第6章 状态机图

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例1：子状态之间“or”关系的例子。
例2：子状态之间“and”关系的例子。
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History State(历史状态)


History State: A pseudostate whose activation restores the previously active state within a composite state. 使用历史状态，可以记住从组合状态中退出时 所处的子状态，当再次进入组合状态时，可直 接进入到这个子状态，而不是再次从组合状态 的初态开始。
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状态(State)


定义：A state is a condition or situation during the life of an object during which it satisfies some condition, performs some activity, or waits for some event. 一个状态是指在对象的生命期中的一个条件或 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。
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说明： 在UML中，事件分为四类： (1) Call event (调用事件) (2) Change event (变化事件) (3) Time event (时间事件) (4) Signal event (信号事件)
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(1) Call event: The event of receiving a call for an operation that is implemented by actions on state machine transitions. Call event的语法格式如下： 事件名 ( [逗号分隔的参数列表] ) 其中参数列表中的参数格式为： 参数名：类型 例：
else body.append(c); } return false; } public StringBuffer getToken() { return token; } public StringBuffer getBody() { return body; } private final static int Waiting = 0; private final static int GettingToken = 1; private final static int GettingBody = 2; private int state = Waiting; private StringBuffer token, body; }
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composite state(组合状态)和 substate(子状态)


A composite state is a state that consists of either concurrent substates or sequential substates. A substate is a state that is nested inside another one.
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说明： 所有对象都具有状态，状态是对象执行了一系列 活动的结果。当某个事件发生后，对象的状态将 发生变化。 状态图中定义的状态有：初态、终态、中间状态、 组合状态、历史状态等。 一个状态图只能有一个初态，而终态可以有多个， 也可以没有终态。 从初始状态出发的转换表示创建或初始化对象时 进入的状态 终止状态代表对象在响应撤消、关掉，或其他终 止事件时到达的状态
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Transition图例
说明： 状态的之间的转移通常是由事件触发的，此时应在转移上 标出触发转移的事件表达式。如果转移上未标明事件，则 表示在源状态的内部活动执行完毕后自动触发转移。 Transition的格式： event-signature ‘[’ guard-condition ‘]’ ‘/’ action 其中event-signature的格式为： event-name ‘(’ comma-separated-parameter-list ‘)’
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stop
off load stop load Playing Open off load
Closed
play
off
play
play stop
初始状态和终止状态
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一个状态有以下几个部分：




name entry/exit action internal transition substate deferred event
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状态图的用途




主要用于设计阶段的建模，对于状态相关的设 计类，可以画状态图来增加对类的理解 为一个对象的生命周期建立模型，帮助分析、 设计和开发人员理解对象的行为 描述一个对象穿越多个用例的行为 可以对对象的行为建模，也可以对一个子系统 或整个系统的行为建模 状态图中每一个状态转移事件都与一个操作关 联
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(4) Signal event: An event that is the receipt by an object of a signal sent to it, which may trigger a transition in its state machine. Signal event的语法格式和Call event一样。 信号事件是一个异步事件，调用事件一般是一个 同步事件。

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Event(事件)

An event is the specification of a noteworthy occurrence that has a location in time and space. 一个事件是对一个在时间和空间上占有一定 位置的有意义的事情的规格说明。 事件产生的原因包括：调用、满足条件的状 态的出现、到达时间点或经历某一时间段、 发送信号等。
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两种特殊的动作: entry action(进入动作)和exit action(退出动作)。

Entry动作：进入状态时执行的活动，格式如下：
‘entry’ ‘/’action-expression

Exit动作：退出状态时执行的活动，格式如下：
‘exit’ ‘/’action-expression
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H和H*的区别：


H只记住最外层的组合状态的历史。 H*可记住任何深度的组合状态的历史。
例：历史状态的例子。
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Transition(转移)


A transition is a relationship between two states indicating that an object in the first state will perform specified actions and enter the second state when a specified event occurs and specified guard conditions are satisfied. 一个转移是两个状态之间的一种关系，表示对象 将在第一个状态中执行一定的动作，并在某个特 定事件发生而且某个特定的警戒条件满足时进入 第二个状态。
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class MessageParser { public boolean put(char c) { switch (state) { case Waiting: if (c == '<') { state = GettingToken; token = new StringBuffer(); body = new StringBuffer(); } break; case GettingToken : if (c == '>') state = GettingBody; else token.append(c); break; case GettingBody : if (c == ';') { state = Waiting; return true; }
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状态图显示一个对象可能的状态，它能够检测到的事 件，以及它对这些事件的响应。 例如，CD播放机示例，标识了打开、关闭和正在播 放状态 检测到的事件就是发送给它的消息 例如，CD播放机示例，包括至少三个事件“装入 (load)”、“播放(play)”和“停止(stop)” 检测到一个事件可能导致对象从一个状态移动到另一 个状态，这样的移动称为转换 例如，如果CD播放机处于打开状态，按下装入按钮 将引起抽屉关闭，并且CD播放机移动到关闭状态。
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play[no CD]
stop
play[no CD]
Closed play[CD present] stop load Playing play[CD present] play Open load load
stop
使用监护条件区分转换
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一个转移包括五部分：source state, event trigger, guard condition, action, target state. 对于一个给定的状态，最终只能产生一个转移， 因此从相同的状态出来的、事件相同的几个转移 之间的条件应该是互斥的。 例：
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状态图中的基本概念


State (状态) Transition (转移) Event (事件) Action (动作)
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stop
Closed play stop load Playing Open load load
play
play stop
CD播放机的一个简单状态机

系统的状态以圆角矩形表示，其中写着状态的名字 状态转换用连接两个状态的箭头表示，每个这样的箭头必须标 注一个事件的名字
第六章 状态图，活动图
主要内容
状态图
活动图
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Statechart Diagram(状态图)



定义：状态图说明了对象对它在生存期期间 可能检测到的事件的响应 说明：在两个时间一个对象的属性很可能不 同，可是却处在相同的行为状态。 例如，CD播放机的“关闭”状态可以提供一 个示例：抽屉中有或者没有CD可以被认为是 CD播放机不同的属性值，但是在任一情况下 都可以认为播放机处于关闭状态。
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(2) Change event: The event of a Boolean expression becoming satisfine or more of the values it references. Change event用关键字when表示。例
(其中 action-expression 可以用到对象本身的属性和输入事 件的参数)
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• Rose中状态的
Action Specification 对话框。 –On Entry –On Exit –Do –On Event
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状态图的工具支持

正向工程：根据状态图生成代码。例：

所生成的代码示例：

Change event和警戒条件(guard condition)的区 别： 警戒条件只在所相关的事件出现后计算一次， 如果值为false，则不进行状态转移。
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(3) Time event: An event that denotes the satisfaction of a time expression, such as the occurrence of an absolute time or the passage of a given amount of time after an object enters a state. Time event用关键字after或when表示。 例：
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Action(动作)


An action(动作) is an executable atomic computation. 一个动作是一个可执行的原子计算。
说明： 动作是原子的，不可被中断的，其执行时间可忽 略不计的。 UML并没有规定描述action的语言格式，一般建模 时采用实际的程序设计语言来描述。


子状态是嵌套在另一个状态中的状态。 一个含有子状态的状态被称作组合状态。
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例：组合状态和子状态的例子。
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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。 子状态之间可分为“or”关系和“and”关系 两种。“or”关系说明在某一时刻仅可到达 一个子状态，“and”关系说明复合状态中在 某一时刻可同时到达多个子状态。