Exécution de modèles avec PauWare

PauWare est une libraire et un moteur qui permettent de "programmer" et d'exécuter des machines à état UML 2.0 pour toutes les distributions de Java (SE, EE, ME ainsi que Android).

Le principe général de programmation avec PauWare est que l'on crèe une structure de machines à états (ses états et transitions) à laquelle on associe des opérations métier. Ces opérations (concrètement des méthodes Java) seront exécutées en fonction des transitions suivies et des états atteints quand des événements sont générés. Ces opérations métier feront des calculs ou des requêtes sur des bases de données mais ne devront pas contenir de contrôle (threads ...) car c'est la machine à états qui définit le comportement de l'application. On différencie ainsi d'un coté les opérations métier et la façon de comment et quand elles sont appelées (c'est le but de la machine à états).

Quelques éléments de programmation :

• Un état (primitif, composite ...) est une instance de la classe Statechart. On peut lui associer des actions ("do", "entry", "exit") ainsi que des invariants pour vérifier qu'il est dans un état correct.
  
  
• Une machine à états est une instance de la classe Statechart_monitor
  
  
• On ajoute des transitions entre deux états sur une instance de machines à états via l'opération fires qui est disponible en multiples versions en fonction des besoins : une transition a pour éléments obligatoires le nom de l'événement associé, les références sur les états de départ et d'arrivée et en option la référence sur une garde ou une action.
  
  
• L'envoi d'un événement et sa gestion par le moteur PauWare se fait en appelant run_to_completion sur l'instance de la machine à états avec le nom de l'événement en paramètre. De préférence, on écrira cette ligne de code dans une méthode dédiée à cet événement.
  
  
• Une garde de transition ou un invariant d'état se code via une méthode Java renvoyant un booléen.
  
  
• Une action (d'un état ou d'une transition) est une méthode Java standard.
  
  
• Quand on associe un invariant, une garde ou une action à un état ou une transition, on précise la référence de l'objet sur lequel on l'appelera ainsi que le nom de la méthode associée (et les éventuels paramètres). La méthode sera alors exécutée par appel dynamique. On peut donc organiser son code comme on le veut, dans différentes classes et via différents objets.
  
  
• Un viewer est disponible pour observer l'état courant de la machine à états : dans un navigateur Web, la machine à états exécutée est affichée sous forme graphique d'une machine à états UML.

Liens vers les ressources

• Le site de PauWare : http://www.pauware.com
• Téléchargement de PauWare
• Javadoc de PauWare

Première partie : étude d'un exemple

Récupérez via le lien ci-dessus le Jar pour la version Java EE de Pauware. Créez un nouveau projet (Netbeans ou Eclipse) où vous placerez ce Jar ainsi que le fichier My_stack.java. Ce fichier contient l'implémentation de la machine à états ci-dessous qui contrôle une pile (java.util.Stack). Les états correspondent au niveau de remplissage de la pile et autoriseront alors, via la présence ou l'absence de transitions, de pouvoir dépiler ou empiler des éléments lors de l'occurence des événements "pop" ou "push". Cette machine définit des transitions avec des gardes ainsi que des actions (par contre il n'y a pas d'actions associées aux états). Les états contiennent également des invariants.

Etudiez et exécutez cette machine à états.

Seconde partie : implémentation d'une machine à états

Vous implémenterez la machine à états ci-dessous qui gère la vitesse d'une voiture en fonction des deux événements "accelerer" et "ralentir". La voiture peut rouler entre 0 et 100 km/h.

Implémentez pour commencer une classe "Voiture" qui contiendra les deux attribus "vitesse" et "maxAtteint" que l'on voit sur la machine à états. Ensuite, implémentez dans une autre classe la machine à états. Contrairement à la précédente, il n'y a pas d'actions associées aux transitions mais cette fois aux états. Une action est associée à un état via la méthode doActivity de Statechart.