UML的状态转换图
UML的状态机图
UML的状态机图UML（Unified Modeling Language）是一种标准化的建模语言，用于描述软件系统中的各种构建块和交互关系。
UML的状态机图是其中一个最为重要的建模图之一。
什么是状态机图？状态机图是一种用于描述对象行为的UML图表。
它以有限状态机的形式描述对象或系统在不同状态下对事件以及其他因素产生的响应。
状态机图显示了对象的状态及其之间的转换。
状态机图主要由三个部分组成：状态、转移和事件。
状态表示对象或软件系统处于的状态，转移表示状态之间的转换，事件则表示导致状态转换的触发器或条件。
状态机图的建立过程在建立状态机图之前，需要先确定对象或软件系统的状态、转移和事件。
1. 确定状态首先需要确定对象或软件系统可能出现的所有状态。
每个状态都应该有一个名称、一个描述以及一个标识符。
状态可以是“初态”（启动状态）、“终态”（结束状态）或“中间态”（中间状态）。
2. 确定转移和事件根据对象或软件系统的实际情况，确定状态之间的转移以及导致转移的事件或条件。
每个转移都应该有一个名称、一个标识符以及一个触发器。
触发器可以是一些条件，例如键盘上的一个按键或计时器到期，也可以是上一个状态完成某些任务导致的条件。
例如，在一个自动售货机的状态机图中，售货机可能处于“待机”、“已付款”、“正在出货”、“出货完成”四种状态。
当用户选择购买商品并投入硬币时，售货机会从“待机”状态转移到“已付款”状态，并且会关闭“使用硬币”事件。
当售货机完成出货并关闭接口时，它会从“正在出货”状态转移到“出货完成”状态。
状态机图的用途状态机图有很多用途。
它可以用于描述产品或系统的交互设计，也可以用于演示API和网络安全策略的行为。
一些常见的用途包括：1. 软件开发状态机图可以在软件开发过程中用于确定软件的行为、处理错误和异常情况、定义状态转换以及帮助代码实现。
通过建立状态机图，可以更好地理解软件中各个状态的流转情况，从而提高软件开发效率。
UML图详解（八）——状态机（状态图和活动图）
UML图详解（⼋）——状态机（状态图和活动图）⼀、概念状态图和活动图是状态机的两种表现形式。
利⽤状态机可以精确地描述对象的⾏为。
从对象的初始状态起，开始响应事件并执⾏某些动作，这些事件引起状态的转换；对象在新状态下⼜开始响应事件和执⾏动作，如此连续进⾏直到终结状态。
⼆、状态图状态图（State Diagram）=状态（State）+迁移（Transition）⼀个状态图描述⼀个状态机。
状态图表现从⼀个状态到另⼀个状态的控制流。
<1>状态图的语法1>除了状态中的初始状态（实⼼圆）和终⽌状态（⽜眼形状），其它状态⽤⼀个圆⾓矩形表⽰转换表⽰状态间可能的路径，⽤箭头表⽰事件/动作写在由它们触发引起的转换上<2>状态2>状态⼀般是给定类对象中的⼀组属性值，在其所在的上下⽂中应该唯⼀，但可以匿名。
在对系统建模时，我们可以只关⼼那些明显影响对象⾏为的属性以及由他们表达的对象状态，⽽不⽤理睬那些于对象⾏为⽆关的状态。
表⽰⽅式：状态由⼀个带圆⾓的矩形表⽰。
应⽤标签标⽰状态的内部活动。
语法：标签/活动表达式UML提供的标签：1. entry：当进⼊⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在状态中其它任何活动之前被⾃动触发。
2. do：当状态处于激活时执⾏do活动，do活动在进⼊活动之后执⾏，并且⼀直运⾏到它本⾝完成为⽌。
3. exit：当离开⼀个状态的时候被⾃动触发，该活动在该状态结束之前、所有其它活动都完成后被触发。
状态可以嵌套状态图，此时状态称为组成状态，否则为简单状态。
⼊⼝事件表⽰⼀个⼊⼝的动作序列，它在进⼊状态时执⾏。
⼊⼝事件的动作是原⼦的，并且先于⼈和内部活动或转换。
出⼝事件表⽰⼀个出⼝的动作序列，它在退出状态时执⾏。
出⼝事件也是原⼦的，它跟在所有的内部活动之后，但是先于所有的出⼝转换。
1. 简单状态（Simple State）2. 复合状态（Composite State）复合状态可以有多组状态图，每组⽤虚线分割开来。
UML状态图的状态转换与约束条件解析
UML状态图的状态转换与约束条件解析UML（Unified Modeling Language）状态图是一种用于描述对象的行为和状态的图形化工具。
它是软件开发过程中的一种重要的建模技术，可以帮助开发人员更好地理解和设计系统的状态转换和约束条件。
