UML的状态机图的表示风格是建立在DavidHarel状态图-Read.PPTVIP

主讲教师：刘军(副教授) UML2.0图结构 前言 状态机图是一种用于描述系统的行为的系统分析工具。 面向对象技术中的状态机图又称状态迁移图，它是有限状态机的图形表示，用于描述对象类的一个对象在其生存期间的行为。 UML的状态机图主要用于建立对象类或对象的动态行为模型，表现一个对象所经历的状态序列，引起状态或活动转移的事件，以及因状态转移而伴随的动作。 UML的状态机图的表示风格是建立在David Harel状态图（StateChat）的基础上的。 7.1 状态机 计算机技术中，状态机的概念和使用由来已久。 编译技术：用有限状态机描述词法分析过程； 操作系统：进程调度、缓冲区调度等都可采用状态机描述。 UML用状态机对系统的动态特征建模。 UML定义状态机是一个行为，用以说明一个模型元素在其生命期间的状态的序列，及其对事件的响应。 状态机表示一个模型元素在其生命期间的情况 从该模型元素的开始状态起，响应事件，执行某些动作，引起转移到新状态，又在新状态下响应事件，执行动作，引起转移到另一个状态，如此继续，直到终结状态。 7.1 状态机 例如：UNIX操作系统中的进程的生命周期可用状态机简略表示如下。 7.1 状态机 状态机的组成 状态(State)：表示一个模型元素在生存期的一种状况。一个状态在一个有限的时间段内存在。 转移(Transition)：表示一个模型元素的不同状态之间的联系。在事件的触发下，一个状态可以转移到另一个状态。 事件(Event)：是一个有意义的出现（Occurrence）的说明。该出现在某个时间和空间点发生，并且能立即触发一个状态的转移。 活动（Activity）：在状态机中进行的一个非原子的执行，它由一系列的动作组成。 动作（Action）：一个可执行的原子计算，它导致状态的变更或返回一个值。 状态机用于对一个模型元素建立行为模型，模型元素通常是一个对象类，也可以是Use Case甚至整个系统。 7.2 状态机图 UML中状态机可以用两种方式可视化表达 状态机图（State Machine Diagram）:着重于对一个模型元素的可能的状态及其转移建立模型 活动图(Activity Diagram）:着重于对一个活动到另一个活动的控制流建立模型。 状态机图由表示状态的节点和表示状态之间的转移的弧组成,状态的转移由事件触发,模型元素的行为模型化为在状态机图中的一个周游，在此周游中状态机执行一系列的动作。 7.2 状态机图 UML的状态机图的图形元素 状态:用一个带圆角的矩形框表示,并可进一步划分成3个分隔框 名称框（状态的名称） 内部转移框（规定动作或活动） 嵌套状态机图框（组合状态） 7.2 状态机图 初始状态：模型元素的初始状况，代表一个状态机图的起始点，是一个伪状态（Pseudo State）。 初始状态用一个实心的圆表示。 终结状态： 模型元素的最后的状态，代表一个状态机图的终止点，是一个伪状态。 终结状态用一个圆中套一个小实心圆表示。 7.2 状态机图 转移 ：用实箭线表示，箭尾连接出发状态，即源状态，箭头连接到达状态，即目标状态。 7.2 状态机图 判定：是在状态机图中的一个特定的位置，工作流(Work flow)在此按保安条件的取值而发生分支。 判定用空心小菱形表示。 判定一般只有一个入转移和两个出转移，保安条件为布尔表达式(多个出转移的情况也允许）。 根据保安条件表达式的值为“真”或“假”，触发不同的分支转移。 7.2 状态机图 同步：可视化地定义并发工作流的分劈（Fork）与接合（Join）。 分劈是一个源状态分为两个或两个以上的目标状态； 接合是两个以上的源状态连接为一个目标状态。 在分劈与接合之间的工作流是并行执行的。 同步在状态机图中用一条粗短实线表示，称为同步杆。 7.2 状态机图 例题：项目与资源管理系统PRMS的一个资源对象的状态机图 7.3 状态 概述 组合状态 顺序状态 历史状态 7.3.1 概述 从原则上说，对象属性的任何一个值的组合就是一个状态，全部的状态构成一个对象的状态空间； 对系统或对象建立动态行为模型时，只关心那些明显影响行为的属性和属性值，以及由它们表达的状态； 对确定对象的状态有重要意义的属性称为状态属性； 在建立状态机模型时，需要正确地找出一个对象的全部状态属性，根据它们的值划分对象状态； 在对一个对象（模型元素）的行为建模时，所选择的该对象的生存期中的状态的数量是有限的； 对象处于每个状态的持续时间也是有限的； 7.3.1 概述 当发生某个事件，或完成了某个动作或活动的执行，都会触发状态的转移。 UML对一个状态的描述包含以下信息 名字 入口动作 出口动作 内部转移 嵌套子状态 延迟事件 7.3.2 组合状