UML的状态转换图

UML的状态机图UML（Unified Modeling Language）是一种标准化的建模语言，用于描述软件系统中的各种构建块和交互关系。

UML的状态机图是其中一个最为重要的建模图之一。

什么是状态机图？状态机图是一种用于描述对象行为的UML图表。

它以有限状态机的形式描述对象或系统在不同状态下对事件以及其他因素产生的响应。

状态机图显示了对象的状态及其之间的转换。

状态机图主要由三个部分组成：状态、转移和事件。

状态表示对象或软件系统处于的状态，转移表示状态之间的转换，事件则表示导致状态转换的触发器或条件。

状态机图的建立过程在建立状态机图之前，需要先确定对象或软件系统的状态、转移和事件。

1. 确定状态首先需要确定对象或软件系统可能出现的所有状态。

每个状态都应该有一个名称、一个描述以及一个标识符。

状态可以是“初态”（启动状态）、“终态”（结束状态）或“中间态”（中间状态）。

2. 确定转移和事件根据对象或软件系统的实际情况，确定状态之间的转移以及导致转移的事件或条件。

每个转移都应该有一个名称、一个标识符以及一个触发器。

触发器可以是一些条件，例如键盘上的一个按键或计时器到期，也可以是上一个状态完成某些任务导致的条件。

例如，在一个自动售货机的状态机图中，售货机可能处于“待机”、“已付款”、“正在出货”、“出货完成”四种状态。

当用户选择购买商品并投入硬币时，售货机会从“待机”状态转移到“已付款”状态，并且会关闭“使用硬币”事件。

当售货机完成出货并关闭接口时，它会从“正在出货”状态转移到“出货完成”状态。

状态机图的用途状态机图有很多用途。

它可以用于描述产品或系统的交互设计，也可以用于演示API和网络安全策略的行为。

一些常见的用途包括：1. 软件开发状态机图可以在软件开发过程中用于确定软件的行为、处理错误和异常情况、定义状态转换以及帮助代码实现。

通过建立状态机图，可以更好地理解软件中各个状态的流转情况，从而提高软件开发效率。

UML图详解（⼋）——状态机（状态图和活动图）⼀、概念状态图和活动图是状态机的两种表现形式。

利⽤状态机可以精确地描述对象的⾏为。

从对象的初始状态起，开始响应事件并执⾏某些动作，这些事件引起状态的转换；对象在新状态下⼜开始响应事件和执⾏动作，如此连续进⾏直到终结状态。

⼆、状态图状态图（State Diagram）=状态（State）+迁移（Transition）⼀个状态图描述⼀个状态机。

状态图表现从⼀个状态到另⼀个状态的控制流。

<1>状态图的语法1>除了状态中的初始状态（实⼼圆）和终⽌状态（⽜眼形状），其它状态⽤⼀个圆⾓矩形表⽰转换表⽰状态间可能的路径，⽤箭头表⽰事件/动作写在由它们触发引起的转换上<2>状态2>状态⼀般是给定类对象中的⼀组属性值，在其所在的上下⽂中应该唯⼀，但可以匿名。

在对系统建模时，我们可以只关⼼那些明显影响对象⾏为的属性以及由他们表达的对象状态，⽽不⽤理睬那些于对象⾏为⽆关的状态。

表⽰⽅式：状态由⼀个带圆⾓的矩形表⽰。

应⽤标签标⽰状态的内部活动。

语法：标签/活动表达式UML提供的标签：1. entry：当进⼊⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在状态中其它任何活动之前被⾃动触发。

2. do：当状态处于激活时执⾏do活动，do活动在进⼊活动之后执⾏，并且⼀直运⾏到它本⾝完成为⽌。

3. exit：当离开⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在该状态结束之前、所有其它活动都完成后被触发。