在本文中，我们将探讨UML状态图中的状态转换和约束条件的解析。
一、状态转换状态转换是UML状态图中的核心概念之一。
它描述了对象在不同状态之间的转换过程。
在状态图中，每个状态都表示对象可能处于的一种状态，而状态之间的转换则表示对象在不同状态之间的变化。
状态转换可以通过不同的事件触发。
事件是导致状态转换的原因，可以是外部的输入、时间的变化或者是内部的条件满足。
当一个事件发生时，系统会根据一定的规则进行状态转换。
这些规则可以通过转换条件和动作来定义。
二、转换条件转换条件是状态转换的约束条件。
它描述了在什么情况下可以进行状态转换。
转换条件可以是简单的逻辑表达式，也可以是复杂的约束条件。
它们可以基于对象的属性、事件的发生、时间的变化等等。
转换条件可以使用各种逻辑运算符进行组合。
例如，可以使用AND、OR、NOT等运算符来组合多个条件。
这样可以更灵活地定义状态转换的条件。
转换条件的解析是状态图分析的一个重要步骤。
在解析过程中，我们需要确定每个状态转换的转换条件是否满足。
如果满足，则进行状态转换；如果不满足，则保持当前状态。
这样可以确保系统在不同状态之间的转换是合理的。
三、约束条件解析约束条件是对系统的行为和状态的限制。
它们可以用于描述系统的一些特定规则和要求。
在UML状态图中，约束条件可以与状态、转换条件以及动作相关联。
约束条件可以是简单的限制，也可以是复杂的规则。
它们可以基于对象的属性、事件的发生、时间的变化等等。
约束条件可以使用各种逻辑运算符进行组合，以满足不同的需求。
约束条件的解析是状态图分析的一个关键步骤。
在解析过程中，我们需要确定每个约束条件是否满足。
如果满足，则系统可以按照规定的行为和状态进行操作；如果不满足，则需要根据约束条件进行相应的处理。
UML状态机图介绍
UML状态机图1.状态机图的作用状态机图是用来为对象的状态及造成状态改变的事件建模。
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，以及因状态或活动转移而伴随的动作。
状态机图也可用于描述Use Case,以及全系统的动态行为。
状态机图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。
2.状态机图的基本元素状态机图的基本元素包括：状态、转移、事件、伪状态和复合状态。
状态图由状态（state，圆角矩形）与转换（transition，连接状态的箭头）组成。
引起状态改变的触发器（trigger）或者事件（event）沿着转换箭头标示。
如图所示灯光有2个状态：off与on。
当lift switch或者lower switch事件被触发时，灯光状态会改变。
图表1 状态图的基本元素状态图通常有初始伪状态（initial pseudostate）和最终状态（final state），分别表示状态机的开始和结束。
初始状态用实心圆表示，终止状态用牛眼表示。
图表2状态图中的初始伪状态与最终状态2.1状态（state）状态是指在对象生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件的一个条件和状况。
一个状态通常包括名称、进入/退出活动、内部转换、子状态和延迟事件等五个部分组成。
图表3 带分栏的状态在状态图的下面部分可以标识内部活动，包括事件和动作（event/action）。
Entry和exit事件是标准的，任何一个进入状态的转换都将会调用entry动作，任何一个退出状态的转换都将会调用exit动作，而且也可以添加自己的事件。
与do行为不同，进入和退出行为是无法被中断的。
图表4状态的内部行为例如，咖啡机正在煮咖啡的状态（Brewing），并且可以把行为写在状态内。
uml建模-状态图和活动图
l 使用状态图的最常见的是对反应型对象、尤其是对类、 用例或整个系统的实例的行为建模。反应型对象是指 这个对象可能处于的稳定状态、从一个状态到另一个 状态之间的转换所需的触发事件，以及每个状态改变 时发生的动作。反应型对象具有如下的特点：
活动图的符号集与状态图中使用的符号集类似。像状态图 一样，活动图也从一个连接到初始活动的实心圆开始。 活动是通过一个圆角矩形（活动的名称包含在其内）来 表示的。活动可以通过转换线段连接到其他活动，或者 连接到判断点，这些判断点连接到由判断点的条件所保 护的不同活动。结束过程的活动连接到一个终止点（就 像在状态图中一样）。活动图中的基本要素包括状态、 转移、分支、分叉和汇合、泳道、对象流等。
