UML 状态机图

Posted 2020-06-17

状态机图

状态机图对一个单独对象的行为建模，指明对象在它的整个生命周期里，响应不同事件时，执行相关事件的顺序。

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如下示例， 下列的状态机图显示了门在它的整个生命周期里如何运作。

门可以处于以下的三种状态之一： "Opened"打开状态， "Closed"关闭状态，或者"Locked"锁定状态。 它分别响应事件："Open"开门， "Close"关门， "Lock"锁门 和 "Unlock"解锁。 注意：不是所有的事件，在所有的状态下都是有效的。如：一个门打开的时候是不可能锁定的，除非你关上门。并且，状态转移可能有附加监护条件：假设门是开的，如果"doorWay->isEmpty"（门是空的）被满足，那么它只能响应关门事件。状态机图使用的语法和约定将在下面的部分进行讨论。

状态

状态被表示为圆角矩形，状态名写在里面。

起始和结束状态

初始状态表示为实心黑圆环，可以标注名称。结束状态表示为中心带黑点圆环，也可以被标注名称。

转移

一个状态到下一个状态的转移表示为带箭头实线。转移可以有一个"Trigger"触发器，一个"Guard"监护条件和一个"effect"效果。如下所示：

"Trigger"触发器是转移的起因，它可以是某个条件下的一个信号，一个事件，一个变化或一个时间通路。"Guard"监护是一个条件，而且必须为真，以便于让触发器引起转移。效果"Effect"是直接作用到对象上的一个动作，该对象具有做为转移结果的状态机。

状态活动

在上面的状态转移示例中，一个效果与该转移相关联。如果目标状态有多个转移到达，并且每一个转移都有相同的效果与它相关联，那最好将该效果与目标状态相关联，而不与转移相关联。你可以通过为这个状态定义初始动作来实现。下图显示了一个带入口动作和出口动作的状态。

可以定义发生在事件上的动作或一直发生的动作。每一种类型的动作是可以定义任意数量的。

自转移

一个状态可能有一个返回到自身的转移，如下图。效果与转移关联是十分有帮助。

复合状态

一个状态机图可以有子状态机图，如下图所示：

可选择不同方式显示相同信息，如下图所示：

上面版本的标注说明"Check PIN"的子状态机图显示在单独的图中。

入口点

有时，你不想在正常的初始状态进入子状态机。例如下面的子状态机，它通常从"初始化"状态开始，但是如果因为某些原因，它不必执行初始化，可能靠转移到指定的入口点来从 "Ready" 状态开始。

下图显示了状态机的上一层。

出口点

有与入口点相类似的方式，它可能也指定可选择的出口点。下图给出了主处理状态执行后，所执行状态的去向将取决于该状态转移时所使用的路径。

选择伪状态

选择伪状态显示为菱形，有一个转移输入，两个或多个输出。下图显示不管到达哪一个状态，经过选择伪状态后的去向，取决于在伪状态中执行时所选择的消息格式。

连接伪状态

连接伪状态用来将多个状态转移链接在一起。一个单独的连接伪状态可以有一个或多个输入和一个或多个输出，监护可能应用于每一个转移，连接是没有语义的。连接可以把一个输入转移分成多个输出转移来实现一个静态分支。与之对照的是选择伪状态实现一个动态条件分支。

终止伪状态

进入终止伪状态是指状态机生命线已经终止。终止伪状态表示为叉号。

历史状态

历史状态用来当状态机中断时，恢复状态机之前状态。下面例图说明了历史状态的使用。这个例子是关于洗衣机的状态机。

在这个状态机中，当洗衣机运行时，它会按照"Washing" 到Rinsing"再到"Spinning"来进行。如果电源被切断 ，洗衣机会停止运行并进入"Power Off" 状态。当电源恢复，运行状态在"History State"符号处进入，表示它会从上次离开的地方恢复。

并发区

一个状态可以被分成几个不同的区，包含同时存在和执行的子状态。下面的例子显示状态 "Applying Brakes"， "front brake"和"rear brakes" 将同时独立运作。注意使用了分叉和结合伪状态而不是选择和合并伪状态。这些符号用来同步并发的线程。