状态图介绍说明.docx
状态图介绍说明.docx 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。 如下图例子,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). 状态图是一种重要的建模工具,主要用于描绘对象在其生命周期内的行为,特别是对象可能经历的状态序列、导致状态变化的事件以及伴随这些变化的动作。状态图能够帮助我们理解系统中对象的行为模式,尤其是在复杂的状态转换过程中。 一、状态图简介 状态图是状态机的图形表示,它展示了对象在不同时间段的行为模式。例如,门对象的状态图可能包括状态如“打开”、“关闭”和“锁定”,并对应于各种事件,如“打开”、“关闭”、“锁定”和“解锁”。值得注意的是,并非所有事件都能在任何状态下触发状态转移,例如,门在“打开”状态下无法执行“锁定”事件。此外,状态转移还可能伴随着警备条件,只有当这些条件满足时,状态转移才会发生。 二、状态图元素 1. 状态:状态是对象在特定时刻的条件或情况,对象会根据事件和活动的执行而改变状态。它们通常用圆角矩形表示,初态用实心圆点,终态用内嵌圆点的圆圈表示。 2. 转移:转移是状态之间的连接,表示对象从源状态响应特定事件和警备条件进入目标状态。转移可能包括事件标记(触发事件)、警界条件(决定转移是否发生的条件)和结果(状态转移后的效果)。 3. 动作:动作是原子性的操作,不可中断且执行时间极短。动作可以在转移线上表示,也可以定义为进入和退出动作,分别在进入或离开状态时执行。 4. 自身转移:自身转移是指状态直接回到自身,例如,在状态【Waiting】中,经过2S后接收到“Poll input”事件,状态会自我更新并保持在【Waiting】。 5. 组合状态:组合状态包含子状态,是更复杂的结构。例如,状态【Check PIN】可能包含子状态【Enter PIN】,组合状态的详细内容可以单独绘制在其他图中。 6. 进入节点:当对象直接进入一个状态而无需执行初始化时,使用进入节点表示这一过程。 7. 退出节点:对象从状态中退出时的节点标记。 8. 历史状态:历史状态用于记住对象在离开组合状态时的状态,以便在重新进入时能快速恢复到之前的状态,而不是从组合状态的初始状态开始。 三、状态图案例分析 状态图案例分析通常涉及实际场景的应用,例如,洗衣机的状态机可能包括状态如“空闲”、“洗涤”、“漂洗”、“脱水”等,每个状态可能有多个进入和退出条件,如按下“启动”按钮进入“洗涤”,满足特定条件后转到“漂洗”,以此类推。历史状态可能用于记录用户在断电后重新开启洗衣机时上次执行到的阶段。 四、总结 状态图作为系统建模的重要组成部分,提供了对对象动态行为的直观视图,帮助设计者识别和解决潜在问题,确保系统的正确性和效率。理解并熟练应用状态图的各种元素,可以更有效地描述和分析复杂系统的行为。