l ⑹把动作附加到这些转换上，并且附加到这些状态上； l ⑺考虑通过使用子状态、分支、汇合和历史状态，来简化状态图； l ⑻核实所有的状态都是在事件的某种组合下可达的； l ⑼核实不存在死角状态，即不存在那种不能转换出来的状态； l ⑽通过手工或通过使用工具跟踪状态机，核对所期望的事件序列以及它
们的响应。
::new book 借书
::availห้องสมุดไป่ตู้ble 还书
::delete
一个图书对象从它的起始点 开始，首先是“新书”状态
（new book），然后是“可 以借阅”（available）的状 ::borrowed 态，如果有读者将书借走， 则该书的状态为“已借出”
状态（borrowed），如果图 书被归还图书馆，图书的状 态又变为“可以借阅”状态 。图书馆如果放弃该图书对 象的收藏，则图书对象处于
uml状态图
例如，当像“获取时间片”这样的事件发生时，程 序可能从“就绪”状态转换到“运行”状态。
•20
转换的组成部分
•17
状态的组成部分
1．名称（name）
– 是可以把该状态和其他状态区分开的字符串;状态也可能是匿名的， 即没有名称。
2．进入/退出动作(entry/exit action)
– 分别指进入和退出这个状态时所执行的动作。
3．内部转换（internal transition）
– 不会导致状态改变的转换。
•6
3.1.1 事件 (Event)
• 事件可以是内部的事件或外部的事件
– 外部事件是在系统和参与者之间传送的事件。 – 内部事件是在系统内部的对象之间传送的事件。
• 事件可以分成多种类型：
– – – – – 信号 调用事件 变化事件 时间事件 ……
•7
信号
• 信号（Signal）：是作为两个对象之间通信媒 介的命名的实体，信号的接收是信号接收对象 的一个事件。
第三章 架构建模
3.1 状态图
•1
本章目标
• 掌握状态图的基本概念；
• 了解状态图建模方法；
• 掌握类的基本抽象方法；
• 掌握关系的基本概念；
• 掌握交互图的基本概念； • 了解交互图的建模方法。
•2
章节安排
§ 3.1 状态图
§ 3.2 类 § 3.3 类的关系 § 3.4 交互图
•3
本节目标
•15
时间事件
UML中的状态图的转换规则与实际应用案例解析
UML中的状态图的转换规则与实际应用案例解析UML（Unified Modeling Language）是一种广泛应用于软件工程领域的建模语言，其中的状态图(State Diagram)是一种用于描述对象在其生命周期中的状态和状态之间的转换的图形化工具。
状态图在软件开发中具有重要的作用，能够帮助开发人员更好地理解系统的行为和状态变化，从而更好地进行系统设计和开发。
一、状态图的转换规则在状态图中，状态(State)是指对象在特定时间点的条件和属性的集合，而状态之间的转换(Transition)则表示对象在不同状态之间的变化。
为了规范和简化状态图的设计和理解，UML定义了一些转换规则，以下是其中的几个重要规则：1. 状态之间的转换必须有一个触发事件(Event)：触发事件是指导致状态转换发生的外部或内部事件，例如用户输入、系统定时器等。
每个转换都必须与一个触发事件相关联，以明确转换的触发条件。
2. 转换可以有一个或多个条件(Guard Condition)：条件是指在触发事件发生时必须满足的条件，用于决定是否进行状态转换。
条件可以是简单的布尔表达式，也可以是复杂的逻辑判断。
3. 转换可以有一个或多个动作(Action)：动作是指在状态转换发生时执行的操作，用于改变对象的属性或执行一些特定的行为。
动作可以是简单的赋值操作，也可以是复杂的函数调用。
这些转换规则能够帮助开发人员清晰地定义状态图中的状态和转换，从而更好地理解系统的行为和状态变化。
二、状态图的实际应用案例解析为了更好地理解状态图的实际应用，我们以一个简单的电梯系统为例进行解析。
在电梯系统中，电梯可以处于三种状态：停止状态、上升状态和下降状态。
当电梯处于停止状态时，可以通过按下上升或下降按钮触发状态转换。
当电梯处于上升状态时，可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。
当电梯处于下降状态时，同样可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。
UML状态图的画法