状态可以嵌套状态图，此时状态称为组成状态，否则为简单状态。

⼊⼝事件表⽰⼀个⼊⼝的动作序列，它在进⼊状态时执⾏。

⼊⼝事件的动作是原⼦的，并且先于⼈和内部活动或转换。

出⼝事件表⽰⼀个出⼝的动作序列，它在退出状态时执⾏。

出⼝事件也是原⼦的，它跟在所有的内部活动之后，但是先于所有的出⼝转换。

1. 简单状态（Simple State）2. 复合状态（Composite State）复合状态可以有多组状态图，每组⽤虚线分割开来。

UML状态图的状态转换与约束条件解析UML（Unified Modeling Language）状态图是一种用于描述对象的行为和状态的图形化工具。

它是软件开发过程中的一种重要的建模技术，可以帮助开发人员更好地理解和设计系统的状态转换和约束条件。

在本文中，我们将探讨UML状态图中的状态转换和约束条件的解析。

一、状态转换状态转换是UML状态图中的核心概念之一。

它描述了对象在不同状态之间的转换过程。

在状态图中，每个状态都表示对象可能处于的一种状态，而状态之间的转换则表示对象在不同状态之间的变化。

状态转换可以通过不同的事件触发。

事件是导致状态转换的原因，可以是外部的输入、时间的变化或者是内部的条件满足。

当一个事件发生时，系统会根据一定的规则进行状态转换。

这些规则可以通过转换条件和动作来定义。

二、转换条件转换条件是状态转换的约束条件。

它描述了在什么情况下可以进行状态转换。

转换条件可以是简单的逻辑表达式，也可以是复杂的约束条件。

它们可以基于对象的属性、事件的发生、时间的变化等等。

转换条件可以使用各种逻辑运算符进行组合。

例如，可以使用AND、OR、NOT等运算符来组合多个条件。

这样可以更灵活地定义状态转换的条件。

转换条件的解析是状态图分析的一个重要步骤。

在解析过程中，我们需要确定每个状态转换的转换条件是否满足。

如果满足，则进行状态转换；如果不满足，则保持当前状态。

这样可以确保系统在不同状态之间的转换是合理的。

三、约束条件解析约束条件是对系统的行为和状态的限制。

它们可以用于描述系统的一些特定规则和要求。

在UML状态图中，约束条件可以与状态、转换条件以及动作相关联。

约束条件可以是简单的限制，也可以是复杂的规则。

它们可以基于对象的属性、事件的发生、时间的变化等等。

约束条件可以使用各种逻辑运算符进行组合，以满足不同的需求。

约束条件的解析是状态图分析的一个关键步骤。

在解析过程中，我们需要确定每个约束条件是否满足。

如果满足，则系统可以按照规定的行为和状态进行操作；如果不满足，则需要根据约束条件进行相应的处理。

UML状态机图1.状态机图的作用状态机图是用来为对象的状态及造成状态改变的事件建模。

UML的状态机图主要用于建立对象类或对象的动态行为模型，表现一个对象所经历的状态序列，引起状态或活动转移的事件，以及因状态或活动转移而伴随的动作。

状态机图也可用于描述Use Case,以及全系统的动态行为。

状态机图表示一个模型元素在其生命期间的情况：从该模型元素的开始状态起，响应事件，执行某些动作，引起转移到新状态，又在新状态下响应事件，执行动作，引起转移到另一个状态，如此继续，直到终结状态。

2.状态机图的基本元素状态机图的基本元素包括：状态、转移、事件、伪状态和复合状态。

状态图由状态（state，圆角矩形）与转换（transition，连接状态的箭头）组成。

引起状态改变的触发器（trigger）或者事件（event）沿着转换箭头标示。

如图所示灯光有2个状态：off与on。

当lift switch或者lower switch事件被触发时，灯光状态会改变。

图表1 状态图的基本元素状态图通常有初始伪状态（initial pseudostate）和最终状态（final state），分别表示状态机的开始和结束。

初始状态用实心圆表示，终止状态用牛眼表示。

图表2状态图中的初始伪状态与最终状态2.1状态（state）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。

图表3 带分栏的状态在状态图的下面部分可以标识内部活动，包括事件和动作（event/action）。

Entry和exit事件是标准的，任何一个进入状态的转换都将会调用entry动作，任何一个退出状态的转换都将会调用exit动作，而且也可以添加自己的事件。

与do行为不同，进入和退出行为是无法被中断的。

图表4状态的内部行为例如，咖啡机正在煮咖啡的状态（Brewing），并且可以把行为写在状态内。

UML中的状态图的转换规则与实际应用案例解析UML（Unified Modeling Language）是一种广泛应用于软件工程领域的建模语言，其中的状态图(State Diagram)是一种用于描述对象在其生命周期中的状态和状态之间的转换的图形化工具。

