Совместное использование MSC и SDL моделей при разработке событийно-ориентированных систем

• Автор: Соколов, Владимир Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 146 с. : ил.

Оглавление
Введение б

1 Используемые формализмы

1 1 Определения, специфичные для части Верификация . .

1 2 Определения, специфичные для предложенного расшире

ния .

2 Верификация диаграмм по диаграммам

2 1 Сущее вукяцие подходы .

2 2 Постановка задачи.

2 3 Алгоритм верификации .

2 3.1 Обоснование меюда в терминах исходной задачи .

2.3.2 Реализация
3 Выбор начальной диаграммы
2 4 Пример . . . .
2 5 Обработка сложных случаев . .
2.5 1 Проверка при наличии в коде конструкции v
2 5.2 Уничтожение сообщений, не обрабатываемых в текущей ситуации . . . .
2.5.3 На диаграммах присутствует оператор параллельного исполнения.
2 б Возможные усовершенствования и дальнейшее развитие метода . .
2.7 Место подхода среди существующих методов
3 Генерация диаграмм но диаграммам
3 1 Текущее состояние проблемы .
3.1 1 Однократный перенос
3.1.2 Согласование изменяющихся диаграмм .
3.1.3 Обобщение результатов.
3 2 Предлагаемый подход .
3.2.1 Статические данные
3.2.2 Динамика. . .
3 3 Базовый алгоритм генерации
3 3.1 Требования по корректности автомата.
3 3.2 Идеи порождения базисных элементов
3.3 3 Основная картина расклейки
3 3 4 Необходимость появления элементов основной
картины расклейки.
3 3 5 Схема порождения описаний элементов из основной картины расклейки . . .
3.3.6 Алгоритмы порождения частей дерева кода.
3.3.7 Алгоритм порождения всего кода.
3 4 Пример
3 4 1 диаграммы . .
3 4 2 Недетерминированный автомат . . .
3.4.3 Автомат без переходов.
3 4 4 Детерминированный автомат.
3 4.5 Детерминированный и минимизированный автомат
3.4.6 Построенные диаграммы
3 5 Сравнение с ручным программированием и оптимизация
имеющегося кода.
3 6 Улучшения базового алгоритма
3.6.1 Краткий обзор базового алгоритма
3.6.2 Косметические улучшения.
3 6 3 Порождение таймеров .
3.6.4 Макроопределения .
3 6.5 Оптимальность автомата, расщепление деревьев .
3 6 6 Выделение процедур
3 6 7 Детермишшизация но выходящим сообщениям . .
3 6.8 Параллелизм
3.6.9 Обобщенный алгоритм разработки динамики системы
3.7 Выводы .
4 Модификация диаграмм для описания обратных веток
4 1 Пример использования текущего стандарта и его обсуждение
4 2 Предложенное решение .
4 2 1 Краткое описание расширения.
4 2 2 Неформальное объяснение понятий блок и Ссупорблок
4 2 3 Построение блоков при разборе грамматики . .
4.2.4 Совместное использование графического и текстового
описаний . .
4.2 5 Построение конечного автомата по расширенному
описанию для выделенною обьекта .
4 3 Примеры . . . .
4.3 1 Построение блоков по коду.
4 3 2 Описание примера из раздела 4.1 с помощью предложенного расширения
4 4 Замечания к использованию . . . .
4 4.1 Использование ii . . . .
4.4 2 Корректное проектирование .
4 5 Сравнение с существующими работами . .
4 6 Выводы
Заключение
Литература


