第10章 狀態(tài)機(jī)圖

1、LOGOUML 統(tǒng)一建模統(tǒng)一建模第第10章章 狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài)機(jī)圖目錄目錄101 狀態(tài)機(jī)圖的概念狀態(tài)機(jī)圖的概念102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示103 轉(zhuǎn)換的分類轉(zhuǎn)換的分類104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖106 狀態(tài)機(jī)圖應(yīng)用范圍狀態(tài)機(jī)圖應(yīng)用范圍第第10章章 狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài)圖描述從狀態(tài)到狀態(tài)的控制流程，常用來對系統(tǒng)的動態(tài)特怔進(jìn)行狀態(tài)圖描述從狀態(tài)到狀態(tài)的控制流程，常用來對系統(tǒng)的動態(tài)特怔進(jìn)行建模。在大多數(shù)情況下，它用來對反應(yīng)型對象建模。在大多數(shù)情況下，它用來對反應(yīng)型對象(外部事件觸發(fā)對象外部事件觸發(fā)對象,對對象接受到事件后產(chǎn)生響應(yīng)象接受到事件后產(chǎn)生響應(yīng))的行為模型。的行為

2、模型。101 狀態(tài)機(jī)圖的概念狀態(tài)機(jī)圖的概念1.狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài)機(jī)圖描述對象在整個生命周期內(nèi)，在外部事件的作用下，從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換到另一種狀態(tài)的關(guān)系圖。這種圖的節(jié)點是狀態(tài)(包括初始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài))，關(guān)系是轉(zhuǎn)換。圖10-1是一個典型的狀態(tài)機(jī)圖。圖圖10-1狀態(tài)機(jī)圖。狀態(tài)機(jī)圖。101 狀態(tài)機(jī)圖的概念狀態(tài)機(jī)圖的概念2.狀態(tài)機(jī)圖的作用狀態(tài)機(jī)圖常用來描述業(yè)務(wù)或軟件系統(tǒng)中的對象在外部事件的作用下，對象的狀態(tài)從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的控制流。利用狀態(tài)圖可以精確地描述對象在生命周期內(nèi)的行為特征。 3狀態(tài)機(jī)圖的組成元素狀態(tài)機(jī)圖的組成元素包括：初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換。其中，轉(zhuǎn)換將各種狀態(tài)連接在一起，構(gòu)成一個狀態(tài)圖。

3、4.狀態(tài)機(jī)在整個生命周期內(nèi)，描述對象處于各種狀態(tài)的圖，該圖必須完整包括：初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換。狀態(tài)圖不一定完整包含初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換等狀態(tài) 。102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示一個狀態(tài)圖包含的元素有初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、分支。下面分別描述元素的語義和表示方法。下面分別描述每個元素的表示法。1021 狀態(tài)的表示1初始狀態(tài)初始狀態(tài)代表狀態(tài)圖的起始位置，只能作為轉(zhuǎn)換的源，而不能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。初始狀態(tài)在一個狀態(tài)圖中只允許有一個，它用一個實心的圓表示，如下圖所示。2終止?fàn)顟B(tài)終止?fàn)顟B(tài)是對象的最后狀態(tài)，是一個狀態(tài)圖的終止點。終止?fàn)顟B(tài)只能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)，而不能作為轉(zhuǎn)換的源。終止

4、狀態(tài)在一個狀態(tài)圖中可以有多個，它用一個套有一個實心圓的空心圓表示。如下圖所示。圖圖10-2 初始狀態(tài)的表示初始狀態(tài)的表示102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示3狀態(tài)對象屬性值的集合標(biāo)識了一個對象的狀態(tài)。表示對象狀態(tài)的圖標(biāo)由一個帶圓角的矩形表示。它包含個三部分：圖圖10-3 終止?fàn)顟B(tài)的表示終止?fàn)顟B(tài)的表示102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示名稱：給對象所處狀態(tài)取的名字，名字用一個字符串表示，在一個圖中，名字應(yīng)該是唯一的。內(nèi)部轉(zhuǎn)換：對象響應(yīng)外部事件所執(zhí)行的動作。內(nèi)部轉(zhuǎn)換發(fā)生時，不改變對象的狀態(tài)，但是，當(dāng)進(jìn)入該狀態(tài)時，可以包含進(jìn)入動作；當(dāng)退出該狀態(tài)時，可以包含退出動作。我們把內(nèi)部轉(zhuǎn)換標(biāo)識在狀態(tài)框的第二欄；用一條

