摘要：或有時(shí)稱為狀態(tài)圖，狀態(tài)機(jī)或狀態(tài)圖顯示實(shí)體的不同狀態(tài)。簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)圖表示法進(jìn)入和退出行動(dòng)在州中指定的進(jìn)入和退出操作。以下狀態(tài)機(jī)圖表對(duì)具有兩個(gè)并發(fā)子狀態(tài)的拍賣進(jìn)行建模處理出價(jià)并授權(quán)付款限額。

實(shí)體的行為不僅是其輸入的直接結(jié)果，而且還取決于其先前的狀態(tài)。實(shí)體的過去歷史可以最好地通過有限狀態(tài)機(jī)圖或傳統(tǒng)上稱為自動(dòng)機(jī)來建模。UML State Machine Diagrams（或有時(shí)稱為狀態(tài)圖，狀態(tài)機(jī)或狀態(tài)圖）顯示實(shí)體的不同狀態(tài)。狀態(tài)機(jī)圖還可以顯示實(shí)體如何通過從一種狀態(tài)更改為另一種狀態(tài)來響應(yīng)各種事件。狀態(tài)機(jī)圖是用于模擬系統(tǒng)動(dòng)態(tài)??特性的UML圖。

您是否正在尋找一種免費(fèi)的UML工具來更快，更輕松，更快速地學(xué)習(xí)UML？Visual Paradigm Community Edition是一個(gè)支持所有UML圖類型的UML軟件。它是一款屢獲殊榮的國際UML建模師，但它易于使用，直觀且完全免費(fèi)。

免費(fèi)下載

狀態(tài)機(jī)圖通常用于描述對(duì)象的狀態(tài)依賴行為。對(duì)象取決于它所處的狀態(tài)，對(duì)同一事件的響應(yīng)不同。狀態(tài)機(jī)圖通常應(yīng)用于對(duì)象，但可以應(yīng)用于對(duì)其他實(shí)體具有行為的任何元素，例如：參與者，用例，方法，子系統(tǒng)等等，它們通常與交互圖（通常是序列圖）一起使用）。

例如：

考慮一下銀行賬戶中有100,000美元。撤銷功能的行為是：balance：= balance - withdrawAmount; 但退出后的余額不低于0美元; 無論您從銀行取款多少次都是如此。在這種情況下，提取不會(huì)影響屬性值的抽象，因此對(duì)象的總體行為保持不變。

但是，如果提款后賬戶余額變?yōu)樨?fù)數(shù)，則提款功能的行為將會(huì)大不相同。這是因?yàn)殂y行賬戶的狀態(tài)從正變?yōu)樨?fù); 在技??術(shù)術(shù)語中，從正狀態(tài)到負(fù)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換被觸發(fā)。

屬性值的抽象是系統(tǒng)的屬性，而不是全局適用的規(guī)則。例如，如果銀行更改業(yè)務(wù)規(guī)則以允許銀行存款余額透支2000美元，則銀行賬戶的狀態(tài)將被重新定義，條件是提款后的余額不得低于2000美元的赤字。

注意：

狀態(tài)機(jī)圖描述了所有事件（以及單個(gè)對(duì)象的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換）

序列圖描述了涉及所有對(duì)象的單個(gè)交互的事件

Rumbaugh定義：

“狀態(tài)是對(duì)象的屬性值和鏈接的抽象。根據(jù)影響對(duì)象粗略行為的屬性，將值集合在一起成為狀態(tài)。”

無論類型如何，一般都有幾種狀態(tài)：

一個(gè)州占用一段時(shí)間。

狀態(tài)通常與滿足某些條件的實(shí)體的屬性值的抽象相關(guān)聯(lián)。

實(shí)體改變其狀態(tài)不僅是當(dāng)前輸入的直接結(jié)果，而且還取決于其輸入的一些過去歷史。

狀態(tài)是對(duì)象生命周期中的約束或情境，其中約束成立，對(duì)象執(zhí)行活動(dòng)或等待事件。

狀態(tài)機(jī)圖是由以下內(nèi)容組成的圖：

國家（簡(jiǎn)單州或復(fù)合州）

連接狀態(tài)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換

例：

狀態(tài)表示某些時(shí)間點(diǎn)的物體條件。

可以將對(duì)象（或系統(tǒng)）視為從一個(gè)狀態(tài)移動(dòng)到另一個(gè)狀態(tài)

