การสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุแบบเรียลไทม์ ( ROOM ) เป็นภาษาเฉพาะโดเมน

ROOM ได้รับการพัฒนาในช่วงต้นทศวรรษ 1990 เพื่อจำลองระบบเรียลไทม์ [ ^{1 ] ใน}ตอนแรกเน้นไปที่การสื่อสารโทรคมนาคมแม้ว่า ROOM จะสามารถนำไปใช้กับระบบเรียลไทม์ที่ขับเคลื่อนด้วยเหตุการณ์ใดๆ ก็ได้

ROOM ได้รับการสนับสนุนโดยObjecTime Developer (เชิงพาณิชย์) และปัจจุบันถูกนำไปใช้โดยโครงการ Eclipse อย่างเป็นทางการ eTrice ^{[ 2 ]}

เมื่อ มีการกำหนดนิยามของ UML2 (เวอร์ชัน 2 ของUMLที่มีส่วนขยายสำหรับการทำงานแบบเรียลไทม์) องค์ประกอบหลายอย่างของ ROOM ก็ได้รับการนำมาใช้ด้วย

ROOM เป็นภาษาสร้างแบบจำลองสำหรับการกำหนดระบบซอฟต์แวร์ ช่วยให้สามารถสร้างโค้ดทั้งหมดสำหรับระบบจากแบบจำลองได้ ROOM มีทั้งรูปแบบข้อความและรูปแบบกราฟิก โดยทั่วไปแล้ว โค้ดที่สร้างขึ้นจะมาพร้อมกับโค้ดที่เขียนด้วยมือ เช่น สำหรับส่วนติดต่อผู้ใช้แบบกราฟิก ( GUI ) โค้ดจะถูกคอมไพล์และเชื่อมโยงกับไลบรารีรันไทม์ซึ่งมีคลาสพื้นฐานและบริการพื้นฐาน (เช่น การส่งข้อความ)

ROOM อธิบายระบบซอฟต์แวร์ในสามมิติ ได้แก่ โครงสร้าง พฤติกรรม และการสืบทอด คุณสมบัติทั้งสามส่วนต่อไปนี้จะอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมในส่วนถัดไป

โครงสร้างใน ROOM ประกอบด้วยแอคเตอร์หรือแคปซูลแอคเตอร์สามารถสื่อสารกันได้โดยใช้พอร์ตพอร์ตเหล่านั้นเชื่อมต่อกันด้วยไบน์ดิงแอคเตอร์จะแลกเปลี่ยนข้อความแบบอะซิง โครนัส ผ่านพอร์ตและไบน์ดิง แต่ละพอร์ต จะถูกกำหนด โปรโตคอล เฉพาะ โปรโตคอลใน ROOM กำหนดชุดข้อความขาออกและชุดข้อความขาเข้า พอร์ตสามารถเชื่อมต่อกันด้วยไบน์ดิงได้หากพอร์ตเหล่านั้นอยู่ในโปรโตคอลเดียวกันและเป็นคอนจูเกตกัน นั่นหมายความว่าพอร์ตหนึ่งส่งข้อความขาออกของโปรโตคอลและรับข้อความขาเข้า พอร์ตนี้เรียกว่า พอร์ต ปกติพอร์ตคู่ของมันซึ่งเรียกว่าพอร์ตคอนจูเกตจะรับข้อความขาออกและส่งข้อความขาเข้าของโปรโตคอล กล่าวอีกนัยหนึ่ง พอร์ตคือการรวมกันของอินเทอร์เฟซที่จำเป็นและอินเทอร์เฟซที่จัดให้ในบทบาทหนึ่ง (เนื่องจากโปรโตคอลเดียวกันสามารถใช้ได้โดยหลายพอร์ตของแอคเตอร์)

นักแสดงหนึ่งคนสามารถประกอบด้วยนักแสดงคนอื่นๆ (ในลักษณะขององค์ประกอบ ) ใน ROOM สิ่งเหล่านี้เรียกว่าการอ้างอิงนักแสดงหรือactor refsโดยย่อ ซึ่งช่วยให้สามารถสร้างลำดับชั้นโครงสร้างที่มีความลึกได้ตามต้องการ

