2.7 UML状态图

问题的引出

　　顺序图是对对象的动态行为进行建模，有多个对象的参与、协作

　　问题:

　　　　当需要考察单个实体的动态行为时， 用UML如何来建模呢？

　　　　什么是单个实体：一个软件系统？一个子系统？一个模块、一个构件？

　　选择单个对象

　　　　软件系统中核心的、需要进行详细分析的单个实体

　　　　从不同的视点(ViewPoint)可有不同的选择

　　　　　　类的对象、构件、整个系统

　　　　原则：从选定的角度，把要考察的实体看作一个整体

　　UML提供了建模机制

　　　　状态图， 单个对象的动态行为

状态图的概念

　　 状态(state):

　　　　 是对象的生命期中的一个条件或状况

　　　　 在此期间，对象可以响应事件、执行某活动等

　　　　 例如，灯，有几个状态？

　　　　 例如类，color,

　　 状态机(state machine) ：

　　　　 是一种行为，

　　　　 说明对象在它的生命期中, 响应事件所经历的状态序列 以及它们对每个事 件的响应

　　 状态图(state diagram， State Chart )：

　　　　 状态机可以用状态图来可视化。

　　　　 状态图显示了一个状态机，它强调从状态到状态的控制流

　　 状态有以下几个部分组成：

　　　　 1）名称（name）

　　　　　　 每个单词首字母大写

　　　　 2）进入/退出动作(entry/exit action)

　　　　 3）内部迁移（internal transition）

　　　　　　 Transitions that are handled without causing a change in state

　　　　 4）子状态 (substate)

　　　　 5）延迟事件 (deferred event)

　　 事件 Event

　　　　 是对一个在时间和空间上占有一定位置的有意义的事情的描述

　　　　　　 在状态机的语境中，一个事件是一个激励的发生，它能够触发一个状态迁移

　　　　 UML 对4种事件进行建模

　　　　　　 参量变化 change event

　　　　　　　　 布尔表达式值变化、定时器、溢出：是内部事件

　　　　　　 信号 signal  (异步)

　　　　　　 调用 call    （同步）

　　　　　　 时间事件 time event

　　　　　　　　 时间事件 是表示一段时间的推移

　　　　　　　　　　 用关键字after 后面跟着时间表达式

　　　　　　　　　　 用关键字at 表示某个绝对时间点上发生的时间事件

　　　　　　　　 变化事件 表示状态的一个变化或某些条件得到满足的事件

　　　　　　　　　　 用关键字 when后跟一个布尔表达式，当条件满足，则引发变化事件

　　 迁移Transition

　　　　 在状态A，发生事件并满足一定条件，转到状态B

　　　　 一个迁移由5部分组成

　　　　　　 源状态 source state

　　　　　　 事件触发器 event trigger （触发事件名称）

　　　　　　 触发条件 guard condition

　　　　　　 效应（effect) （或称，迁移动作）

　　　　　　　　 可执行的动作

　　　　　　 目标状态

　　 特殊的迁移

　　　　 自身迁移  self transition

　　　　　　 从状态A迁移到状态A

　　　　 内部迁移 internal transition

　　　　　　 在状态A内部 行为

状态图的建模元素

　　 状态

　　　　 一般状态：圆角矩形

　　　　 初始状态：实心圆

　　　　 结束状态：“牛眼” (bull’s eye)

　　 事件

　　　　 触发事件名[触发条件]/迁移动作

　　　　　　 这三个部分都是可以省略的，但至少有一部分

　　　　　　 事件依附于表示迁移的箭线

　　 迁移

　　　　 叉形箭头实线

　　　　　　 从初始状态指向目标状态

状态图建模

　　 建模步骤

　　　　 1、选择对象及视点

　　　　　　 简单类的实例

　　　　　　 构件

　　　　　　  整个系统 或子系统

　　　　　　 用例

　　　　 2、定义 对象在生命期内可能存在的状态

　　　　　　 状态要有意义

　　　　　　 状态持续一定的时间

　　　　 3、在每种状态下可以接受的事件及将要转去的新的状态

　　 状态图建模注意事项：

　　　　 不允许孤立的状态存在

　　　　 不允许只进不出的状态迁移  (“黑洞”)

　　　　 不允许只出不进的状态迁移  (“奇迹”)

　　　　 不允许没有事件发生的迁移

　　　　　　 或者“迁移” 没有指明具体的事件

比较状态图与交互图、活动图

　　 交互

　　　　 对共同工作的对象群体的行为建模

　　　　 动态行为

　　 状态机

　　　　 对单个对象的行为建模

　　　　　　 有时，可以对单个“完整系统”的行为建模

　　　　　　 说明对象在它的生命期中响应事件所 经历的状态序列以及对那些事件的响应

　　　　 动态行为建模

　　 活动图

　　　　 强调从活动到活动的控制流，多个业务角色

　　　　 状态图是强调 对象潜在的状态和这些状态之间的迁移

UML工具小结

　　 建模、模型

　　 统一建模语言 UML，Unified Modeling Language

　　　　 工具包

　　用例模型 UseCase Model

　　 活动图 Activity Diagram

　　 类图 Class Diagram

　　 顺序图 Sequence Diagram

　　 通信图 Communication Diagram

　　 状态图 State Diagram