滿足某些條件的模型元素生命周期中的一個(gè)點(diǎn)，其中某些特定操作正在執(zhí)行或某些事件等待

狀態(tài)機(jī)圖的初始狀態(tài)，稱為初始偽狀態(tài)，用實(shí)心圓表示。從這種狀態(tài)的轉(zhuǎn)變將顯示第一個(gè)真實(shí)狀態(tài)

狀態(tài)機(jī)圖的最終狀態(tài)顯示為同心圓。開環(huán)狀態(tài)機(jī)表示可以在系統(tǒng)終止之前終止的對(duì)象，而閉環(huán)狀態(tài)機(jī)圖不具有最終狀態(tài); 如果是這種情況，則對(duì)象將一直存在，直到整個(gè)系統(tǒng)終止。

例：

事件簽名被描述為事件名稱（逗號(hào)分隔參數(shù)列表）。事件出現(xiàn)在狀態(tài)的內(nèi)部過渡隔室中或狀態(tài)之間的過渡上。事件可以是以下四種類型之一：

信號(hào)事件 - 對(duì)應(yīng)于異步消息或信號(hào)的到達(dá)

呼叫事件 - 對(duì)應(yīng)于程序調(diào)用到達(dá)操作

時(shí)間事件 - 在指定時(shí)間過后發(fā)生時(shí)間事件

更改事件 - 只要滿足指定條件，就會(huì)發(fā)生更改事件

表示導(dǎo)致對(duì)象從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)的事件。

內(nèi)部或外部事件觸發(fā)一些活動(dòng)，這些活動(dòng)會(huì)改變系統(tǒng)及其某些部分的狀態(tài)

事件傳遞信息，由對(duì)象操作詳細(xì)說明。對(duì)象實(shí)現(xiàn)事件

設(shè)計(jì)涉及檢查狀態(tài)機(jī)圖中的事件并考慮系統(tǒng)對(duì)象如何支持這些事件

過渡線描繪了從一個(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的移動(dòng)。每個(gè)過渡行都標(biāo)有導(dǎo)致過渡的事件。

將系統(tǒng)視為一組狀態(tài)和狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換對(duì)于描述復(fù)雜行為非常有用

了解狀態(tài)轉(zhuǎn)換是系統(tǒng)分析和設(shè)計(jì)的一部分

過渡是從一個(gè)州到另一個(gè)州的運(yùn)動(dòng)

國家之間的過渡發(fā)生如下：

元素處于源狀態(tài)

發(fā)生事件

執(zhí)行動(dòng)作

元素進(jìn)入目標(biāo)狀態(tài)

當(dāng)不同的事件導(dǎo)致狀態(tài)終止或者在轉(zhuǎn)換上存在保護(hù)條件時(shí)，發(fā)生多個(gè)轉(zhuǎn)換

沒有事件和動(dòng)作的轉(zhuǎn)換稱為自動(dòng)轉(zhuǎn)換

Action是可執(zhí)行的原子計(jì)算，包括操作調(diào)用，另一個(gè)對(duì)象的創(chuàng)建或銷毀，或者向?qū)ο蟀l(fā)送信號(hào)。動(dòng)作與轉(zhuǎn)換相關(guān)聯(lián)，并且在此期間動(dòng)作不可中斷 - 例如，進(jìn)入，退出

活動(dòng)與狀態(tài)相關(guān)聯(lián)，這是一種非原子或正在進(jìn)行的計(jì)算?；顒?dòng)可能會(huì)完成或無限期地繼續(xù)?；顒?dòng)將由導(dǎo)致從定義活動(dòng)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件終止

國家可以觸發(fā)行動(dòng)

狀態(tài)可以具有第二隔間，其包含在實(shí)體處于給定狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作或活動(dòng)

動(dòng)作是原子執(zhí)行，因此不會(huì)中斷

五個(gè)動(dòng)作觸發(fā)器：On Entry，Do，On Event，On Exit和Include

活動(dòng)捕獲可能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的復(fù)雜行為 - 活動(dòng)可能被事件中斷，在這種情況下，當(dāng)對(duì)象到達(dá)某個(gè)狀態(tài)時(shí)，它不會(huì)完成。

在州中指定的進(jìn)入和退出操作。每次進(jìn)入/退出時(shí)都必須如此。如果不是，則必須對(duì)各個(gè)過渡弧使用操作

使用符號(hào)進(jìn)入狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的進(jìn)入操作：進(jìn)入/操作

