UML状态图与活动图

2.
状态图通常作为对类图的补充
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8.3 状态图建模技术
静态模型 动态模型
建模步骤： ① 找出适合用模型描述其行为的类。 ② 确定对象可能存在的状态。 ③ 确定引起状态转换的事件。 ④ 确定转换进行时对象执行的相应动作。 ⑤ 对建模的结果进行相应的精化和细化。
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静态模型 动态模型
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中间状态的组成
状态名（name） 进入/退出动作（entry/exit action） 内部转移（internal transition）
- 不导致状态改变的转换，不会执行entry和exit动作
子状态（substate）
嵌套在另外一个状态中的状态
延迟事件（deferred event）
一个状态机只能有一个初态，因为每一个执行都是从相同的 地方开始。如果一个状态机是由多个状态图描述，则多张图 用同一个初态； 嵌套状态中可以使用新的初态；
终态（end state）
表示一个最后的或者终端状态； 终态的数目可以是不确定的（可以不用画出来）
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2、中间状态组成
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动作流（transition）
静态模型 动态模型
所有动作状态之间的转换流称之为动作流。 与状态图的转换相同，活动图的转换也用带箭头的 直线表示，箭头的方向指向转入的方向。
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决策（decision）
静态模型 动态模型
用于表示对象类所具有的条件行为（警戒条件 ）； 条件行为用分支和合并表达； 一个分支有一个入转换和两个带条件的出转换，出 转换的条件应当是互斥的，这样可以保证只有一条 出转换能够被触发； 一个合并有两个带条件的入转换和一个出转换，合 并表示从对应的分支开始的条件行为的结束；
活动图用来建模某个过程的活动序列，以活动为中心；
状态图用来建模对象生命周期中的所有阶段，以状态为中心；
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8.2 活动图
静态模型 动态模型
存款
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8.2.1 基本概念
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活动 决策 同步 泳道 对象流和对象
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第8章 状态图与活动图
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回顾
静态模型 动态模型
协作图的定义 协作图的建模过程
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学习目标
静态模型 动态模型
状态图的定义
状态图的建模
活动图的建模
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8.1 状态图（Statechart Diagram）
建模主事件流
静态模型 动态模型
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建模扩展事件流
静态模型 动态模型
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划分游泳道后的活动图
静态模型 动态模型
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8.6 活动图实例
静态模型 动态模型
1、图书馆系统管理员通过图书管理系统对读者的 借阅进行管理（查询、添加、删除和更新借阅信 息），请画出系统管理员维护借阅者账户信息的活 动图。
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泳道（swimlane）
静态模型 动态模型
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对象流（objectFlow）
静态模型 动态模型
对象流是动作状态或者活动状态与对象之间的依赖 关系，表示动作使用对象或者动作对对象的影响。 对象流中的对象特点：
① 一个对象可以由多个动作操纵； ② 一个动作输出的对象可以作为另一个动作输入的对象； ③ 在活动图中，同一个对象可以多次出现，它的每一次出现表 明该对象正处于对象生存期的不同时间点；
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8.1.1 基本概念
静态模型 动态模型
CD播放器（正常状态下）
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动作
静态模型 动态模型
Action
可执行的原子计算； 不可中断，其执行时间可忽略不计；
两种特殊动作（只要进入或离开状态都会执行该动作）： 进入动作（entry action）
- 进入状态时执行的动作
- Entry/setMode(onTrack)
退出动作（exit action）
- 退出状态时执行的动作
- Exit/setMode(offTrack)
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转移
静态模型 动态模型
Transition
两个状态之间的一种关系，表示对象在第一个状态 执行一定的动作，并在某个特定事件发生而且满足 某个条件时进入第二个状态。
信号事件
调用事件
变化事件
时间事件
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8.1.2 状态的类型
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几种状态类型：
-
初态
终态
-
中间状态
组合状态
-
历史状态
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1、初态与终态
静态模型 动态模型
初态（start state）
显示状态图中状态机的执行（execution）的开始；
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状态机
用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，响应事件所经 历的状态序列以及伴随的动作。
状态图
用于描述状态机，一个状态机可以用多个状态图描述。
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静态模型 动态模型
状态图与交互图的区别
交互图为了显示某个特定的用例某个特定的场景 下对象发生了哪些交互
格式：
事件（参数）[条件] / 动作
help[length（password）< >6] / verifyPassword.help()
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事件
静态模型 动态模型
Event
是对一个时间和空间上占有一定位置的有意义的事情的规格 说明；
事件触发状态的转移；
四类主要事件
8.4 状态图实例
静态模型 动态模型
书的状态图：
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8.4 状态图实例
静态模型 动态模型
借阅证的状态图：
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8.2 活动图