Изначально данный подход был создан авторами трех наиболее распространенных методологий Гради Буч (BOOCII), Джим Рамбо (ОМТ — Object Modelling Technique) и Айвар Якобсон (OOSE — Object Oriented Software Engineering) под эгидой Rational Software Corporation [] Он должен был объединить все существенные и успешные разработки в данной области и стать стандартом языка объектного моделирования. Наряду с Rational в его создании участвовали представители множества компаний, таких как Microsoft, IBM, Hewlett-Packard, Oracle, DEC, Unisys и нескольких сотен более мелких и завершился созданием в январе года версии 1 0. На текущий момент UML используют в качестве стандартов такие гранды как Microsoft, Hewlett-Packard, Oracle. SybaseLogic Works. Практически все мировые производители CASE систем (Computer Aided Software Engineering) либо уже поддерживают UML в своих продуктах, либо заявили об этом в своих планах. При этом реализованы переходы из UML в множество языков программирования, таких как С-г-г, Java, Delphi, VisualBasie, Ada. Данная работа нацелена на языки SDL и MSC, но при этом полученные результаты также могут быть применены и для UML, что позволяет говорить о широкой области применимости предложенных алгоритмов в разработке систем. Коллектив кафедры системного программирования и ГУП “Терком” многие годы занимаются созданием телефонных станций. У нас есть собственная технология разработки на базе стандартов SDL, MSC, UML. Она прошла долгую эволюцию, и в различное время была известна иод именами RTST [, ] /RTST т т [6, 5] /REAL [, , ]. Решения, предлагаемые в данной работе, получены автором путем расширения данной технологии. В данной pafxm <чита< м понятие uini. Рис 1. MSC диаграммы (Message Sequence Chart) позволяют описывать сценарии поведения системы во времени. Время течет сверху вниз, вертикальные линии представляют объекты системы, а между ними рисуются стрелки, обозначающие сообщения Элементарная MSC диаграмма изображена на рисунке 2 MSC диаграммы состоят из отдельных сценариев и структур, задающих последовательности выполнения этих сценариев Они широко применяются для описания протоколов различными международными организациями, в том числе для стандартов, разработанных организацией ITU-T, однако редко когда приводятся исчерпывающие описания поведения системы, включая обработку аварийных ситуаций, техобслуживания, тарификации и тд [«, ]. И MSC, и SDL диаграммы применяются для описания динамическою поведения системы, их сравнительный анализ приведен в таблице 1. Используемые в данной работе элементы MSC и SDL диаграмм приведены в Приложении А. Таблица 1: Сравнительные характеристики SDL и MSC. Отображена логика взаимодействия нескольких объектов. Логика поведения каждого из них скрыта Отображена логика поведения каждого из объектов. Подчеркнем, чго они являются не просто различными представлениями одной и той же модели, а несут в себе разную информацию. Например, только из SDL диаграмм можно узнать о выборе одной либо другой ветви поведения. Соответствующая информация содержится в переменных, которые на MSC отсутствуют. Рис. В общем случае, имея SDL модели всех участников, нельзя восстановить, участвовал ли директор в процедуре выдачи денег конкретному клиенту. Можно показать, что эта задача родственна задаче о самоприменимости и алгоритмически неразрешима. Соответствующая информация хранится на MSC диаграммах, которые содержат информацию не только о том, как объекты обмениваются сообщениями, но и кто участвует в сценариях взаимодействия. Поэтому за какой-то информацией приходится обращаться к MSC диаграммам, а за какой-то — к SDL диаграммам. Из-за этого в современных технологических средствах присутствуют оба тина диаграмм. Соответственно, возникает необходимость обеспечения их согласованности. Для технолога2 было бы идеальным вариантом, если бы существовала некая объемлющая модель, на которую, как на трехмерный кубик, можно было бы взглянуть с одной стороны и увидеть SDL диаграммы, а с другой грани она бы давала представление в виде MSC диаграмм. На текущий момент времени подобная модель не существует, можно лишь выделить ряд подходов по согласованию MSC и SDL диаграмм в существующих CASE системах. Условно их можно разделить на следующие группы. MSC и SDL независимы. MSC и SDL представляют собой отдельные независимые типы диаграмм. В этом случае их несогласованность ведет к потенциальным ошибкам.