退出使用符號(hào)退出狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的操作：退出/操作

此示例說明了從類派生的狀態(tài)機(jī)圖 - “BookCopy”：

注意：

此狀態(tài)機(jī)圖顯示BookCopy類中對(duì)象myBkCopy的狀態(tài)

輸入操作：只要通過轉(zhuǎn)換輸入給定狀態(tài)，就會(huì)執(zhí)行任何標(biāo)記為與輸入操作相關(guān)聯(lián)的操作

退出操作：只要通過轉(zhuǎn)換離開狀態(tài)，就會(huì)執(zhí)行任何標(biāo)記為鏈接到退出操作的操作

簡(jiǎn)單狀態(tài)是沒有子結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。具有子狀態(tài)（嵌套狀態(tài)）的狀態(tài)稱為復(fù)合狀態(tài)。子狀態(tài)可以嵌套到任何級(jí)別。嵌套狀態(tài)機(jī)可以具有至多一個(gè)初始狀態(tài)和一個(gè)最終狀態(tài)。通過顯示某些狀態(tài)僅在特定上下文（封閉狀態(tài)）內(nèi)可能，子狀態(tài)用于簡(jiǎn)化復(fù)雜的平面狀態(tài)機(jī)。

子狀態(tài)示例 - 加熱器

State Machine Diagrams通常用于派生測(cè)試用例，下面列出了可能的測(cè)試方法：

空閑狀態(tài)接收太熱事件

空閑狀態(tài)接收太酷事件

冷卻/啟動(dòng)狀態(tài)接收Compressor Running事件

冷卻/就緒狀態(tài)接收風(fēng)扇運(yùn)行事件

冷卻/運(yùn)行狀態(tài)接收OK事件

冷卻/運(yùn)行狀態(tài)接收故障事件

失敗狀態(tài)接收失敗清除事件

加熱狀態(tài)接收OK事件

加熱狀態(tài)接收失敗事件

除非另有說明，否則當(dāng)轉(zhuǎn)換進(jìn)入復(fù)合狀態(tài)時(shí)，嵌套狀態(tài)機(jī)的操作將在初始狀態(tài)重新開始（除非轉(zhuǎn)換直接針對(duì)子狀態(tài)）。歷史狀態(tài)允許狀態(tài)機(jī)重新進(jìn)入在離開復(fù)合狀態(tài)之前處于活動(dòng)狀態(tài)的最后一個(gè)子狀態(tài)。歷史狀態(tài)使用的示例如下圖所示。

如上所述，狀態(tài)機(jī)圖中的狀態(tài)可以嵌套。相關(guān)狀態(tài)可以組合在一起形成單個(gè)復(fù)合狀態(tài)。當(dāng)活動(dòng)涉及并發(fā)子活動(dòng)時(shí)，必須將狀態(tài)嵌套在其他狀態(tài)中。以下狀態(tài)機(jī)圖表對(duì)具有兩個(gè)并發(fā)子狀態(tài)的拍賣進(jìn)行建模：處理出價(jià)并授權(quán)付款限額。

并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖示例 - 拍賣過程

在此示例中，首次進(jìn)入Auction的狀態(tài)機(jī)需要在開始時(shí)將fork分成兩個(gè)多帶帶的開始線程。每個(gè)子狀態(tài)都有一個(gè)退出狀態(tài)來標(biāo)記線程的結(jié)尾。除非出現(xiàn)異常退出（已取消或已拒絕），否則在兩個(gè)子狀態(tài)退出時(shí)都會(huì)退出復(fù)合狀態(tài)。

您已經(jīng)了解了狀態(tài)機(jī)圖是什么以及如何繪制狀態(tài)機(jī)圖。現(xiàn)在是時(shí)候繪制一個(gè)自己的狀態(tài)機(jī)圖。獲取免費(fèi)的UML軟件Visual Paradigm Community Edition，并使用免費(fèi)的State Machine Diagram工具創(chuàng)建自己的State Machine Diagram。它易于使用且直觀。

免費(fèi)下載

什么是統(tǒng)一建模語言？

專業(yè)的UML圖工具

可在在線狀態(tài)機(jī)圖軟件中編輯的自由狀態(tài)機(jī)圖示例和模板：Visual Paradigm Online。使用模板作為起點(diǎn)來創(chuàng)建自己的狀態(tài)機(jī)圖。

烤箱

數(shù)碼時(shí)鐘

正交狀態(tài)

復(fù)合國

加熱器

烤面包機(jī)

售票系統(tǒng)

電話