精选课件
13
3.3 转移（迁移）[1]
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。在箭线上可以标示与该转移有关的选项：事 件、保护（警戒）条件和动作。
精选课件
6
3.1 状态机[2]
状态机用于对一个模型元素建立行为模型，该模型元素通 常是一个对象类，也可以是一个子系统，甚至整个系统。
在UML中状态机用状态图可视化表示。 状态图：状态的节点、转移的弧、事件等组成。
源状态
事件
目标状态
精选课件
7
3.2 状态
状态：对象全部属性的当前值。
（问题：对象任何一个新的属性值组合就是一个新状态，状态空间太大）
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，以及因状态或活动的转移而伴随的动作。
精选课件
4
主要内容
1. 状态机 2. 状态 3. 转移 4. 组合状态 5. 状态图的应用
精选课件
5
3.1 状态机[1]
状态机对系统的动态特征建模。
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，在新状态下响应事件，执行 动作，引起转移到另一个状态，直到终结状态。
[条件5]/动作6 目标状态3
[条件6]/动作6 目标状态4
事件1[条件1 and 条件3]/动作1，动作3 事件1[条件1 and 条件4]/动作1，动作4
目标状态1 目标状态2
事件1[条件2 and 条件5]/动作2，动作5 目标状态3
状态转换状态转换图
状态转换:状态转换图疯狂代码 / ĵ:http://SoftwareEngineering/Article35558.html; ; ; 在需求分析过程中应该建立起软件Software行为模型状态转换图(简称为状态图)通过描绘系统状态及引起系统状态转换事件来表示系统行为此外状态图还指出了作为特定事件结果将执行哪些动作(例如处理数据)因此状态图提供了行为建模机制可以满足第 3条分析准则要求; ; ; 状态是任何可以被观察到系统行为模式个状态代表系统种行为模式在状态图中用圆形框或椭圆框表示状态通常在框内标上状态名状态规定了系统对事件响应方式c系统对事件响应既可以是做个(或系列)动作也可以是仅仅改变系统本身状态通常在表示状态框内用关键字d0(后接冒号)标明进入该状态时系统行为(即所做动作); ; ; 事件是在某个特定时刻发生事情它是对引起系统从个状态转换到另个状态外界事件抽象例如内部时钟指明某个规定时间段已经过去鼠标移动或点击等都是事件简而言的事件就是引起系统状态转换控制信息; ; ; 在状态图中从个状态到另个状态转换用箭头线表示箭头表明转换方向箭头线上 2标上事件名必要时可在事件名后面加个方括号括号内写上状态转换条件也就是说仅当方括号内所列出条件为真时该事件发生才引起箭头所示状态转换; ; ; 图3．7给出了状态图中使用主要符号;; ; ; 状态图既可以表示循环运行过程也可以表示单程生命期当描绘循环运行过程时通常不关心循环是怎样启动当描绘单程生命期时需要标明状态(系统启动时进入状态)和最终状态(系统运行结束时到达最终状态)在状态图中状态用实心圆表示最终状态用对同心圆(内圆为实心圆)表示; ; ; 为了具体介绍说明怎样用状态图建立系统行为模型下面举个例子图3．8是人们非常熟悉电话系统状态图 ; ; ; 图中表明没人打电话时电话处于闲置状态；有人拿起听筒则进入拨号音状态到达这个状态后电话行为是响起拨号音；这时如果拿起听筒人改变主意不想打了他把听筒放下(挂断)电话重又回到闲置状态；如果拿起听筒很长时间不拨号(超时)则进入超时状态……; ; ; 读者对电话都很熟悉无须仔细讲述大家也很容易看懂图3．8因此我们不再讲述图中每个状态含义以及状态问转换过程了;2009-2-12 3:38:04疯狂代码 /。
UML的状态图图解及应用
状态图可以帮助理解系统的行 为和状态转换过程
状态图可以用于描述系统的动 态行为和状态转换关系
状态图的组成
状态：表示系统在某个时间点的状态
动作：状态转换过程中执行的操作
转换：表示系统从一个状态到另一个状 态的变化
事件：触发状态转换的条件
监护条件：状态转换的附加条件
状态图：表示系统状态和状态转换的图 形表示
UML的状态图图解及应用
汇报人：XX
UML状态图的概述 UML状态图的图解 UML状态图的应用场景 UML状态图的实践案例 UML状态图的优缺点
UML状态图的发展趋势和未来展望
