Wie Du mit Zustandsdiagrammen einfach das Verhalten modellieren kannst

Stell Dir vor, Du sollst als Requirements Engineer das Verhalten eines neuen Systems modellieren. Wie Du mit Zustandsdiagrammen einfach das Verhalten modellieren kannst. Lies weiter, um zu erfahren, auf was Du dabei achten solltest.

Wie Du mit Zustandsdiagrammen einfach das Verhalten modellieren kannst

Zustandsdiagramme sind als Verhaltensdiagramme ein Teil der UML (Unified Modelling Language). Sie dienen der Modellierung von Zuständen und Zustandsübergängen eines Systems.

Zustandsdiagramme sind visuell eingängig und eignen sich deshalb sehr gut zur Diskussion in Gruppen. Ein Nutzen der Modellierung des Verhaltens von Systemen mit Hilfe von Zustandsdiagrammen ist die Reduzierung von Komplexität. Das Verhalten von Systemen wird einfacher zu verstehen, zu modellieren, zu implementieren und zu testen. Mit diesen Aussichten sollte es sich doch lohnen, dass Du Dich mit dem Thema beschäftigst.

Hinter den Zustandsdiagrammen befindet sich ein abstraktes Berechnungsmodell, das Zustandsautomat oder im Englischen „Finite State Machine“ (FSM) genannt wird.

Im Weiteren spreche ich von Zustandsautomat. Das Zustandsdiagramm ist eine grafische Darstellung eines Zustandsautomaten.

Anwendung von Zustandsautomaten

• Das Konzept der Zustandsautomaten ist in der Softwareentwicklung weit verbreitet. Sie werden verwendet z.B. in:
  • Eingebetteten Systemen (hier ist die Hard- und Software untrennbar verbunden. Z.B. unser Kaffeevollautomat, Steuergeräte, usw…),
  • Bildschirmnavigation,
  • Webshops,
  • Geschäftsprozessen.

Eigenschaften eines Zustandsautomaten

• Ein Zustandsautomat besteht aus einer endlichen Anzahl von Zuständen
• Der Zustandsautomat befindet sich in exakt einem dieser Zustände
• Zustandsübergänge (englisch Transition) werden durch ein Ereignis ausgelöst (z.B. eine Bestellung trifft ein, Oma Erna klickt auf „OK“, Onkel Hans beendet die Anwendung, …)
• Ein Zustandsautomat muss einen Initialzustand haben (einen Anfangszustand)
• Ein Zustandsautomat kann, muss aber keinen Endzustand haben

UML Diagramme erzeugen mit draw.io

Über das Internet ist ein Modellierungswerkzeug verfügbar, mit dem UML-Diagramme und somit auch Zustandsdiagramme erstellt werden können. Die Software hat den Namen draw.io. Sie ist unter folgendem URL erreichbar:

https://app.diagrams.net/

Und das Beste ist, die Software ist ohne Kosten verfügbar.

Beispiel eines Zustandsdiagrammes

Abbildung 1: Beispiel eines Zustandsdiagrammes

Erklärung zu diesem Beispiel

Sie besteht aus zwei Zuständen, „Off“ und „On“. Diese Maschine kann sich also zu jedem Zeitpunkt in genau einem der beiden Zustände befinden.

Der Übergang zwischen den Zuständen wird durch das Ereignis „klick“ ausgelöst.

Wenn die Maschine in den Zustand „On“ übergeht, wird zusätzlich die Aktion ausgeführt, die nach dem Schlüsselwort „entry“ angegeben ist. Ein Licht wird eingeschaltet.

Wenn die Maschine den „Ein“-Zustand verlässt, wird eine weitere Aktion ausgeführt, die nach dem Schlüsselwort „exit“ spezifiziert ist. Ein Licht wird ausgeschaltet.

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Zusammenfassung

In diesem Beitrag habe ich Dir gezeigt, wie Du mit Zustandsdiagrammen einfach das Verhalten modellieren kannst und wie Du einfach ein Zustandsdiagramm z.B. mit Hilfe der Software „draw.io“ erstellen kannst.

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