Метод текстового сравнения переходов
Как и при написании программ на традиционных языках программирования, при создании UML-моделей крайне желательно избегать дублирования элементов модели, повторно используя вместо этого существующие элементы, так как наличие нескольких копий каких-либо элементов модели может осложнять понимание и модификацию. В контексте исполняемых моделей, специфицированных посредством конечных автоматов, на практике наиболее часто встречаются дублирование общей архитектуры автомата и дублирование переходов. В первом случае в модели будет встречаться несколько похожих на вид, но необязательно эквивалентных автоматов. Избежать дублирования в данной ситуации весьма затруднительно, можно лишь описать повторяющуюся часть автомата как типичный прием проектирования автоматов (pattern), сохранив информацию об использовании этого образца в комментарии к автомату.
В случае наличия в автомате эквивалентных переходов дублирование можно устранить за счет применения трансформаций, описанных в следующих параграфах. Однако задача автоматического обнаружения эквивалентных переходов оказывается достаточно сложной и весьма актуальной для больших автоматных моделей.
Эквивалентность переходов в автомате означает совпадение списка стимулов, инициирующих эти переходы, а также эквивалентность действий, выполняемых при срабатывании заданного перехода. Если автоматическая проверка эквивалентности списков сигналов, инициирующих сравниваемые переходы, не представляет никакой трудности, то проблема определения эквивалентности двух программ, к которой сводится проверка эквивалентности последовательности действий, выполняемых в переходах, алгоритмически неразрешима. Кроме того, сложно определить критерии эквивалентности двух автоматов.
Несмотря на это, для конечных автоматов весьма хорошо зарекомендовал себя простой подход, суть которого состоит в сравнении текстовых строк, описывающих переход. При очевидной простоте реализации этот способ позволяет достаточно эффективно находить в автомате эквивалентные переходы.
Эквивалентность текстуально совпадающих действий, приписанных переходам, практически очевидна. Достаточно учесть, что оба перехода описаны в контексте одного конечного автомата, и поэтому все использованные при их описании идентификаторы, например, имена функций и переменных, означают в обоих переходах одни и те же объекты. Действительно, каждое имя в переходе либо относится к объекту, объявленному локально, и тогда его определения текстуально совпадают в обоих переходах, и для них можно повторить это рассуждение; либо относится к объекту, определенному в контексте автомата и выше, но в этом случае правила, по которым идентификатору сопоставляется элемент модели, дадут одинаковый результат для обоих переходов, так как их применение в обоих случаях можно начинать с автомата, содержащего оба рассматриваемых перехода, поскольку сами переходы не содержат подходящего объекта. Отсюда следует, что текстуальное совпадение переходов гарантирует их эквивалентность.
Тем не менее, отсутствие текстуального совпадения отнюдь не обязательно означает отсутствие эквивалентности: к примеру, если в одном из переходов выполняются действия {a++; b++}, а в другом - {b++; a++}, где и a и b являются атрибутами класса, содержащего автомат, то эти переходы можно считать эквивалентными, хотя текстуально они различны. Однако текстуальное сравнение может быть использовано и позволяет получать приемлемые результаты.
Метод текстуального сравнения может быть усовершенствован следующим образом: перед сравнением из строк, описывающих переходы, удаляются фрагменты, не имеющие отношения к выполняемым действиям, например, комментарии. Кроме того, все локальные идентификаторы (в случае, если их количество в обоих переходах одинаково) следует переименовать так, чтобы они имели одни и те же имена в порядке их объявления.
Автоматизация поиска эквивалентных переходов позволяет упростить процесс применения трансформаций, устраняющих дублирование переходов.