UML状态图的概述
状态图的定义
UML状态图是一种描述系统状 态和状态转换的图形工具
状态图描述了系统在不同状态 下的行为和转换关系
添加标题
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添加标题
添加标题
技术融合：与其他建模技术相结合， 如BPMN、SysML等
标准更新：UML标准不断更新，以 适应新的技术和应用需求
未来展望
应用领域：UML状态图将在软件开发、系统设计等领域得到更广泛的应用
技术发展：随着人工智能、大数据等技术的发展，UML状态图将更加智能化、高效化
标准制定：UML状态图将逐渐成为国际标准，为软件开发提供更统一的规范
转换的表示
转换：从一个状态到另一个状态的变化 转换条件：触发转换的事件或条件 转换动作：在转换过程中执行的操作 转换目标：转换后的目标状态
动作的表示
动作名称：在箭头上方或下 方标注动作名称
动作表示：使用箭头表示动 作，箭头指向目标状态
动作条件：在箭头上方或下 方标注动作条件
动作结果：在箭头上方或下 方标注动作结果
业务过程建模
UML中的顺序图状态与状态变化讲解
优化流程：通过顺序图发现项目流程中的瓶颈和浪费，进行优化和改 进。
沟通协作：通过顺序图与团队成员进行沟通，确保项目流程的顺利 实施。
在团队协作中的应用
团队沟通：通过顺序图状态与变 化，团队成员可以更好地理解项 目流程和任务分配
问题解决：通过顺序图状态与变 化，团队成员可以更快地定位和 解决问题
顺序图中的状态
状态定义
状态：表示对象在某个时刻的行为或属性 状态图：描述对象在不同状态下的行为和属性变化 状态变化：对象从一个状态转移到另一个状态的过程 状态转换：状态变化过程中发生的事件或动作
状态的分类
初始状态： 表示系统或 对象的初始
状态
终止状态： 表示系统或 对象的终止
状态
中间状态： 表示系统或 对象在运行 过程中的中
在软件开发中的应用
描述系统行为：通过顺序图描 述系统的行为和流程
设计系统架构：通过顺序图设 计系统的架构和模块
测试系统功能：通过顺序图测 试系统的功能和性能
ห้องสมุดไป่ตู้
优化系统设计：通过顺序图优 化系统的设计和实现
在项目管理中的应用
描述项目流程：通过顺序图展示项目各个阶段的状态和变化，帮助团 队成员理解项目流程。
间状态
异常状态： 表示系统或 对象在运行 过程中出现 的异常情况
转换状态： 表示系统或 对象在运行 过程中从一 个状态转换 到另一个状
态的过程
并发状态： 表示系统或 对象在运行 过程中多个 状态同时存
在的情况
状态的属性
状态名称： 表示状态的
名称，如 “开始”、 “结束”等
状态描述： 描述状态的 具体内容， 如“用户登 录成功”、 “用户登录
UML之状态机图
UML之状态机图状态机图基本概念: 状态机图，UML 1.x规范中称状态图，是⼀个展⽰状态机的图。
状态机图基本上就是⼀个状态机中元素的投影，这也就意味着状态机图包括状态机的所有特征。
状态机图显⽰了⼀个对象如何根据当前状态对不同事件做出反应的动态⾏为。
状态机图主要由状态和转换两种元素组成。
状态机 状态机是⼀种⾏为，它说明对象在其⽣命周期中响应事件所经历的状态变化序列以及对那些时间的响应。
⼀般情况下，⼀个状态机依附于⼀个类，⽤来描述这个类的实例的状态及其转换，和对接收到的事件所做出的响应。
此外，状态机也可以依附于⽤例、操作、协作等元素上，描述它们的执⾏过程。
状态机从对象的初始状态开始，响应事件并执⾏某些动作，从⽽引起状态的转换；在新状态下⼜继续响应事件并执⾏动作，如此循环进⾏到对象的终结状态。
状态机主要由状态、转换、事件、动作和活动5部分组成。
1）状态表⽰对象的⽣命周期中的⼀种条件或情况。
2）转换表⽰两种状态间的⼀种关系。
3）事件表⽰在某⼀时间与空间下所发⽣的有意义的事情。
4）动作表⽰⼀个可执⾏的原⼦操作，是UML能够表达的最⼩计算单元5）活动表⽰状态机中的⾮原⼦执⾏，⼀般由⼀系列动作组成。
状态机图作⽤：状态机图⽤于对系统的动态⽅⾯进⾏建模，适合描述⼀个对象在其⽣命周期中的各种状态及状态的转换。
状态机图的作⽤主要体现在以下⼏点：1）状态机图描述了状态转换时所需的触发事件和监护条件等因素，有利于开发⼈员捕捉程序中需要的事件。
2）状态机图清楚地描述了状态之间的转换及其顺序，这样就可以⽅便地看出事件的执⾏顺序，状态机图的使⽤节省了⼤量的描述⽂字。
3）清晰的事件顺序有利于开发⼈员在开发程序时避免出现事件错序的情况。
