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UML时间图建模(基于EA)
 
作者:王玉,俎涛(火龙果软件工程)
  1221  次浏览      58 次
2021-10-19
 

时间图简介

时间图定义了不同对象在时间尺度内的行为。它提供了对象随时间变化状态和交互的可视化表示。可以将其用于:

  • 定义硬件驱动或嵌入式软件组件;例如,那些用于燃料喷射系统或微波控制器
  • 指定时间驱动的业务流程
  • 可以从图表工具箱的 'Timing' 页面生成时间图元素和连接器。

    时间图示例:

    时间图的元素

    图标 元素说明 描述
    状态生命线 状态生命线表示对象在一段时间内的状态,基于 y 轴上的变化来表示状态之间的离散 转移
    数值生命线 数值生命线表示对象在一段时间内的状态,沿 x 轴使用平行线表示稳定状态。
    消息标签 消息标签是表示生命线之间消息的另一种方式,这对于“整理”散布着消息的时间图很有用。
    消息端点 消息端点表示消息:
  • 在状态或数值生命线之外的未定义点处终止,在生命线内的确定点处开始
  • 起源于状态或数值生命线外的未定义点,终止于生命线内的确定点
  • 图表入口 图表入口 表示消息:
  • 在状态或数值生命线之外的定义点终止,在生命线内的指定点开始
  • 起源于状态或数值生命线之外的定义点,终止于生命线内的识别点
  • 状态生命线

    生命线是对象在一段时间内所经过的路径,由 x 轴所示。生命线有两种类型:状态生命线(在此处定义)和数值生命线,两者都在时间图中使用。

    状态生命线遵循状态之间的离散 转移 ,这些转移是沿着时间轴 y 轴定义的。任何转移都具有时间约束、持续时间约束和观察的可选属性。状态生命线的示例如下所示:

    在上面的示例图中, OK 转移 点具有以下属性:

    属性
    At Time 68 ms
    Transition to Idle
    Event OK
    Timing constraints t…t+3

    Timing observations
    Duration constraints
    Duration observations

     

    转移点属性

    状态生命线由一组转移点组成。可以使用以下属性定义每个转移点:

    属性 描述
    At time 指定状态更改的开始时间。
    Transition to 指示生命线更改到的状态。
    Event 描述发生的事件。
    Timing constraints 指在生命线内改变状态所花费的时间,或传输消息所花费的时间 ( 例如, t…t+3) 。
    Timing observations 提供有关状态更改或发送消息的时间的信息。
    Duration constraints 适用于生命线在特定状态下的时间。 约束可以由生命线中的状态变化或生命线收到消息引起。
    Duration observations 指示从状态更改或消息接收开始的特定状态下生命线的间隔。

    OMG UML 规范:

    OMG UML 规范( UML 上层结构规范, v2.1.1 , p.518 )指出:

    这是分类器或属性的状态,或一些可测试的条件,例如离散的可枚举值。

    也允许状态维度是连续的又是离散的。这对于某些实体经历连续状态变化(例如温度或密度)的场景是说明性的。

    数值生命线

    生命线是对象在一段时间内所经过的路径,由 x 轴表示。有两种类型:数值生命线(在此处定义)和状态生命线,两者都用于时间图中。

    数值生命线在图中显示生命线的状态,平行线表示稳定状态。线之间的交叉表示状态的转变或变化。

    以下是数值生命线的一个例子 :

    在示例图中, 10ms  转移点具有以下属性:

    属性
    At Time 10ms
    Transition to Waitcard
    Event Switch
    Timing constraints
    Timing observations
    Duration constraints d 。。 3*d
    Duration observations

    OMG UML 规范( UML 上层结构规范, v2.1.1 , p.518 )指出:

    显示可连接元素的值作为时间的函数。值明确表示为文本。交叉反映值改变的事件。

    消息标签

    消息标签是在生命线之间表示消息的一种替代方法,对于“整理”散布着消息的时间图非常有用。 要指示生命线之间的消息,需从源生命线绘制一个连接器到消息标签。 接下来,从另一个消息标签绘制到目标生命线的连接器。 注意,标签名称必须匹配,以反映消息发生在两个消息标签之间。