5、實線箭頭來標(biāo)識外部轉(zhuǎn)換，外部轉(zhuǎn)換是指一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。嵌套狀態(tài) ：狀態(tài)圖中的狀態(tài)可以包含兩種狀態(tài)：一種是簡單狀態(tài)，簡單狀態(tài)不包含其它狀態(tài)；一種是組合狀態(tài)，組合狀態(tài)包含了子狀態(tài)。即狀態(tài)圖的某些狀態(tài)本身也是狀態(tài)圖。圖圖10-4 狀態(tài)視圖的表示狀態(tài)視圖的表示102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示1022 轉(zhuǎn)換的表示轉(zhuǎn)換是指對象在外部事件的作用下，當(dāng)滿足特定的條件時，對象執(zhí)行一定的動作，進(jìn)入目標(biāo)狀態(tài)。轉(zhuǎn)換用帶箭頭的直線表示，箭尾連接源狀態(tài)(轉(zhuǎn)出的狀態(tài))，箭頭連接目標(biāo)狀態(tài)(轉(zhuǎn)入的狀態(tài))。轉(zhuǎn)換關(guān)系到的內(nèi)容包括：源狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)、外部事件、監(jiān)護(hù)條件和執(zhí)行的動作。下圖描述了燒水器的狀態(tài)圖。注意：用實線箭頭

6、表示的轉(zhuǎn)換都是外部轉(zhuǎn)換。1源狀態(tài)對于一個轉(zhuǎn)換來說，轉(zhuǎn)換前對象所處的狀態(tài)，就是源狀態(tài)。源狀態(tài)是個相對的概念，即，相對當(dāng)前狀態(tài)而言，它的前一個狀態(tài)就是源狀態(tài)。圖圖10-5 燒水器的狀態(tài)圖燒水器的狀態(tài)圖102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示2.目標(biāo)狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后，對象所處的狀態(tài)就是目標(biāo)狀態(tài) 。當(dāng)前狀態(tài)相對它的前一個狀態(tài)而言，當(dāng)前狀態(tài)就是目標(biāo)狀態(tài)。源狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)都是相對某個轉(zhuǎn)換而言的。3.事件事件就是外部作用于一個對象，能夠觸發(fā)對象狀態(tài)改變的一種現(xiàn)象。事件可以分為調(diào)用、改變、信號、時間四類事件。1).信號事件對象之間通過發(fā)送信號和接收信號實現(xiàn)通信。信號是一種異步機(jī)制。在計算機(jī)中，鼠標(biāo)和鍵盤的操作均屬于此類

7、事件。對于一個信號而言，對象一般都有相應(yīng)的事件處理器，如onMouseClick（）等。2).調(diào)用事件調(diào)用某個對象的成員方法就是調(diào)用事件，它是一種同步的機(jī)制。例如在圖10-5中，turnOn就是一種調(diào)用事件，用來將開關(guān)置于“On”狀態(tài)。102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示3).改變事件改變事件是指某個指定屬性值為真時，事件得到觸發(fā)。它與監(jiān)護(hù)條件不同，在對象生命周期內(nèi)，一直在計算改變事件中的屬性值，當(dāng)屬性值為真時，事件觸發(fā)，計算停止。4).時間事件當(dāng)時間流逝到某個時刻，觸發(fā)事件對對象起作用。時間事件代表時間的流逝。它可以指定為絕對形式（每天的某時，例如after（12:00），也可以指定為相對形式（

8、從某一指定事件發(fā)生開始所經(jīng)過的時間，例如after（2seconds）。對于前一種形式，也可以使用變化事件來描述：when（12:00）。102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示5).延遲事件延遲事件是指對象處在在本狀態(tài)時外部事件產(chǎn)生了，但沒有執(zhí)行事件，要推遲到另外一個狀態(tài)才執(zhí)行的事件。例如，當(dāng)E-mail程序中正在發(fā)送第一封郵件時，用戶下達(dá)發(fā)送第二封郵件執(zhí)令(事件)就會被延遲，但第一封郵件發(fā)送完成后，這封郵件就會被發(fā)送。這種事件就屬于延遲事件。4.監(jiān)護(hù)條件監(jiān)護(hù)條件是一個布爾表達(dá)式，當(dāng)布爾表達(dá)式的值為真時，轉(zhuǎn)換才能夠完成。只有在觸發(fā)事件發(fā)生時，才計算一次監(jiān)護(hù)條件的值，當(dāng)監(jiān)護(hù)條件的值為真時，轉(zhuǎn)換才發(fā)生。

