Diagram czynności Dodatkowymi elementami diagramu czynności są: • tory (swimlanes) • przepływy obiektów (objects flows)

Tory pozwalają na podzielenie stanów czynności na grupy Każda grupa czynności reprezentuje część systemu odpowiedzialną za konkretne czynności.

Tory

Przepływ obiektów pozwala na powiązanie obiektu z akcją lub czynnością. Obiekty: z należące do klasy Zamówienie r należące do klasy Rachunek

Diagram czynności • Diagram czynności służy do obrazowania dynamicznych aspektów systemu. • Diagram czynności można kojarzyć z przypadkami użycia i z kooperacjami. • Istotą diagramu są czynności i akcje oraz przepływ sterowania między nimi. • Na diagramie czynności można ukazać części systemu, które odpowiedzialne są za różne zadania.

Przykład 1 Biblioteka Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia

Scenariusz „wypożycz książkę” • Pobranie danych czytelnika i książki • Sprawdzenie, czy można wypożyczyć danemu czytelnikowi • jeżeli nie można wypożyczyć, to – Koniec przypadku użycia • jeżeli można wypożyczyć, to: – Sprawdzenie, czy książka jest dostępna, tzn. czy jest wolny egzemplarz – jeżeli żaden egzemplarz książki nie jest dostępny, to • Koniec przypadku użycia – jeżeli egzemplarz książki jest dostępny, to: • Rejestracja wypożyczenia • Koniec przypadku użycia

Diagram aktywności/czynności Biblioteka posiada książki i czasopisma. Może być kilka egzemplarzy tej samej książki. Tylko personel może wypożyczać czasopisma. Członek biblioteki może mieć jednocześnie wypożyczonych sześć pozycji, podczas gdy osoba pracująca w bibliotece może mieć ich wypożyczonych dwanaście. System ma rejestrować wypożyczenia i zwroty oraz pilnować, by przestrzegano wymienionych wyżej reguł (ograniczeń).

Przykład 2 Kancelaria prawnicza Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia – przydziel prawnika do sprawy wprowadź dane include przydziel prawnika do sprawy extend Sprawdź czy można przydzielić sprawę Szef Kancelarii extend przydziel prawnika do sprawy

Scenariusz • • • Przypadek użycia rozpoczyna aktor Szef kancelarii System pyta o dane prawnika i dane sprawy Szef kancelarii wprowadza potrzebne dane System sprawdza, czy prawnik nie jest zleceniodawcą sprawy Jeżeli prawnik nie jest zleceniodawcą sprawy, system sprawdza czy prawnik nie zajmuje się aktualnie inną sprawą • Jeżeli prawnik w danym momencie jest już przydzielony do innej sprawy, system informuje o zajętości prawnika i kończy • Jeżeli prawnik jest aktualnie wolny, system rejestruje przydzielenie prawnika do sprawy i kończy PU

Diagram aktywności/czynności – przydziel prawnika do sprawy

Przykład 3 Składanie zamówienia Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia – złóż zamówienie wprowadź dane include złóż zamówienie extend Sprawdź podane informacje Klient extend przydziel numer zamówienia

Scenariusz – złóż zamówienie Scenariusz główny (przebieg zdarzeń) 1. Przypadek użycia rozpoczyna się, gdy klient wybierze Złóż zamówienie. 2. System wyświetla formularz Składania zamówienia. 3. Klient wprowadza swoje imię i nazwisko oraz adres. 4. Klient wprowadza kod towarów, które chce zamówić. 5. Dla każdego wpisanego kodu towaru pobiera informacje o towarze, natomiast system dodaje cenę towaru do sumy. 6. Klient wprowadza informacje o karcie płatniczej. 7. System sprawdza podane informacje. 8. System zapisuje zamówienie jako oczekujące – Include Zapisz zamówienie. 9. Include analizuj stan konta 10. System oznacza zamówienie jako potwierdzone. 11. Include Aktualizuj stan zamówienia. 12. System zwraca klientowi numer zamówienia, a przypadek użycia się kończy. Scenariusz alternatywny (nadzwyczajne przebiegi) 3 A. Adres klienta jest niepełny. 4 A. Podany kod towaru nie pasuje do żadnego towaru. 4 B. Towar już nie jest sprzedawany. 6 A. Złe informacje o płatności 6 B. Klient płaci czekiem 1 A. Klient przesyła zamówienie pocztą 1 B. Klient przekazuje zamówienie przez telefon Scenariusz alternatywny (nadzwyczajne przebiegi): Anuluj składanie zamówienia Warunek wstępny: Klient nie wybrał jeszcze Zatwierdź 1. Nadzwyczajny ciąg zdarzeń rozpoczyna się, gdy użytkownik wybierze Anuluj. 2. System pomija wszystkie wprowadzone informacje. 3. System wraca do wcześniejszego formularza. 4. Przypadek użycia się kończy

Diagram czynności – Główny scenariusz przypadku użycia Złóż zamówienie [wybrano złóż zamówienie] Czynności odwoływalne Wyświetlono formularz zamówienia Zatwierdź [informacje pełne] Zamówienie zaznaczone jako oczekujące Wprowadź nazwisko i adres [wprowadzono kod towaru] Podaj informacje o towarze Obciąż konto [opłata potwierdzona] [wprowadzono kod towaru] Oblicz nową cenę [nie ma więcej kodów towarów] Wyświetlono formularz zamówienia Zamówienie zaznaczone jako potwierdzone Wyświetlono numer zamówienia

Podsumowanie • Modelowanie procesów/funkcji/czynności • Modelowanie obiektów • Modelowanie procesów/funkcji/czynności • Diagram czynności • Modelowanie obiektów • Diagram stanów

Diagram stanów obiektu f: Faktura

Uwarunkowania • Sekwencję aktywności specyfikowanych w scenariuszu można i należy opisywać wykorzystując diagramy aktywności • Diagramy aktywności z natury rzeczy lepiej niż język naturalny nadają się do opisu złożonych przebiegów (z warunkami i/lub iteracjami) • Diagramy aktywności są użytecznym narzędziem w procesie modelowania zachowań, zwłaszcza w początkowych etapach analizy.

Uwarunkowania • Diagramy aktywności obrazują przetwarzanie na wysokim poziomie abstrakcji • Diagramy aktywności są używane jako punkt startowy dla procesu modelowania zachowań • Podczas modelowania zachowań każda aktywność jest rozpisywana na szereg operacji • Diagramy aktywności znajdują zastosowanie przede wszystkim w następujących obszarach: – Do analizowania PU – gdy bardziej interesują nas operacje niezbędne do realizacji danego przypadku czy też wzajemne zależności między tymi operacjami – Do zrozumienia interakcji zachodzących między PU – Do modelowania przetwarzania wielowątkowego

Przykład 4 do rozwiązania Lotnisko – odprawa pasażerów Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia – wydaj kartę pokładową wprowadź dane include wydaj kartę pokładową extend Sprawdź podane informacje Klient extend przydziel numer miejsca

Scenariusz

Przykład 5 do rozwiązania Biuro obsługi klienta Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia – złóż zamówienie wprowadź dane include złóż zamówienie extend Sprawdź podane informacje Klient extend przydziel numer zamówienia

Scenariusz

Diagram czynności

Przykład 6 do rozwiązania Przydzielanie serwisantów Diagram przypadków użycia Scenariusz Diagram aktywności/czynności

Diagram przypadków użycia wprowadź uszkodzenie include przydziel serwisanta extend Sprawdź tygodniowe obciążenie Szef Serwisu extend przydziel serwisantowi naprawę

Scenariusz

Diagram czynności