UML精粹5 - 状态图，活动图，通信图，组合结构，组件图，协作，交互概述图，时间图

状态机图state machine diagram

下面是状态图的一个例子（一个城堡中的秘密保险箱的控制面板）。

转换transition包括3个部分：trigger-signature [guard]/activity，每个部分都是可选的。

内部活动

状态可以在没有转换时响应事件，可以使用内部活动来表示：将事件，警戒条件和活动放在状态框里面。

一个文本域的typing状态的内部事件

活动状态

前面描述的状态中，对象是安静的，它在等待下一个事件，然后决定做点什么。在某个状态中的对象也可以是活动的，比如searching状态，使用do-activity来表示，如下图。

超状态superstate

有时候，你会发现若干个状态共享共同的转换和内部活动。可以把它们当做子状态，把共享行为移进超状态。

并发状态concurrent state

状态可以分解为若干正在并发进行的正交状态图。如下图展示了一个简单的闹钟，它可以播放CD或者收音机，以及展示当前时间或者闹钟时间。

实现状态图

状态图的实现主要有3中方式：嵌套switch、状态模式和状态表。

1. 最直接的方式是使用switch，如下面的代码实现了保险箱控制面板实例的状态转换过程。

public void HandleEvent(PanelEvent anEvent)
{
    switch (CurrentState)
    {
        case PanelState.Open:
            switch (anEvent)
            {
                case PanelEvent.SafeClosed:
                    CurrentState = PanelState.Wait;
                    break;
            }
            break;
        case PanelState.Wait:
            switch (anEvent)
            {
                case PanelEvent.CandleRemoved:
                    if (isDoorOpen)
                    {
                        RevealLock();
                        CurrentState = PanelState.Lock;
                    }
                    break;
            }
            break;
        case PanelState.Lock:
            switch (anEvent)
            {
                case PanelEvent.KeyTurned:
                    if (isCandleIn)
                    {
                        OpenSafe();
                        CurrentState = PanelState.Open;
                    }
                    else
                    {
                        ReleaseKillerRabbit();
                        CurrentState = PanelState.Final;
                    }
                    break;
            }
            break;
    }
}

2. 使用state模式。

3. 使用状态表。建造一个运行时使用该状态表的解释器，或者一个基于该表生成类的代码生成器。

Source State	Target State	Event	Guard	Procedure
Wait	Lock	Candle removed	Door open	Reveal lock
Lock	Open	Key turned	Candle in	Open safe
Lock	Final	Key turned	Candle out	Release killer rabbit
Open	Wait	Safe closed

何时使用状态图

状态图擅长于描述单个对象的行为，这些行为可能跨越多个用例。状态图不擅长设计许多对象协作的行为。

活动图activity diagram

活动图是描述过程逻辑、业务流程和工作流的技术。

分叉fork有一个进入流，和若干个离开的并发流。结合join表示过个进入流都到达，离开流才会执行。合并merge有多个输入流和单个输出流，意味着由判断decision开始的条件行为结束了。活动图的步骤称为动作action。

分解一个动作

动作可以分解为子活动。例如将deliver order分解为子活动。

分区partitions

活动图告诉你发生了什么，但没有告诉你谁做什么。可以通过分区来展示谁做什么。这种风格经常被称为泳道，也称为泳道图。

信号。
令牌
流和边
针脚和变换
扩展区域
流结束
结合规格
何时使用活动图。活动图是工作流和流程建模的一个很棒的工具。

通信图communication diagram

交互图的一种，强调交互的各个参与者之间的数据链接。再UML1.x中被称为协作图。

UML标准做法。使用多级编号表示消息序列。

人们也经常这样使用。

何时使用通信图

强调调用序列时，使用序列图；强调数据链接时，使用通信图更好。

组合结构composite structures

组合结构深入类的内部结构，将一个复杂的类分解为部件part。

展示TV viewer及其接口的两种方式。

组件的内部视图

何时使用组合结构。组合结构是UML2新增的。它和包图的的区别是：包是编译时分组，组合结构是运行时分组。组合结构非常适合展示组件以及组件的内部结构，所以大多在组件图中使用。

组件图component diagram

组件通过实现接口可需求接口来连接，经常使用组合结构的标示法。当你把系统分解为组件并要展示它们通过接口的相互连接时，或者把组件分解为更低级别的结构时，使用组件图。

协助collaboration

协助表示一次交互过程中各个角色role之间的关系。

带角色类图的协作。

交互概述图Interaction overview diagram

交互概述图是活动图和序列图嫁接起来得到的。你可以认为交互概述图就是活动图，不过其中的活动替换为了小的序列图，或者认为交互概述图就是序列图被活动图打碎了，用于展现控制流。

时间图Timing diagram

时间图是另一种形式的交互图，它的焦点是时间约束。如下一个咖啡壶的泵和电炉的交互示例：泵开始工作和电炉开始工作的时间间隔至少10秒，泵停止工作和电炉停止工作的间隔不得大于15分钟。

展示状态为线的时间图

展示状态为区域的时间图