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Activity Diagram
提供了建模业务工作流的一种方法；
是一种特殊的状态图；
同状态图的区别：
延迟到下一状态中处理的事件
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3、组合/嵌套状态
静态模型 动态模型
含有子状态的状态被称为组合状态
状态名（name）
进入/退出动作（entry/exit action）
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3、组合/嵌套状态
静态模型 动态模型
两种类型：
与子状态
或子状态
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活动
静态模型 动态模型
活动状态
用于表达状态机中的一个非原子的运行； 可以给出入口动作和出口动作等信息；
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活动
静态模型 动态模型
理解：
① ② ③ ④ 分解成其他子活动或动作状态； 可以被中断； 活动状态的内部活动可以用另一个活动图来表示； 和动作状态不同，活动状态可以有入口动作和出口 动作，也可以有内部转移； ⑤ 动作状态是活动状态的一个特例，如果某个活动状 态只包括一个动作，那么它就是一个动作状态。
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泳道（swimlane）
静态模型 动态模型
对活动图中的活动分组，并把每一组指定给负责这组活动的 业务组织即对象； 泳道区分了负责活动的对象，明确地表示了哪些活动是由哪 些对象进行的； 每个活动只能明确地属于一个泳道； 泳道没有顺序，不同泳道中的活动既可以顺序进行也可以并 发进行，动作流和对象流允许穿越分隔线。
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8.5 实例
静态模型 动态模型
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8.5 实例 ——“餐馆订餐”系统的用例图
静态模型
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“记录预约”用例的事件路径如下：
静态模型 动态模型
1．接待员输入要预约的日期 2．系统显示该日的预约 3．有一张合适的餐桌可以使用，接待员输入顾客的姓名和 电话号码、预约的时间、用餐人数和餐桌号
的目的；
理解： 汇合代表两个或多个并发控制流同步发生，当所有的控制
流都达到汇合点后，控制才能继续往下进行。每个汇合可以 有两个或多个输入转换和一个输出转换；
分叉可以用来描述并发线程，每个分叉可以有一个输入转
换和两个或多个输出转换，每个转换都可以是独立的控制流；
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同步（synchronization）
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活动
静态模型 动态模型
动作状态
指执行原子的、不可中断的动作； 并在此动作完成后通过完成转换转向另一个状态的状态； 动作状态使用平滑的圆角矩形表示，动作状态所表示的动作 写在圆角矩形内部。
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活动
静态模型 动态模型
理解：
① ② ③ ④ 动作状态是原子的； 不可中断的状态； 瞬时的行为，它所占用的处理事件极短； 动作状态和状态图中的状态不同，它不能有入口动 作和出口动作，更不能有内部转移； ⑤ 在一张活动图中，动作状态允许多处出现。
3a） 没有合适的餐桌可以使用 3a1） 用例终止
4．系统记录并显示该预约
4a） 输入的预约人数多于餐桌能容纳的人数 4a1） 系统发出一个警告信息，询问用户是否想要继续预约 4a1a） 如果回答“否”，用例将不进行预约而终止 4a1b） 如果回答“是”，预约将被输入，并附有一个警告标志
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对象流（objectFlow）
静态模型 动态模型
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8.2.2 活动的分解
静态模型 动态模型
一个活动可以分为若干个动作或子活动，这些动作和子活动 本身可以组成一个活动图； 一个包含子活动的活动和嵌套了子状态的组合状态类似，概 念上也相对统一。 一个不含内嵌活动或动作的活动称之为简单活动；一个嵌套 了若干活动或动作的活动称之为组合活动，组合活动有自己 的名字和相应的子活动图。
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8.2.3 活动图
静态模型 动态模型
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8.5 活动图建模技术
静态模型 动态模型
① ② ③ ④ ⑤ ⑥
识别要对其工作流描述的类或对象。 确定工作流的初始状态和终止状态，明确工作流的边界。 对动作状态或活动状态建模。 对动作流建模。 对对象流建模。 对建立的模型进行精化和细化。
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决策（decision）
静态模型 动态模型
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同步（synchronization）
静态模型 动态模型
显示业务用例的工作流程中的并行线程；
分叉用于将动作流分为两个或者多个并发运行的分支； 汇合则用于同步这些并发分支，以达到共同完成一项事务
状态图描述对象整个生命其中表现的动态行为， 对象响应事件的动作，对象的状态会发生哪些改 变
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8.1.1 基本概念
静态模型 动态模型
什么是状态（state）？
对象生命期中的某个条件或状况，在此期间对象将满足某些 条件、执行某些活动或等待某些事件。
理解
对象在任何时候都会处于某种状态中，所有对象都有状态； 对象所处的状态决定了它如何响应所检测到的事件或所接受 的消息； 通常，事件使对象从一个状态转向另一个状态（状态转移）；
8.1.3 状态图
静态模型 动态模型
订单处理系统
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8.3 状态图建模技术
静态模型 动态模型
为什么要对状态图进行建模？
1. 对象可能会有不同的状态，某些行为依赖于这些状态。例
如，按下开关按钮时，电灯将改变当前的状态（由关变开
或由开变关），因此：
1. 2. 3. 需要记录对象当前的状态 发生了某种事件才会引起状态间的转移 由一个状态转到另一个状态的过程通常通过方法调用实现
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4、历史状态
静态模型 动态模型
History state
使用历史状态，则可以存储给退出组合状态时所处的子状态， 则返回组合状态时可以直接回到相应的子状态；
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8.1.3 状态图
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订单处理系统
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8.6 活动图实例
静态模型 动态模型
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8.6 活动图实例
静态模型 动态模型
图书管理员的日常工作主要是通过图书管理系统处 理借书与还书，借阅者借阅书籍的数量是受限制的， 超过还书期限需要缴纳罚金。请给出图书管理员的 活动图