    此图说明了如何使用消息标签在生命线之间构造消息。

    OMG UML 规范( UML 上层结构规范, v2 。 1 。 1 , p 。 518 )指出:

    标签只是用于防止图表混乱的符号简写,在相距很远的生命线之间纵横交错的许多消息。标签表示消息可能会因引入同名标签而被破坏。

    消息端点

    消息端点元素定义时间图中状态或数值生命线的终止。它表明消息:

    •  在状态或数值生命线外的未定义点终止,并从生命线内的标识点开始

    •  起源于状态或数值生命线外的未定义点,终止于生命线内的确定点

    图表入口

    图表入口是一种简单的图形化方法,用于指示消息可以传输到交互片段或传输到交互片段之外的位置。 可能需要一个片段来接收或传递消息 ; 在内部,有序消息反映了这一需求,在片段框架的边界上指示了入口。任何与此内部消息同步的外部消息必须适当对应。入口可以出现在交互图 ( 序列、时间、通信或交互概述 ) 、交互事件和组合片段 ( 以指定表达式 ) 中。

     

    时间图的关系

    图标 元素名 描述
    消息 消息表示元素之间的信息流或控制权 转移

     

    消息( Message )

    消息是时间图中生命线之间的通信链接。在 Timeline 的案例中, Message 是两个 Timeline 对象之间的连接。

    例如,

    示例:创建时间消息

    可以在时间图上的两个生命线对象 ( 状态或值 ) 之间创建时间消息,每个对象都有现有的转移点。

    如下是配置消息的示例图:

    Timing Message 属性说明:

    属性 说明
    Start 标识消息起源的生命线。
    End 标识消息终止的生命线。
    Start Time 显示时间线开始后消息开始的时间。如需要,可以更改此设置。
    End Time 显示时间线开始后消息结束的时间。如需要,可以更改此设置,但时间必须对应于目标生命线上的 转移 点。
    Name (可选)键入消息的名称。
    Time Observation (可选)键入任何文本作为标签,提供有关何时发送消息的信息。
    Duration Observation (可选)键入任何文本作为标签,提供有关特定状态下生命线间隔的信息,从收到消息开始。
    Transition To 消息终止的目标生命线中的状态。如有必要,可以单击下拉箭头并选择要 转移 到的不同状态。消息的头部相应地移动。
    Event (可选)输入触发 转移 的任何事件的名称。
    Time Constraint (可选)输入传输消息所需的最长时间。
    Duration Constraint (可选)输入生命线在收到消息后可以保持更改状态的最长时间。

    •  可以沿着源时间轴自由移动消息的源端 ; 但是,目标端 ( 箭头 ) 必须附加到一个 转移 。

    •  如果创建了一个新的 Message  并且没有给它一个目标 转移 ,它会自动查找并附加到最近的 转移 ; 如果你移动目标端,它会拖拽 转移 。


    希望本文对您的建模工作有帮助。更多的有关EA建模资料如下:

  • 视频:http://tool.uml.com.cn/ToolsEA/jswd-ysm.asp?partname=sp
  • 文章: http://tool.uml.com.cn/ToolsEA/docea.asp?partname=wk
  • 如果您希望了解更多信息:

    • 欢迎访问建模者频道 http://modeler.org.cn/
    • 也欢迎直接联系我们 zhgx@uml.net.cn ,010-62670969

    下载PDF:UML时间图建模(基于EA)

    本文使用的建模工具为EA,可以下载试用版http://tool.uml.com.cn/ToolsEA/download.asp

     

    后记

    希望您读了此文后有所受益。

    如果您有经验乐于分享,欢迎投稿给我们。

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    课程:
  • 基于UML和EA进行分析设计
  • MBSE(基于模型的系统工程)  
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  • 欢迎联系我们: 俎涛 Zutao@uml.net.cn

       
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