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Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) 1 Statecharts Ein visueller Formalismus für komplexe Systeme [nach David Harels.

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1 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) 1 Statecharts Ein visueller Formalismus für komplexe Systeme [nach David Harels Statecharts: A Visual Formalism for Complex Systems, Science of Computer Programming 8 (1987)]

2 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)2 Überblick 1. Einleitung 2. Motivation 3. Statecharts 1. Superstates 2. Orthogonalität 3. erweiterte Transitionen 4. Szenario: Fahrradcomputer 5. Zusammenfassung

3 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)3 1. Einleitung System Gebilde, dessen Elemente sich als Einheit von der Umwelt abgrenzen Def. nach Wikipedia ( ) Transformationales System Reaktives System

4 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)4 1. Einleitung Klassische Zustands-Ereignis-Diagramme: Deterministischer Endlicher Automat Moore-Automat Mealy-Automat

5 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)5 2. Motivation Defizite klassischer Zustands-Diagramme: Gruppierung / Verfeinerung von Zuständen Darstellen der Unabhängigkeit von Zuständen Allgemeinere Transitionen Vielzahl von Zuständen, da flach Zur Beschreibung komplexer, reaktiver Systeme ungeeignet!

6 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)6 3. Statecharts Entwickelt von David Harel in Habilitation am Massachusetts Institute of Technology (seit 1980 am Weizmann Institute of Science) Fachgebiete: Komplexität Dynamische Logik Datenbanktheorie Automatentheorie Visuelle Programmierung (MDD)

7 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)7 3. Statecharts Statecharts = Zustandsdiagramme + Tiefe + Orthogonalität + Broadcast-Kommunikation

8 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)8 3. Statecharts Notation: A B Zustand Default Transition Ereignis

9 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)9 3. Statecharts wesentliche Merkmale: 1. Superstates 2. Orthogonalität (Unabhängigkeit) 3. Erweiterte Transitionen

10 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) Superstates Zustände können ineinander geschachtelt werden Ermöglichen Gruppierung und Verfeinerung von Zuständen

11 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) Superstates Weiterer Vorteil: Zoom-In / -Out möglich

12 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) Orthogonalität Darstellung der Nebenläufigkeit, Unabhängigkeit von Zuständen: Konfiguration = Kombination aus Zuständen aller Substates Nebenläufige States können Bezug auf- einander nehmen

13 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) erweiterte Transitionen Transitionen erweitert um Historie Beim Eintritt in einen Zustand wird in den letztbesuchte Unterzustand gesprungen Aktionen Transitionen können selbst Ereignisse auslösen, die von allen anderen Zuständen wahrgenommen werden ( Broadcast-Kommunikation)

14 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim) erweiterte Transitionen Transitionen erweitert um Bedingungen Transition wird nur dann ausgeführt, wenn best. Bedingung zutrifft Selektion Auswahl eines Unterzustandes aufgrund eines Selektionskriteriums

15 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)15 4. Szenario Funktionen: Tageskilometer Fahrzeit durchschn. km/h max. km/h Uhrzeit Kilometer gesamt Fahrzeit gesamt a bc

16 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)16 4. Szenario Resultierender Statechart:

17 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)17 5. Zusammenfassung Stärken: Graphische Beschreibung komplexer Systeme Schwächen: schwerer formalisierbar als klassische Zustandsautomaten Widersprüche/Zyklen möglich

18 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)18 5. Zusammenfassung Hat in einer Variante Einzug in die UML gefunden (UML-Statechart) diverse Tools: Rhapsody Statemate Poseidon 1997: Weiterentwicklung Objektorientierte Statecharts

19 Harald Detering Proseminar Software Pioneers (Prof. Dr. Heike Wehrheim)19 ? Fragen?


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