UML状态机图

状态机图也称为Statechart或State Transition图，它显示了系统中某个对象所经历的状态的顺序。它捕获了软件系统的行为。它对类，子系统，包和完整系统的行为进行建模。

它往往是在外部实体和系统中建模交互和协作的有效方法。它对基于事件的系统进行建模以处理对象的状态。它还定义了系统中组件的几种不同状态。每个对象/组件都有特定的状态。

以下是状态机图的类型，如下所示：

• 行为状态机行为状态机图记录了系统内对象的行为。它描述了特定实体的实现。它对系统的行为进行建模。
• 协议状态机它捕获协议的行为。协议状态机描述协议状态的更改以及系统内的并行更改。但是，它没有描述特定组件的实现。

为什么要使用状态机图?

由于它记录了系统的动态视图，因此可以描述软件应用程序的行为。在生命周期内，一个对象经历了几种状态，因此生命周期一直存在，直到程序执行为止。每个状态都描述了一些有关对象的有用信息。

它设计了一个交互式系统，可对内部事件或外部事件做出响应。从一个状态到另一状态的执行流程由状态机图表示。它可视化了从创建到终止的对象状态。

主要目的是描绘单个对象的每种状态。它代表一个交互式系统以及系统内部的实体。它记录了系统的动态行为。

状态机图的表示法

以下是下面列出的状态机图的符号：

• 初始状态：它定义系统的初始状态(开始)，并用黑色实心圆圈表示。
• 最终状态：代表系统的最终状态(结束)。它由一个圆圈内的实心圆圈表示。
• 决策框：呈菱形，代表根据评估后卫做出的决策。
• 过渡：由于某些事件的发生，控制权从一种状态更改为另一种状态称为过渡。它由标有事件的箭头表示，由于该事件而导致发生更改。
• 状态框：描述特定时间点上某个类的特定对象的条件或情况。具有圆角的矩形用于表示状态框。

国家类型

UML包含三个状态：

• 简单状态：它不构成任何子结构。
• 复合状态：它由嵌套状态(子状态)组成，因此它不包含多个初始状态和一个最终状态。它可以嵌套到任何级别。
• 子计算机状态：子计算机状态在语义上与组合状态相同，但是可以重用。

如何绘制状态机图?

状态机图用于描述对象经历的各种状态。从一种状态到另一种状态的变化是由于某个事件的发生。在绘制状态机图之前，必须确定特定组件的所有可能状态。

状态机图的主要焦点是描绘系统的状态。这些状态在绘制状态转换图时至关重要。在执行状态机图之前，必须确认发生状态转换的对象，状态和事件。

以下是绘制状态机图时要结合的步骤：

• 应该为描述系统行为的状态转换分配一个唯一且易于理解的名称。
• 在多个对象中，仅实现了基本对象。
• 应为事件和过渡指定适当的名称。

何时使用状态机图?

状态机图实现了真实世界的模型以及面向对象的系统。它记录了系统的动态行为，用于区分系统的动态行为和静态行为。

它描绘了对象从开始到结束所经历的变化。它基本上设想了触发事件如何导致系统内的更改。

状态机图用于：

• 用于建模系统的对象状态。
• 用于对反应系统建模，因为它由反应对象组成。
• 用于查明负责状态转换的事件。
• 用于实施正向和反向工程。

状态机图示例

下面给出了显示银行自动柜员机(ATM)的顶级状态机图的示例。

最初，自动柜员机是关闭的。打开电源后，ATM开始执行启动操作并进入自检状态。如果测试失败，则ATM会进入“服务停止”状态，或者将经历无触发的过渡到“空闲”状态。这是客户等待交互的状态。

每当客户将银行卡或信用卡插入ATM的读卡器中时，ATM状态就会从“空闲”更改为“服务客户” ，进入服务客户状态后便会执行输入操作readCard。由于客户可以随时取消交易，因此取消事件可以触发从“服务客户”状态回到“空闲”状态的转换。

在这里，“服务客户”是一个复合状态，具有依次为“客户身份验证”，“选择交易”和“交易”的子状态。

客户身份验证和交易是复合状态，其本身由隐藏的分解指示图标显示。交易完成后，服务客户将无触发地转换回空闲状态。在离开状态时，它会经历退出操作弹出卡，该弹出卡排出客户卡。

状态机与流程图