UML 状态图与活动图

活动图的优点和缺点
优点：最适合支持并行行为，而且也是 支持多线程编程的有力工具，可用于描 述业务流程。 缺点：很难清楚地描述动作与对象之间 的关系。虽然在活动旁标出对象名或者 采用泳道技术可以定义这种关系，但仍 然没有交互图简单直接。 因此，像大多数建模技术一样，最好把 活动图与其他技术结合使用。
注释体和注释连接
注释体：用于对UML实体进行文字描 述。 注释连接：用于将注释体与要描述的 实体相连，说明该注释体是针对该实 体所进行的描述。

活动图例子
活动图例子
课堂作业
某公司的设备采购流程设置为： A、由业务部门提出需求设备清单； B、将需求设备清单交采购部门建立采购采买单据； C、采购部门建立采购单据后，交财务部门，向财务部门 申请款项，预支零用金； D、财务部门建立应付帐款单据后：核支款项； E、采购部门在收到款项后，进行采买； F、采买完成后，执行： （1）发票和剩余款项交财务部： （2）设备交业务部门； G、（a）采购部门：采购单据结案； （b）财务部门：帐款冲销结案；
活动图的应用－用途

分析Use C源自文库se
在分析Use
Case时需要理解系统将会发生哪些动作， 行为之间的依赖关系是什么，此时可以用活动图来验证 Use Case

理解工作流程
对理解业务处理过程十分有用，可以画出描述业务工作
流的活动图与领域专家进行交流，明确业务处理操作是 如何进行的，将会有怎样的变化

何时可使用活动图
分析用例。能直观清晰地分析用例，了 解应当采取哪些动作以及这些动作之间 的依赖关系。一张完整的活动图是所有 用例的集成图。 理解牵涉多个用例的工作流。在难于区 分不同用例而对整个系统的工作过程又 十分清楚时，可以先构造活动图，然后 用切片技术派生用例图。 处理多线程应用。采用“分层抽象，逐 步细化”的原则描述多线程。
after(2 seconds) / dropConnection() active1
idle
when(date=Jan 1,2000) active2

信号事件：表示对象接收了信号这种情况， 往往会触发状态的转移 在UML中，信号用构造型《signal》表示 信号事件和调用事件的表示格式是一样 的
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、保安条件和动作
源状态
事件[ 保安条件 ] / 动作 目标状态
初始状态：是模型元素的初始状态，代表一 个状态图的起始点，是一个伪状态。 初始状态用一个实心的圆表 终结状态：是模型元素的最后的状态，代表 一个状态图的终止点，是一个伪状态。 终结状态用一个圆中套一个实心圆表示
组合状态
简单状态：一个不含有嵌套状态的状态 组合状态：如果一个状态内嵌套了若干个 状态，则称该状态为组合状态或超状态 子状态：嵌套在另一个状态中的状态

发货处理
[未检查完 全部商品]/ 取下一个
检查
do/ 检查商品
[ 全部商品已检查完且全部商品都有 ]
办理发货
do/ 启动发货
[ 全部商品已经检查完，但部分商品缺货 ]
取消
取消
已发货

使用组合状态的优点：避免了转移线交叉， 使图面清晰，简化了状态图，更重要的是 要清楚地表达了状态的结构关系，便于分 清主次，分别对待
顺序状态与并发状态

顺序状态：组合状态的子状态是一个一个执 行的，不是并发存在的
活动 验卡
插卡 休闲 取消 维修完成 维修 维修 结束 挂断 继续 通话 拨号

什么是活动图

活动图是系统的一种行为视图，它描述参 与行为的对象类的活动的顺序，包括依赖 于条件的行为和并发行为
判断条件
人 找饮料
[没有咖啡] [找到咖啡]
判定活动
[没有可口可乐] [找到可 口可乐]
同步条件
将咖啡放到 过滤器中 把过滤器放 到咖啡炉上
加水到 容器中
取出 咖啡杯
取一听 可口可乐
目标状态
源状态
源状态
目标状态 源状态
目标状态
状态

状态（state）是指在对象的生命期中的某 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
状态属性：对确定对象的状态有重要意义的属
性 一个状态有以下几个部分：状态名（name）、 进入/退出（entry/exit action）、内部转移 （internal transition）、子状态（substate）、 延迟事件（deferred event）

描述复杂过程的算法
此时相当于UML版的程序流程图，常规的顺序、分支过
程在活动图中都能得到充分体现

处理多线程应用
利用活动图支持并发的特点，描述多线程应用的行为
活动图的应用－工作流建模
活动图是一种用于系统的行为建模的工具， 它能支持对并发行为的描述的特点，使其 成为对工作流（业务流）建立模型的强大 工具，尤其适合于多线程的程序的建模 主要缺点：动作与对象之间的连接关系不 够清晰
第八章 状态图与活动图
主讲教师：阿都建华 单位：软件工程系
什么是状态图
UML中的状态图（statechart diagram）主 要用于描述一个对象在其生存期间的动态 行为，表现一个对象所经历的状态序列， 引起状态转移的事件，以及因状态转移而 伴随的动作 状态就是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 一个状态图表现了一个对象的生存史，着 重描述从一个状态到另一个状态的控制流