状态图在软件开发中具有重要的作用，能够帮助开发人员更好地理解系统的行为和状态变化，从而更好地进行系统设计和开发。

一、状态图的转换规则在状态图中，状态(State)是指对象在特定时间点的条件和属性的集合，而状态之间的转换(Transition)则表示对象在不同状态之间的变化。

为了规范和简化状态图的设计和理解，UML定义了一些转换规则，以下是其中的几个重要规则：1. 状态之间的转换必须有一个触发事件(Event)：触发事件是指导致状态转换发生的外部或内部事件，例如用户输入、系统定时器等。

每个转换都必须与一个触发事件相关联，以明确转换的触发条件。

2. 转换可以有一个或多个条件(Guard Condition)：条件是指在触发事件发生时必须满足的条件，用于决定是否进行状态转换。

条件可以是简单的布尔表达式，也可以是复杂的逻辑判断。

3. 转换可以有一个或多个动作(Action)：动作是指在状态转换发生时执行的操作，用于改变对象的属性或执行一些特定的行为。

动作可以是简单的赋值操作，也可以是复杂的函数调用。

这些转换规则能够帮助开发人员清晰地定义状态图中的状态和转换，从而更好地理解系统的行为和状态变化。

二、状态图的实际应用案例解析为了更好地理解状态图的实际应用，我们以一个简单的电梯系统为例进行解析。

在电梯系统中，电梯可以处于三种状态：停止状态、上升状态和下降状态。

当电梯处于停止状态时，可以通过按下上升或下降按钮触发状态转换。

当电梯处于上升状态时，可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。

当电梯处于下降状态时，同样可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。

状态转换:状态转换图疯狂代码 / ĵ:http://SoftwareEngineering/Article35558.html; ; ; 在需求分析过程中应该建立起软件Software行为模型状态转换图(简称为状态图)通过描绘系统状态及引起系统状态转换事件来表示系统行为此外状态图还指出了作为特定事件结果将执行哪些动作(例如处理数据)因此状态图提供了行为建模机制可以满足第 3条分析准则要求; ; ; 状态是任何可以被观察到系统行为模式个状态代表系统种行为模式在状态图中用圆形框或椭圆框表示状态通常在框内标上状态名状态规定了系统对事件响应方式c系统对事件响应既可以是做个(或系列)动作也可以是仅仅改变系统本身状态通常在表示状态框内用关键字d0(后接冒号)标明进入该状态时系统行为(即所做动作); ; ; 事件是在某个特定时刻发生事情它是对引起系统从个状态转换到另个状态外界事件抽象例如内部时钟指明某个规定时间段已经过去鼠标移动或点击等都是事件简而言的事件就是引起系统状态转换控制信息; ; ; 在状态图中从个状态到另个状态转换用箭头线表示箭头表明转换方向箭头线上 2标上事件名必要时可在事件名后面加个方括号括号内写上状态转换条件也就是说仅当方括号内所列出条件为真时该事件发生才引起箭头所示状态转换; ; ; 图3．7给出了状态图中使用主要符号;; ; ; 状态图既可以表示循环运行过程也可以表示单程生命期当描绘循环运行过程时通常不关心循环是怎样启动当描绘单程生命期时需要标明状态(系统启动时进入状态)和最终状态(系统运行结束时到达最终状态)在状态图中状态用实心圆表示最终状态用对同心圆(内圆为实心圆)表示; ; ; 为了具体介绍说明怎样用状态图建立系统行为模型下面举个例子图3．8是人们非常熟悉电话系统状态图 ; ; ; 图中表明没人打电话时电话处于闲置状态；有人拿起听筒则进入拨号音状态到达这个状态后电话行为是响起拨号音；这时如果拿起听筒人改变主意不想打了他把听筒放下(挂断)电话重又回到闲置状态；如果拿起听筒很长时间不拨号(超时)则进入超时状态……; ; ; 读者对电话都很熟悉无须仔细讲述大家也很容易看懂图3．8因此我们不再讲述图中每个状态含义以及状态问转换过程了;2009-2-12 3:38:04疯狂代码 /。

