UML状态图及其组成元素简介

统一建模语言UML中有五类图，你对其中的UML状态图是否熟悉，这里就向大家简单介绍一下UML状态图，希望通过本文的介绍你对UML状态图有一定的认识。

本节和大家一起学习一下UML状态图，主要包括UML状态图简介和状态图组成元素两大部分内容，相信通过本节的学习你对UML状态图的概念有明确的认识。

一、UML状态图简介（Brief introduction）

状态图（Statechart Diagram）主要用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，表现为一个对象所经历的状态序列，引起状态转移的事件（Event），以及因状态转移而伴随的动作（Action）。一般可以用状态机对一个对象的生命周期建模，状态图用于显示状态机（State Machine Diagram），重点在与描述状态图的控制流。

状态机描述了门对象的生存期间的状态序列，引起转移的事件，以及因状态转移而伴随的动作（Action）.
如门的例子

状态有Opened、Closed、Locked。

事件有 Open、Close、Lock和Unlock。

 

注意：

1、并不是所有的事件都会引起状态的转移，比如当门是处于【Opened】状态，不能进行【Lock】事件。

2、转移（Transition）有警备条件（guard condition），比如只有doorWay->isEmpty 条件满足时，才会响应事件。

 

二、UML状态图元素（State Diagram Elements）

1、状态（States）

指在对象的生命周期中的某个条件或者状况，在此期间对象将满足某些条件、执行某些活动活活等待某些事件。所有对象都有状态，状态是对象执行了一系列活动的结果，当某个事件发生后，对象的状态将发生变化。

状态用圆角矩形表示

初态和终态（Initial and Final States）初态用实心圆点表示，终态用圆形内嵌圆点表示。

2、转移（Transitions）

UML状态图中转移（Transitions）是两个状态之间的一种关系，表示对象将在源状态（Source State）中执行一定的动作，并在某个特定事件发生而且某个特定的警界条件满足时进入目标状态（Target State）

事件标记（Trigger）：是转移的诱因，可以是一个信号，事件、条件变化（a change in some condition）和时间表达式。

警界条件（Guard Condition）：当警界条件满足时，事件才会引发转移（Transition）。

结果（Effect）：对象状态转移后的结果。

3、动作（State Actions）

UML状态图中的动作（Actions）是一个可执行的原子操作,也就是说动作是不可中断的，其执行时间是可忽略不计的。

在上例中，对象状态转移后的结果显示在转移线上，如果目标状态有许多转移，而且每个转移有相同的结果，这时把转移后的结果（Effect）展示在目标状态中（Target State）更好一些，可以定义进入动作（Entry Action ）和退出动作（Exit Action）

4、自身转移（Self-Transitions）

状态可以有返回自身状态的转移，称之为自身转移（Self-Transitions）

2S后，Poll input事件执行，转移到自己状态【Waiting】

5、组合状态（Compound States）

UML状态图中嵌套在另外一个状态中的状态称之为子状态（sub-state）,一个含有子状态的状态被称作组合状态（Compound States）.
如下图，【Check PIN】是组合状态，【Enter PIN】是子状态。

状态机【Check PIN】的细节被分割到另外一个图中了。

6、进入节点（Entry Point）

由于一些原因并不会执行初始化（initialization），而是直接通过一个节点进入状态【Ready】，则此节点称之为进入节点（Entry Point）

7、退出节点（Exit Point）

8、历史状态（History States）

历史状态是一个伪状态（Pseudostate）,其目的是记住从组合状态中退出时所处的子状态，当再次进入组合状态，可直接进入这个子状态，而不是再次从组合状态的初态开始。

在上图的UML状态图中，正常的状态顺序是:【Washing】- >【Rinsing】->【Spinning】。

如果是从状态【Rinsing】突然停电（Power Cut）退出，,洗衣机停止工作进入状态【Power Off】，当电力恢复时直接进入状态【Running】。

9、并发区域（Concurrent Regions）

UML状态图可以分为区域，而区域又包括退出或者当前执行的子状态。说明组合状态在某一时刻可以同时达到多个子状态。如下图刹车系统，同时进入前刹车【Applying Front Brakes】状态和后刹车【Applying Rear Brakes】状态。