活动 停止
H
恢复
暂停
中断
选择
播放
事件
事件是一个有意义的事情的说明，它位于 特定的时间和空间点 在状态图中，事件是一个激励的出现，它 定义一个触发子触发对象改变其状态 在UML中，事件分为4类：调用事件、变化 事件、时间事件、信号事件


调用事件：表示对操作的调度 格式：Event-name’(‘comma-separatedparameter-list’)’

状态图：一部电梯的运行方式
状态图的图形元素

状态：用一个带圆角的矩形框表示，可以进一步划 分为3个分隔框：名称框、内部转移框和嵌套状态 名称 图框 名称框：标出状态的名称 内部转移 内部转移框：规定动作或活动， 但不改变对象的当前状态 嵌套状态图 嵌套状态图：放置被嵌套的子状态图

查询
retrieve(Keywords) 数据操作

变化事件：如果一个布尔表达式中的变量发 生变化，使得该布尔表达式的值相应地变化， 从而满足某些条件，则这种事件称为变化事 件 变化事件用关键字when表示
When(temperature>120) /alarm()
idle

时间事件：指满足某一时间表达式的情况的 事件 时间事件用关键字after或when表示
顺序状态与并发状态

并发状态：子状态是并发存在的 两个并发的子状态图用一条虚线分隔
并发状态图：用于描述一个对象在某
个时刻有多个并发的子状态机的情况， 并发状态图是这些子状态图的组合
等待
取消
商品检查 办理订货
发货
付款检查
已付款
拒绝
历史状态
历史状态是一个伪状态，代表上次离开组 合状态时的最后一个活动子状态，当再次 进入这个组合状态时，可直接进入这个子 状态 历史状态用一个含字母“H”的小圆圈表示

初始状态
终结状态

判定：判定是在状态图中的一个特定的位置， 工作流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
[人员齐备]
制定计划 实施
[人员未齐备]
招聘人员

同步：同步可视化地定义了并发工作流的分 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 同步在状态图中用一条粗短线表示，成为同步 杆
收到商品 [部分商品 缺货]
收到商品[ 全部商品都有 ]
等待
取消 取消 已发货
收到商品 [部分商品 缺货]
检查
do/ 检查商品
[ 全部商品已检查完且全部商品都有 ]
办理发货
do/ 启动发货
[ 全部商品已经检查完，但部分商品缺货 ]
收到商品[ 全部商品都有 ]
[未检查完 全部商品]/ 取下一个
等待
取消 取消
活动
点燃 咖啡炉 冲调咖啡
熄灭咖啡炉
终点
倒咖啡 喝饮料
活动图的基本要素
活动； 泳道； 分支； 分叉和汇合； 对象流； 注释体和注释连接。

活动
活动：活动是某件事情正在进行的状 态，表现为由一系列动作组成的非原 子的执行过程。 UML中的表示：

泳道
泳道是活动图中的区域划分，每个 泳道代表一个责任区，一个泳道可由一 个或多个类实现。
动作

动作是一个可执行的原子计算，即动作是 不可被中断的，其执行时间是可忽略不计 的 进入动作和退出动作的例子： Entry/setMode(onTrack) Exit/setMode(offTrack)
小结
状态图的基本概念、用途 状态图的图形元素 状态的定义及分类 组合状态的分类 事件、事件的分类、动作

何时不应使用活动图
显示对象间的合作。用交互图显示对象 间的合作更简单直观。 显示对象在生命周期内的运转情况。活 动图可以表示活动的激活条件，但不能 表示一个对象的状态变换条件。因此， 当要描述一个对象整个生命周期的运转 情况时，应当使用状态图。


活动图与状态图的区别
活动图描述的是响应内部处理的对象类的 行为，状态图描述的是对象类响应事件的 外部行为。 活动图着重表现的是一个活动到另一个活 动的控制流，是内部处理驱动的流程；而 状态图着重表现的是从一个状态到另一个 状态的流程，常用于有异步事件发生的情 况

活动图与交互图的区别

活动图着重表现的是活动的控制流，描述 在对象之间传递的操作；而交互图着重表 现的是对象到对象的控制流，描述对象之 间传递的消息
分支
对于同一触发事件，可以根据不同的 警戒条件转向不同的活动，每个可能 的转移是一个分支。
分叉和汇合
表示系统或对象中的并发行为。分叉表 示一个控制流被两个或多个控制流代替， 经过分叉后，这些控制流是并发进行的； 汇合正好相反。
对象流
在活动图中可以出现对象，对象可以作 为活动的输入或输出。对象流表示活动 与对象之间的关系。