基于多场景的状态图自动生成方法-计算机系统应用.PDF

计 算 机 系 统 应 用 2009 年 第 12 期 ① 基于多场景的状态图自动生成方法 A Method of Generating Statecharts Automatically from Multiple Scenarios 刘卫国 康 维 (中南大学 信息科学与工程学院 湖南 长沙 410083) 摘 要： 在分析场景和状态图的基础上，首先提出一种从单个场景自动生成状态图的算法。遍历场景中的事件， 将场景中对象的发送事件作为对象状态的动作，接收事件作为对象状态的转换，为场景中的每个对象 都生成状态图。然后根据场景间的关系定义一系列的规则，将状态图合并得到对象完整的状态图。实 验结果表明，该方法能有效减少状态的数目，提高了状态图的可读性和可维护性。 关键词： 动态模型转换 多场景 顺序图 状态图 在面向对象的开发过程中，需求分析阶段多采用 场景，图 1 是用 UML 顺序图(简称顺序图)描述的银行 场景来定义系统的行为，而在详细设计阶段多采用状 自动柜员机(ATM)操作的 5 个场景。顺序图的水平方 态图来定义单个类的行为。从场景到状态图的转换就 向表示不同的对象，对象用一个带垂直虚线的矩形框 是针对场景中的事件在对象间的交互，建立对象的状 表示，垂直虚线表示对象的生命周期。两根对象的生 态及状态的转换。其研究对于验证系统需求、理解系 命周期线之间的带箭头的实线表示消息，消息按照发 统行为和生成测试用例都是非常重要的[1,2]。 生的时间顺序从上到下排列。 目前，对动态模型的转换有不少的研究工作，大 定义 1. 顺序图 SD 可以表示为一个 2 元组， 致可以分为以下几类：利用 BK(Bier mann Krishnasw SD=O, M ，其中 O 是对象的集合，包含 SD 中所 amy)算法生成状态图[3,4] ，如 Makinen 等人提出的 有的对象；M 是消息的集合，M 可以表示为 M=mess, MAS(Minimally Adequate Synthesizer)方法，这是 sender, receiver ，其中 mess 是消息名，sender 一种半自动的方法；利用添加 OCL(Object Constr - 是消息发送对象，receiver 是消息接收对象。 aintLanguage)约束的方法生成状态图[5-8] ，如Whitte 1.2 场景间的关系 等人提出的方法，这种方法需要设计者手动添加 OCL 场景间的关系是多种多样的，根据场景执行的顺 约束；其他的方法，如 Ziadi 等人提出的利用代数框 序，其关系一般可以分为 3 类： 架生成状态图的方法[9] ，Hennicker 等人提出的利用 (1) 顺序关系，用操作符 seq 表示，表示场景按 I/O-automata 生成状态图的方法[10]。现有的生成状 顺序执行。例如，如图 1 中的场景 UserArrive 和场景 态图的方法自动化程度不高，且没有考虑到场景间的 EnterPassword 是顺