พอร์ตของแอคเตอร์อาจเป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เฟซ (มองเห็นได้จากภายนอก) หรือเป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้าง (ใช้โดยตัวมันเอง) หรือทั้งสองอย่าง พอร์ตที่เป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เฟซเท่านั้นเรียกว่าพอร์ตรีเลย์ พอร์ตเหล่านี้เชื่อมต่อโดยตรงกับพอร์ตของแอคเตอร์ย่อย (โดยส่งต่อการทำงานไปยังแอคเตอร์ย่อย) พอร์ตที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างเท่านั้นเรียกว่าพอร์ตปลายทางภายในพอร์ตที่อยู่ในทั้งโครงสร้างและอินเทอร์เฟซเรียกว่าพอร์ต ปลายทางภายนอก

ตัวละครแต่ละตัวใน ROOM มีพฤติกรรมซึ่งถูกกำหนดโดยใช้เครื่องสถานะจำกัด แบบลำดับชั้น หรือเรียกสั้น ๆ ว่าเครื่องสถานะ เครื่องสถานะเป็นกราฟแบบมีทิศทางประกอบด้วยโหนดที่เรียกว่าสถานะและขอบที่เรียกว่าการเปลี่ยนสถานะการเปลี่ยนสถานะจะถูกกระตุ้นโดยข้อความขาเข้าจากพอร์ตปลายทางภายในหรือภายนอก ในบริบทนี้ ข้อความบางครั้งเรียกว่าเหตุการณ์หรือสัญญาณ หากการเปลี่ยนสถานะระบุ ตัวกระตุ้นบางอย่าง การเปลี่ยนสถานะ นั้นจะเกิดขึ้นเมื่อเครื่องสถานะอยู่ในสถานะต้นทางของการเปลี่ยนสถานะและมีข้อความประเภทที่ระบุโดยตัวกระตุ้นมาถึง หลังจากนั้นสถานะจะเปลี่ยนไปเป็นสถานะเป้าหมายของการเปลี่ยนสถานะ

ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงสถานะ จะมีการเรียกใช้โค้ดบางส่วน โปรแกรมเมอร์ (หรือผู้สร้างแบบจำลอง) สามารถแนบโค้ดเหล่านี้เข้ากับสถานะและการเปลี่ยนสถานะได้ ใน ROOM โค้ดเหล่านี้เขียนด้วยภาษาที่เรียกว่าภาษาในระดับรายละเอียดซึ่งโดยปกติจะเป็นภาษาเป้าหมายของการสร้างโค้ด สถานะหนึ่งๆ สามารถมีโค้ดเริ่มต้นและโค้ดสิ้นสุดได้ในระหว่างการเปลี่ยนแปลงสถานะ โค้ดสิ้นสุดของสถานะต้นทางจะถูกเรียกใช้ก่อน จากนั้นโค้ดการกระทำของการเปลี่ยนสถานะจะถูกเรียกใช้ และสุดท้ายโค้ดเริ่มต้นของสถานะเป้าหมายจะถูกเรียกใช้ ส่วนหนึ่งของโค้ดเหล่านี้โดยทั่วไปคือการส่งข้อความผ่านพอร์ตของแอคเตอร์

เครื่องสถานะใน ROOM ยังมีสัญลักษณ์กราฟิกที่คล้ายกับแผนผังสถานะ UMLด้วย ตัวอย่างแสดงอยู่ในแผนภาพในส่วนนี้

เครื่องสถานะยังสามารถมีลำดับชั้นได้ในแง่ที่ว่าสถานะต่างๆ สามารถมีเครื่องสถานะย่อยได้ โครงสร้างที่คล้ายกันนี้สามารถขยายได้ในระดับความลึกตามอำเภอใจ สำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับความหมายของเครื่องสถานะแบบลำดับชั้น โปรดดูหนังสือต้นฉบับ^{[ 3 ]}

