14、组件可靠性建模：错误行为与传播分析

组件可靠性建模：错误行为与传播分析

1. 扩展协议状态机

1.1 协议状态机（PSM）基础

协议状态机（PSM）是在分类器上下文中定义的一种专门的行为状态机。它用于指定在何种状态和条件下可以调用分类器的哪些操作，仅描述分类器的合法使用情况。PSM 的特点如下：
- 无具体行为实现 ：转换或状态中不允许有操作，状态也没有进入、退出和执行活动。
- 允许的结构 ：允许复合状态和并发区域，但不允许历史伪状态。
- 协议转换 ：捕获上下文分类器的合法转换，有前置条件、触发器和后置条件。它表明在特定条件（前置条件）下可以调用关联操作，执行完成后若满足后置条件则可到达目标状态。
- 运行到完成语义 ：PSM 继承了行为状态机（BSM）的运行到完成语义，即转换上的操作不可中断，转换期间不接受其他事件。例如，若在调用操作执行期间激活了故障，转换将无法完成，且无法捕获嵌套调用。
- 单向通信 ：由于其限制，PSM 只能捕获单向通信。例如，在图 2(d) 中，可使用 PSM 对连接到 AlarmService 组件的提供接口的通信进行建模，但只能捕获该接口的传入调用，且每个接口都需要单独的 PSM。

1.2 UML 中的端口

在 UML 中，端口是分类器的属性，可与组件关联，用于指定组件与其环境以及组件与其内部部分之间的交互点。端口可以关联所需和提供的接口组合，因此可以指定向其他组件提供的服务以及所需的服务。在案例研究中，假设每个组件只