UML之状态机图状态机图基本概念: 状态机图，UML 1.x规范中称状态图，是⼀个展⽰状态机的图。

状态机图基本上就是⼀个状态机中元素的投影，这也就意味着状态机图包括状态机的所有特征。

状态机图显⽰了⼀个对象如何根据当前状态对不同事件做出反应的动态⾏为。

状态机图主要由状态和转换两种元素组成。

状态机 状态机是⼀种⾏为，它说明对象在其⽣命周期中响应事件所经历的状态变化序列以及对那些时间的响应。

⼀般情况下，⼀个状态机依附于⼀个类，⽤来描述这个类的实例的状态及其转换，和对接收到的事件所做出的响应。

此外，状态机也可以依附于⽤例、操作、协作等元素上，描述它们的执⾏过程。

状态机从对象的初始状态开始，响应事件并执⾏某些动作，从⽽引起状态的转换；在新状态下⼜继续响应事件并执⾏动作，如此循环进⾏到对象的终结状态。

状态机主要由状态、转换、事件、动作和活动5部分组成。

1）状态表⽰对象的⽣命周期中的⼀种条件或情况。

2）转换表⽰两种状态间的⼀种关系。

3）事件表⽰在某⼀时间与空间下所发⽣的有意义的事情。

4）动作表⽰⼀个可执⾏的原⼦操作，是UML能够表达的最⼩计算单元5）活动表⽰状态机中的⾮原⼦执⾏，⼀般由⼀系列动作组成。

状态机图作⽤：状态机图⽤于对系统的动态⽅⾯进⾏建模，适合描述⼀个对象在其⽣命周期中的各种状态及状态的转换。

状态机图的作⽤主要体现在以下⼏点：1）状态机图描述了状态转换时所需的触发事件和监护条件等因素，有利于开发⼈员捕捉程序中需要的事件。

2）状态机图清楚地描述了状态之间的转换及其顺序，这样就可以⽅便地看出事件的执⾏顺序，状态机图的使⽤节省了⼤量的描述⽂字。

3）清晰的事件顺序有利于开发⼈员在开发程序时避免出现事件错序的情况。

4）状态机图通过判定可以更好地描述⼯作流在不同的条件下⽽出现的分⽀。

状态机图的组成: 简单状态、转换、伪状态。

简单状态 状态是状态机图的重要组成部分，它描述了⼀个对象稳定在的某⼀个持续过程或所处状况，与动态⾏为的执⾏所产⽣的结果。

UML状态图的同步与异步状态转换技巧UML（统一建模语言）是一种用于软件开发过程中的图形化建模语言，其中的状态图是一种常用的建模工具。

状态图可以用于描述对象在不同状态之间的转换和行为。

在状态图中，同步和异步状态转换是两种常见的转换方式。

本文将探讨UML状态图中的同步和异步状态转换技巧，并介绍如何在实际应用中灵活运用。

一、同步状态转换同步状态转换是指在状态转换发生时，必须等待当前状态的所有活动完成后才能进行下一步的状态转换。

这种方式适用于需要按照确定的顺序执行的状态转换。

在状态图中，同步状态转换可以通过箭头连接状态之间的转换路径来表示。

例如，考虑一个简单的订单处理系统。

在订单状态图中，可以定义多个状态，如“新订单”、“待处理”、“已发货”和“已完成”。

当订单状态从“新订单”转换到“待处理”时，系统需要等待相关的处理流程完成，如库存检查、支付确认等。

只有当这些活动全部完成后，订单状态才能继续转换到下一个状态。

这种同步状态转换可以确保订单处理的顺序和正确性。

二、异步状态转换异步状态转换是指在状态转换发生时，不需要等待当前状态的所有活动完成，可以立即进行下一步的状态转换。

这种方式适用于需要并发执行的状态转换。

在状态图中，异步状态转换可以通过在状态之间的转换路径上添加触发事件来表示。

继续以订单处理系统为例，假设在“待处理”状态下，系统可以同时进行库存检查和支付确认两个活动。

当这两个活动完成后，订单状态可以同时转换到“已发货”和“已完成”两个状态。

这种异步状态转换可以提高系统的并发处理能力，缩短订单处理的时间。

三、同步与异步状态转换的选择在实际应用中，选择使用同步还是异步状态转换取决于系统的需求和设计目标。

同步状态转换适用于需要按照确定顺序执行的状态转换，可以确保系统的可靠性和正确性。

异步状态转换适用于需要并发执行的状态转换，可以提高系统的并发处理能力和效率。

在进行状态转换时，还需要考虑状态之间的约束和条件。