4）状态机图通过判定可以更好地描述⼯作流在不同的条件下⽽出现的分⽀。
状态机图的组成: 简单状态、转换、伪状态。
简单状态 状态是状态机图的重要组成部分，它描述了⼀个对象稳定在的某⼀个持续过程或所处状况，与动态⾏为的执⾏所产⽣的结果。
状态转换图
---- 准确地回答“系统必须做什
么?”。
精品课件
• 在分析软件需求和书写软件需求规格说明 书的过程中，分析员和用户都起着关键的 、必不可少的作用。
精品课件
需求分析的结构化方法都遵守下述准则：
(1) 必须理解并描述问题的信息域，根据这条 准则应该建立数据模型。
(2) 必须定义软件应完成的功能，这条准则要求 建立功能模型。 (3) 必须描述作为外部事件结果的软件行为，这
3. 表格中各行 (行表示元组) 互不相同，行的次 序任意。
教工号 001 002
姓名 张毅坤 李林
性别 男 精女品课件
职称 教授 讲师
职务 院长
用教学管理例说明如何规范化
• 有三个实体型，即课程、学生和教师， 用三个关系保存它们的信息： 学生(学号，姓名，性别，年龄， 年级，专业，籍贯) 教师(职工号，姓名，年龄，职称， 职务，工资级别，工资) 课程(课程号，课程名，学分，学 时，课程类型)
(2) 由于情景分析较易为用户所理解，使用这种技术
能保证用户在需求分析过程中始终扮演一个积极主
动的角色。需求分析的目标是获知用户的真实需求
，而这一信息的惟一来源是用户，因此，让用户起
积极主动的作用对需求分析工作获得成功是至关重
要的。
精品课件
(2). 面向数据流自顶向下求精
• 数据决定了需要的处理和算法，它是需求分析的出发点。 • 可行性研究阶段产生的是高层数据流图，许多具体的细节
• 需求分析为什么困难？ • 如何进行需求分析？
精品课件
3.4 实体-联系图(ER)
Entity Relationship Diagram
• ER图 ---- 是用来建立数据模型的工具。 • 数据模型 ---- 是一种面向问题的数据模型，是
UML的状态图中的决策和转换状态
避免使用过于复杂的决策逻辑，尽量使 用简单的决策条件
确保状态图的可读性和可维护性，以便 于团队成员理解和维护
命名：使用易于理解的名称，避免使用模糊或容易混淆的词汇 描述：描述应简洁明了，避免使用复杂的句子或术语 准确性：确保状态名称和描述与实际业务需求相符合 规范性：遵循UML标准和规范，确保状态图的可读性和可维护性
描述系统在特定条件下的 决策结果
转换状态是指在UML状态图中，从一个状态到另一个状态的转变过程。 转换状态可以是由事件触发的，也可以是由条件触发的。 转换状态可以是单向的，也可以是双向的。 转换状态可以是瞬时的，也可以是持续的。
转换状态：表示系统从一个状 态转换到另一个状态的过程
状态图：描述系统在不同状 态下的行为和转换关系
决策状态：表示一个决策点，用于选择不同的路径 决策条件：用于描述决策状态的条件，如if-else语句 决策结果：表示决策后的状态转换，如true或false 决策箭头：表示决策状态的转换方向，如指向不同的状态
描述系统在特定条件下的 行为
确定系统在特定条件下的 状态转换
描述系统在特定条件下的 决策逻辑
决策和转换状态的组合应用：在UML状态图中，决策和转换状态可以组合使用， 实现更复杂的状态转换
决策和转换状态的实际应用：在UML状态图中，决策和转换状态可以用于描述业 务流程、系统行为等，使状态图更加清晰、直观。
过多的状态和转换会导致模型复杂 化，难以理解和维护
过多的状态和转换可能会导致模型 难以测试和验证，增加了开发和维 护成本
状态图可以用于描 述系统的状态机模 型，包括状态、转 换、事件和动作
描述系统或对象的状 态变化
描述状态之间的转换 条件和动作
描述状态之间的依赖 关系和约束
UML状态图的同步与异步状态转换技巧
UML状态图的同步与异步状态转换技巧UML（统一建模语言）是一种用于软件开发过程中的图形化建模语言，其中的状态图是一种常用的建模工具。
状态图可以用于描述对象在不同状态之间的转换和行为。
在状态图中，同步和异步状态转换是两种常见的转换方式。
本文将探讨UML状态图中的同步和异步状态转换技巧，并介绍如何在实际应用中灵活运用。
一、同步状态转换同步状态转换是指在状态转换发生时，必须等待当前状态的所有活动完成后才能进行下一步的状态转换。
这种方式适用于需要按照确定的顺序执行的状态转换。
在状态图中，同步状态转换可以通过箭头连接状态之间的转换路径来表示。
