UML 状态图

•状态和状态机

状态、状态表示法及状态机

•状态是指在对象生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件的一个条件和状况

•一个状态通常包括名称、进入/退出活动、内部转换、子状态和延迟事件等五个部分组成

•状态机是计算机科学理论的一部分，但UML中的状态机模型主要是基于David Harel所做的扩展，是用来展示状态与状态之间转换的图

•如何阅读状态机图

阅读最简单的状态图

•最为核心的元素无外乎是两个：一个是用圆角矩形表示的状态（初态和终态例外）；另一个则是在状态之间的、包含一些文字描述的有向箭头线，这些箭头线称为转换

转换的五要素

•源状态：即受转换影响的状态

•目标状态：当转换完成后对象的状态

•触发事件：用来为转换定义一个事件，包括调用、改变、信号、时间四类事件

•监护条件：布尔表达式，决定是否激活转换、

•动作：转换激活时的操作

读图小结

•与状态off相关的转换有两个，其触发事件都是turnOn，只不过其监护条件不同。如果对象收到事件turnOn，那么将判断壶中是否有水；如果[没水]，则仍然处于off状态；如果[有水]则转为on状态，并执行“烧水”动作

•而与状态on相关的转换也有两个，如果“水开了”就执行turnOff，关掉开关；如果烧坏了，就进入了终态了

复杂转换

转换类型	描述	语法
外部转换	对事件做出响应，引起状态变化或自身转换，同时引发一个特定动作，如果离开或进入状态将引发进入转换、离开转换	事件(参数)[监护条件]/动作
内部转换	对事件做出响应，并执行一个特定的活动，但并不引起状态变化或进入转换、离开转换	事件(参数)[监护条件]/动作
进入转换	当进入某一状态时，执行相应活动	entry/活动
退出转换	当离开某一状态时，执行相应活动	exit/活动

阅读带有复杂转换的状态图

只有动作描述，进入和退出和操作方法写在了里面

各种转换的区别

•进入和退出转换：当进入一个状态时，执行某个动作；或当退出某个状态时，执行什么动作。这时就可以使用进入和退出转换来表示

•内部转换：用来处理一些不离开该状态的事件

活动与延迟事件

•活动：当对象处于一个状态时，它一般是空闲的，在等待一个事件的发生。但是某些时间，你可能希望描述个正在进行的活动。在处于一个状态的同时，对象做着某些工作，并一直继续到被某个事件中断

•延迟事件：延迟事件是一种特殊的事件，它是指该事件不会触发状态的转换，当对象处于该状态时事件不会丢失，但会被延迟执行。例如，当E-mail程序中正在发送第一封邮件时，用户下达发送第二封邮件执令就会被延迟，但第一封邮件发送完成后，这封邮件就会被发送。这种事件就属于延迟事件

复合状态表示法

分解指示符

顺序复合状态图

监护条件为“应答音”，代表已连接。

并发复合状态图

三种评测方式

历史

•“一个圆圈中加上字母H”，是用来表示历史状态的。

它的含义是：当从状态“结账”和“显示购物车”返回子状态“显示索引信息”时，将进入的是离开时的历史状态。也就是说，转到购物车或结账区之后，再回到“浏览目录”的页面时，其中的内容是不变的，仍然保留原来的信息。

子状态机

•将子状态机单独定义，并对其进行命名（通常以大写字母开头），然后在需要使用的地方来引用它

引用C状态机

•如何绘制状态机图

绘制状态机图

•绘制状态机图的理想步骤是：寻找主要的状态，确定状态之间的转换，细化状态内的活动与转换，用复合状态来展开细节

•寻找主要状态：对于航班机票预订系统而言，显然包括的状态主要有
-- 在刚确定飞机计划时，显然是没有任何预订的，并且在有人预订机票之前都将处于这种“无预订”状态
-- 对订座而言显然有“部分预订”和“预订完”两种状态
-- 而当航班快要起飞时，显然要“预订关闭”
总结一下，主要有四种状态：无预订、部分预订、预订完以及预订关闭

•确定状态间转换

表格横向是转出

表格纵向是转入

源目标	无预订	部分预订	预订完	预订关闭
无预订		预订()	不直接转换	关闭()
部分预订	退订(),使预订人=0		预订(),无空座	关闭()
预订完	不直接转换	退订()		关闭()
预订关闭	无转换	无转换	无转换

 

•细化状态内的活动与转换

•使用复合状态

•状态机图应用说明

•对对象生命周期建模：主要描述对象能够响应的事件、对这些事件的响以及过去对当前行为的影响

•对反应型对象建模：这个对象可能处于的稳定状态、从一个状态到另一个状态之间的转换所需的触发事件，以及每个状态改变时发生的动作

•状态机图既可以用来表示一个业务领域的知识，也可以用来描述设计阶段对象的状态变迁

•本章小结

•首先介绍了“状态”的概念和UML表示法，然后引入了状态机的概念

•通过三个例子逐一说明简单状态机图、包含复杂转换的状态机图以及包含复合状态的状态机图的阅读方法

•，紧接着通过一个航班机票预订系统来阐述了状态图的绘制过程：确定状态，分析状态间的转换，细化活动与内部转化，通过复合状态来组织

•简明地点出状态图的两大功能：对对象的生命周期建模以及对反应型对象的行为建模

内容出自：UML 面向对象设计PPT