แนวคิดสำคัญในบริบทของเครื่องสถานะคือโมเดลการทำงานแบบ " ทำงานจนเสร็จสมบูรณ์ " (run-to-completion) นั่นหมายความว่าตัวประมวลผลจะประมวลผลข้อความจนเสร็จสมบูรณ์ก่อนที่จะรับข้อความถัดไป เนื่องจากความหมายของการทำงานแบบ "ทำงานจนเสร็จสมบูรณ์" นั้นได้รับการรับประกันโดยสภาพแวดล้อมการทำงาน โปรแกรมเมอร์/ผู้สร้างโมเดลจึงไม่ต้องจัดการกับการซิงโครไนซ์เธรดแบบดั้งเดิม และนี่เป็นเช่นนั้นแม้ว่าระบบ ROOM ทั่วไปจะมีการทำงานพร้อมกันสูงมากเนื่องจากการสื่อสารแบบอะซิงโครนัส และอาจคุ้มค่าที่จะเน้นว่าลักษณะอะซิงโครนัสของระบบ ROOM นั้นไม่ได้เกิดขึ้นโดยบังเอิญ แต่สะท้อนถึงความเป็นอะซิงโครนัสโดยธรรมชาติของเครื่องจักรที่ถูกควบคุมโดยซอฟต์แวร์ แน่นอนว่าสิ่งนี้ต้องการความคิดที่แตกต่างจากที่จำเป็นสำหรับการเขียนโปรแกรมเชิงฟังก์ชันของระบบซิงโครนัส แต่หลังจากที่คุ้นเคยได้ไม่นานก็จะเห็นได้ชัดว่าเครื่องสถานะที่สื่อสารแบบอะซิงโครนัสเหมาะอย่างยิ่งสำหรับซอฟต์แวร์ควบคุม

เช่นเดียวกับ ภาษาการเขียนโปรแกรมเชิงวัตถุอื่นๆROOM ใช้แนวคิดของคลาส Actor คือคลาสที่สามารถสร้างเป็นวัตถุได้หลายครั้งในระบบ แน่นอนว่าแต่ละอินสแตนซ์ของคลาส Actor จะติดตามสถานะของตนเองและสามารถสื่อสารกับอินสแตนซ์อื่นๆ ของคลาสเดียวกัน (และคลาสอื่นๆ) ได้

เช่นเดียวกับภาษาโปรแกรมสมัยใหม่อื่นๆ ROOM อนุญาตให้สืบทอดคลาส Actor ได้ โดยเป็นการสืบทอดแบบเดี่ยว เนื่องจากคลาส Actor สามารถสืบทอดมาจากคลาส Actor อื่น ( คลาสพื้นฐาน ) ได้ คลาสที่สืบทอดมาจะรับคุณสมบัติทั้งหมดของคลาสพื้นฐาน เช่น พอร์ตและ Actor Ref รวมถึง State Machine ด้วย คลาส Actor ที่สืบทอดมาสามารถเพิ่มสถานะและการเปลี่ยนสถานะเพิ่มเติมให้กับคลาสที่สืบทอดมาได้

แนวคิดสำคัญสุดท้ายของ ROOM คือการแบ่งชั้น (Layering ) แนวคิดนี้หมายถึงชั้นแนวตั้งของระบบซอฟต์แวร์ที่ประกอบด้วยบริการและไคลเอ็นต์ ROOM นำเสนอแนวคิดของจุดเข้าถึงบริการ (SAP)สำหรับฝั่งไคลเอ็นต์และจุดจัดเตรียมบริการ (SPP)สำหรับฝั่งเซิร์ฟเวอร์ จากมุมมองของการใช้งาน Actor นั้น SAP และ SPP ทำงานเหมือนพอร์ต เช่นเดียวกับพอร์ต พวกมันเชื่อมโยงกับโปรโตคอล แต่แตกต่างจากพอร์ตตรงที่พวกมันไม่จำเป็นต้อง (และไม่สามารถ) ถูกผูกมัดอย่างชัดเจน แต่ Actor จะผูกติดกับบริการที่เฉพาะเจาะจงโดยการเชื่อมต่อระดับชั้นและการผูกติดของบริการนี้จะถูกส่งต่อแบบวนซ้ำไปยัง Actor ย่อยทั้งหมดของ Actor นี้ แนวคิดนี้คล้ายคลึงกับการฉีดการพึ่งพา (Dependency Injection ) มาก

• Bran Selic, Garth Gullekson, Paul T. Ward: "การสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุแบบเรียลไทม์", นิวยอร์ก, John Wiley & Sons Inc, 1994, ISBN 978-0-471-59917-3^{[ 1 ]}
• ฉบับพิมพ์ใหม่: Bran Selic, Garth Gullekson, Paul T. Ward: "การสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุแบบเรียลไทม์", ฮัมบูร์ก, MBSE4U, 2023, ISBN 978-3911081016^{[ 4 ]}

• สื่อที่เกี่ยวข้องกับการสร้างแบบจำลองเชิงวัตถุแบบเรียลไทม์ในวิกิมีเดียคอมมอนส์