例如，考虑一个简单的订单处理系统。
在订单状态图中，可以定义多个状态，如“新订单”、“待处理”、“已发货”和“已完成”。
当订单状态从“新订单”转换到“待处理”时，系统需要等待相关的处理流程完成，如库存检查、支付确认等。
只有当这些活动全部完成后，订单状态才能继续转换到下一个状态。
这种同步状态转换可以确保订单处理的顺序和正确性。
二、异步状态转换异步状态转换是指在状态转换发生时，不需要等待当前状态的所有活动完成，可以立即进行下一步的状态转换。
这种方式适用于需要并发执行的状态转换。
在状态图中，异步状态转换可以通过在状态之间的转换路径上添加触发事件来表示。
继续以订单处理系统为例，假设在“待处理”状态下，系统可以同时进行库存检查和支付确认两个活动。
当这两个活动完成后，订单状态可以同时转换到“已发货”和“已完成”两个状态。
这种异步状态转换可以提高系统的并发处理能力，缩短订单处理的时间。
三、同步与异步状态转换的选择在实际应用中，选择使用同步还是异步状态转换取决于系统的需求和设计目标。
同步状态转换适用于需要按照确定顺序执行的状态转换，可以确保系统的可靠性和正确性。
异步状态转换适用于需要并发执行的状态转换，可以提高系统的并发处理能力和效率。
在进行状态转换时，还需要考虑状态之间的约束和条件。
UML(六)状态机状态图
SampelState
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2. 状态的迁移
迁移
10
InstallLi ght bulbBroken switchOn[ NoPower ] Black swithOn[ withPower ] Bright
destro yLi ne
swi tch Off
powerEnd
自身转移 不同于内部转移
3. 高级状态和迁移
高级状态和迁移
进入动作(entry/….) 每当进入该状态时，就执行它的进入动作 退出动作（exist/….） 每当离开该状态时，就执行它的退出 注意：进入和退出动作 不可以有监护条件 如c++，构造函数 和析构函数
信号 Signal
信号是消息的类元，或类型 消息是一个具名的对象，它由一个对象异步地发送给另一个对象接收 信号是一个异步事件
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事件、 事件、信号
时间事件 和 变化事件
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
Door open
17
- timer and heatingElements are additional objects - Power can be on or off - Time can be set after the power has been turned on
UML学习复习状态图
2. 并发子状态
有时组合状态有两个或者多个并发的子 状态机，此时称组成状态的子状态为并 发子状态。
顺序子状态与并发子状态的区别在于后 者在同一层次给出两个或多个顺序子状 态，对象处于同一层次中来自每个并发 子状态的一个时序状态中。
说明：
组合状态中也有初始状态和终结状态。
从源状态可以转移到组合状态本身，也 可以直接转移到组合状态中的子状态。
如果一个内部转换带有动作，动作也要 被执行，但是由于没有状态改变发生， 因此不需要执行入口和出口动作。
内部转换和自转换不同，虽然两者都不 改变状态本身，但是自转换会激发入口 动作和出口动作的执行，而内部转换却 不会。
3.4 入口动作与出口动作
入口动作和出口动作表示进入或退出这 个状态所要执行的动作。
监护条件与修改事件的区别：
监护条件只是在引起转换的触发器事件触 发时和事件接收者对事件进行处理时被赋 值一次。
修改事件则可以被多次赋值直到条件为真， 多次赋值满足条件后转换也会被激发。
4.7 时间事件
时间事件代表时间的流逝。 时间事件既可以被指定为绝对形式（天
数），也可以被指定为相对形式（从某 一指定事件发生开始所经历的时间）。 时间事件可以描述一个通知信息，自进 入状态以来某个时间期限已到，时间事 件就会激发状态的转换
状态图
1 状态机 2 状态图 3 状态 4 事件 5 转换 6 状态图建模技术 7 实例——图书馆管理系统的状态图
1 状态机
状态机是展示状态与状态转换的图，包含了一 个类的对象在其生命期间所有状态的序列以及 对象对接受到的事件所产生的反应。
