【UML】第15篇 状态机图

目录

一、状态机图的定义

二、应用场景

三、绘图符号的说明

四、语法

五、例图

一、状态机图的定义

状态机图（State Machine Diagram）是UML中的一种行为图，它描述了一个对象在其生命周期内的状态变化。状态机图通过展示对象在不同状态下的行为以及从一个状态转移到另一个状态的条件，来帮助开发人员理解系统的动态行为。

二、应用场景

状态机图在以下场景中特别有用：

1. 描述复杂系统的行为：当系统在不同状态下表现出不同的行为时，状态机图可以有效地描述这些行为。
2. 分析和设计模式识别：状态机图可以帮助识别和设计模式，如状态模式和策略模式。
3. 并发和分布式系统：在并发和分布式系统中，状态机图可以清晰地表示不同组件之间的交互和状态转换。
4. 通信协议：状态机图常用于描述通信协议中的状态转换和消息序列。
5. 用户界面设计：状态机图可以描述用户界面的不同状态和用户交互。

三、绘图符号的说明

状态机图包括以下主要元素和符号：

• 状态（State）：表示对象在其生命周期中的某个阶段。状态用矩形表示，矩形内部包含状态的名称。
• 转换（Transition）：表示从一个状态到另一个状态的改变。转换用带箭头的线表示，线上标有触发转换的事件或条件。
• 初始状态（Initial State）：表示对象创建时的状态。初始状态用一个实心圆表示。
• 最终状态（Final State）：表示对象销毁或生命周期结束时的状态。最终状态用一个带有内圆圈的空心圆表示。
• 历史状态（History State）：表示对象返回到其先前的某个状态。历史状态用带有“H”标记的矩形表示。
• 复合状态（Composite State）：表示包含其他子状态的状态。复合状态用带有子状态划分的矩形表示。

四、语法

状态机图的语法主要包括状态和转换的定义。在UML中，状态机图通常使用以下语法元素：

• 状态语法：stateName [entryAction/doActivity/exitAction]
  • stateName：状态的名称。
  • entryAction：进入状态时执行的动作。
  • doActivity：在状态内部持续执行的活动。
  • exitAction：退出状态时执行的动作。
• 转换语法：sourceState -[eventGuard/action]-> targetState
  • sourceState：转换的起始状态。
  • eventGuard：触发转换的事件和条件。
  • action：执行转换时执行的动作。
  • targetState：转换的目标状态。

这些语法元素在UML工具中通常通过图形界面进行绘制和编辑，但也可以使用文本表示法进行描述。

五、例图

（后续会更多详细的场景应用阐释，编辑更新本文章）