[发明专利]一种从UML活动图到Event-B模型的转换方法

摘要

本发明是一种从UML活动图到Event‑B模型的转换方法，属于计算机软件工程领域。确定UML活动图的模型元素：发起活动的对象、基本活动和活动流；建立对象集合和活动集合，建立不变式以保证每个活动只属于一个对象，将活动的前置条件和后置条件在event的触发条件guards和动作actions中分别声明，对活动流进行映射，包括顺序流、分叉与汇合、分支与合并三种活动流。本发明方法将UML活动图转换为Event‑B模型，通过Event‑B的建模平台对转换后的模型进行形式化验证，可发现UML模型中存在的问题，同时针对作为形式化语言Event‑B不便于建模的问题，实现了利用UML活动图辅助其建模的方法。

主权项

1.一种从UML活动图到Event‑B模型的转换方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤1，确定UML活动图的模型元素，包括发起活动的对象、基本活动和活动流；步骤2，在Event‑B模型中对UML活动图中参与活动的对象进行声明；对UML活动图中参与活动的所有对象建立对象集合OBJ_SETS，对象集合中元素为对象名称，将对象名称作为常量进行声明；步骤3，在Event‑B模型中对UML活动图中的基本活动进行映射；(3.1)对UML活动图中的所有活动名称，建立活动集合ACTIVITY_SETS，活动集合中元素为活动名称，将活动名称作为常量进行声明；(3.2)定义对象变量obj，表示当前活动所处的泳道，声明对象变量obj∈OBJ_SETS；(3.3)定义活动变量activity，表示当前进行的活动，声明活动变量activity∈ACTIVITY_SETS；(3.4)在Event‑B模型的Machine里建立不变式，保证每个活动只属于一个相应的对象；(3.5)将UML活动图中的活动的前置条件在Event‑B模型中的事件event的触发条件guards中进行声明，将UML活动图中的后置条件在动作actions中进行声明；步骤4，在Event‑B模型中对UML活动图中的活动流进行映射；UML活动图中的活动流包括有顺序流、分叉与汇合、分支与合并；(4.1)顺序流的映射规则是：声明控制变量sequence，利用控制变量sequence驱动活动按照顺序流顺序执行，具体是：当活动进入初始状态时，将sequence置为1；对于顺序执行的第i个活动，在活动的触发条件中增加sequence的值为i的条件，i为正整数，当活动中的动作执行完成后，追加sequence的值自增1的动作；(4.2)分叉与汇合的映射规则是：声明用于描述并行动作的动作变量和对象变量，声明两个控制变量sequence和sequence_2；使用控制变量sequence和sequence_2在Event‑B模型实现并发的逻辑为：a.当活动流将要进入分叉时，在将要进入分叉的上一个活动中追加动作，将sequence_2置为1；b.对于分叉中的一支，继续用sequence作为触发条件，控制活动的顺序执行；对于分叉中的另一支，用sequence_2作为触发条件，控制活动的顺序执行；c.在活动流即将汇合时，在汇合后的下一个活动中用两个控制变量sequence和sequence_2同时作为触发条件，表示进入该活动的条件是分叉中的并发事件都已执行完毕；(4.3)分支与合并，分为下面两种情况：(4.3.1)当活动执行完毕后，将进入一个分支判断，根据判断结果的不同，进入不同的活动；该情况的映射规则为：声明判定条件变量decision∈BOOL，当判定条件为真时，decision＝True，当判定条件为假时，decision＝False；将判定条件对应的decision的取值加入对应要进入的活动的触发条件中；(4.3.2)当活动1执行完毕后，将进入一个分支判断，如果判断条件为真，继续执行活动2，如果判断条件为假，则返回活动1重新执行，直到判断条件为真后才离开活动1；该情况的映射规则为：按照(4.3.1)中声明判定条件变量decision，当判定条件为真时，decision＝True，当判定条件为假时，decision＝False；增加辅助事件Loop_Branch，其中的动作为将控制变量sequence的值减1，在事件event的触发条件中加入decision＝False，通过辅助事件Loop_Branch使活动流在判定条件为假时自动回到活动1中重新执行。