利用状态机可以精确地描述对象的行为。 UML用状态机对软件系统的动态特征建模。 组成：
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UML的状态转换图
UML（Unified Modeling Language），即统一建模语言，是一种软件设计标准化语言。
它以图形形式描述了软件系统模型，包括系统的用例、类结构、对象行为、组件、部署等。
其中，状态转换图是UML中的一种图表，用于描述系统中对象的状态转换情况，因此具有极高的重要性。
一、什么是状态转换图
状态转换图是一种UML中的行为图表，它用于描述一个对象在不同状态下所做出的决策以及所进行的状态转换。
它的主要目的是为软件开发人员提供一个描述系统对象行为的可视化方式。
状态转换图中的状态（State）指的是对象在不同时间下所处的状态，状态之间的转换（Transition）则表示对象从一个状态转换到另一个状态，转换需要满足一定的条件和事件（Event）。
图中还可以包含其他元素，如伴生（Companion）、活动（Activity）等。
二、状态转换图的元素
状态转换图一般包含以下几个元素：
1. 状态（State）：指对象在不同时刻下所处的状态。
状态有两种类型：简单状态（Simple State）和复合状态（Composite State）。
2. 转换（Transition）：指对象从一个状态转变为另一个状态的行为。
转换可以分为外部转换（External Transition）和内部转换（Internal Transition）。
3. 事件（Event）：指触发对象状态转换的事件。
事件有三种类型：信号（Signal）、操作（Operation）、时间（Time）。
4. 条件（Guard Condition）：指转换发生的条件，即满足条件才能进行状态转换。
5. 动作（Action）：指转换完成后要执行的一些操作。
6. 伴生（Companion）：指与状态转换图关联的动态行为的其他图表。
7. 活动（Activity）：指状态转换图详细描述每个状态下处理逻辑的图表。
三、状态转换图的应用
1. 需求分析：状态转换图可以帮助分析人员分析系统的状态，找出不同状态下的行为要素，并描述状态转换的规则。
2. 系统设计：状态转换图可以帮助设计人员设计系统的状态转换，进一步明确确定状态转换中所需要的事件、动作和条件。
3. 系统实现：状态转换图可以帮助开发人员将系统的状态转换进行实现，并保证系统的正确运行。
4. 系统测试：状态转换图可以帮助测试人员创建测试方案，并验证转换的正确性，确保系统运行时的正确性。
四、状态转换图的应用示例
下面以一个自动售货机的状态转换图为例，来详细讲解状态转换图的应用。
假设自动售货机包括以下三种状态：
1. 待售状态（Idle）：此状态表示自动售货机正处于待售状态，即未有任何顾客购买商品。
2. 选购状态（Select）：此状态表示自动售货机已被顾客启动，顾客可以根据自己的需要选择商品。
3. 销售状态（Sale）：此状态表示自动售货机已完成顾客的购买行为。
状态转换图如下所示：
在自动售货机的状态转换图中，包含了三个状态和八个转换。
其中，起始状态为“待售状态”，顾客在购买商品时，状态转换会
根据顾客的操作进行相应的变化。
如果顾客获取不到所需商品，则自动售货机将返回到待售状态。
五、状态转换图的优缺点
状态转换图作为UML中的一种关键图表，具有如下优点：
1. 可视化：状态转换图的图形化表示能够帮助用户直观地了解系统的状态转换规则，轻松理解软件的系统行为。
2. 易于理解：状态转换图使用简单，易于理解，有助于开发人员迅速理解系统的行为规则。
3. 支持自动化测试：状态转换图可以帮助测试人员创建测试方案，并验证转换的正确性，确保系统运行时的正确性。
但是，状态转换图也存在一些缺点：
1. 不易编写：状态转换图中的状态与转换之间的关系不一定容易编写，需要开发人员有一定的经验和技能。
2. 不易维护：随着系统规模的增大，状态转换图会变得越来越复杂，维护也会变得非常困难。
3. 缺乏标准化：UML自身缺乏标准化，因而不同工具之间可能存在一些差异。
此外，不同的开发团队可能有出入，导致状态转换图的具体实现存在一些差异。
总之，状态转换图作为一种重要的设计工具，能够更好地描述系统行为。
但在具体的开发过程中，还需要结合开发需要及团队间的协作，来灵活使用最佳的工具及技术。