9、如果轉(zhuǎn)換發(fā)生后，監(jiān)護(hù)條件才由假變?yōu)檎?，那么轉(zhuǎn)換也不會被觸發(fā)。 102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示5動作當(dāng)轉(zhuǎn)換被激活后，如果定義了相應(yīng)的動作，那么就將執(zhí)行這個動作。動作可以是一個賦值語句、簡單的算術(shù)運(yùn)算、發(fā)送信號、調(diào)用操作、創(chuàng)建和銷毀對象、讀取和設(shè)置屬性的值，甚至是一個包含多個動作的活動。例如，在圖10-5中，當(dāng)turnOn事件發(fā)生，就測試監(jiān)護(hù)條件有水，如果有水，就會執(zhí)行“燒水”的動作。動作分為入口動作和出口動作。當(dāng)轉(zhuǎn)換發(fā)生時，進(jìn)入某個狀態(tài)時發(fā)生的動作稱為入口動作；離開某個狀態(tài)時發(fā)生的動作稱為出口動作。1).入口動作入口動作表示對象進(jìn)入某個狀態(tài)所要執(zhí)行的動作。入口動作用“entry/要執(zhí)行的動作”

10、表示。102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示2). 出口動作出口動作表示對象退出某個狀態(tài)所要執(zhí)行的動作。出口動作用“exit/要執(zhí)行的動作”表示。 入口動作和出口動作都標(biāo)識在狀態(tài)視圖的第二欄中。6活動當(dāng)對象處于一個狀態(tài)時，它一般是空閑的，在等待一個事件的發(fā)生。但是某些時間，對象正在執(zhí)行一序列動作，即，對象做著某些工作，并一直繼續(xù)到被某個外部事件的到來，才中斷這些工作，我們把對象處于某個狀態(tài)時進(jìn)行的一序列動作稱為活動。如果對象處于某個狀態(tài)進(jìn)行一些動作，可能會需要一些時間，我們可以用活動來描述這一序列動作。表示活動的方法是，在狀態(tài)的轉(zhuǎn)換分欄中添加一行“活動描述”，其格式為“do/動作名”。 活動用來描述

11、對象處于某個狀態(tài)時，對象進(jìn)行的一序列動作。102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示7理解簡單狀態(tài)圖例如，我們描述一個燒水器在工作時的行為狀態(tài)變化?？梢圆捎萌鐖D10-6所示進(jìn)行描述。圖圖10-6 燒水器的狀態(tài)變化圖燒水器的狀態(tài)變化圖102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示對上圖的說明如下：與狀態(tài)off相關(guān)的轉(zhuǎn)換有兩個，其觸發(fā)事件都是turnOn，只不過其監(jiān)護(hù)條件不同。如果對象收到事件turnOn，那么將判斷壺中是否有水；如果沒水，則仍然處于off狀態(tài)；如果有水則轉(zhuǎn)為on狀態(tài)，并執(zhí)行“燒水”動作而與狀態(tài)on相關(guān)的轉(zhuǎn)換也有兩個，如果“水開了”就執(zhí)行turnOff動作，關(guān)掉開關(guān)；如果燒壞了，就進(jìn)入了終態(tài)了 102 狀

12、態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示從圖10-6中不難看出，在一張狀態(tài)機(jī)圖中，最為核心的元素?zé)o外乎有兩個：一個是用圓角矩形表示的狀態(tài)（初態(tài)和終態(tài)例外）；另一個是轉(zhuǎn)換。在前面已經(jīng)說過了狀態(tài)的含義和表示法，在此重點理解“轉(zhuǎn)換”的含義和表示法。1023 分支的表示對象在外部事件的作用下，根據(jù)監(jiān)護(hù)條件的不同值，轉(zhuǎn)向不同的目標(biāo)狀態(tài)。即，對象的狀態(tài)根據(jù)監(jiān)護(hù)條件的取值而發(fā)生分支。分支用空心小菱形表示。根據(jù)監(jiān)護(hù)條件的真假可以觸發(fā)不同的分支轉(zhuǎn)換。圖圖10-7分支的表示分支的表示102 狀態(tài)圖的表示狀態(tài)圖的表示圖10-8說明，當(dāng)對象處于狀態(tài)1時，當(dāng)某個事件作用于對象，這時，就要計算監(jiān)護(hù)條件，當(dāng)條件滿足時(true),對象的狀態(tài)

13、變?yōu)闋顟B(tài)2；當(dāng)條件不滿足時(false),對象狀態(tài)變?yōu)闋顟B(tài)3。轉(zhuǎn)換表示當(dāng)一個外部事件作用于對象，在監(jiān)護(hù)條件得到滿足時，對象在源狀態(tài)下執(zhí)行一序列的動作后，轉(zhuǎn)向目標(biāo)狀態(tài)。 轉(zhuǎn)換進(jìn)入的狀態(tài)稱為活動狀態(tài)，轉(zhuǎn)換離開的狀態(tài)變變?yōu)榉腔顒訝顟B(tài)。 轉(zhuǎn)換通常分為外部轉(zhuǎn)換、內(nèi)部轉(zhuǎn)換、 自動轉(zhuǎn)換、 復(fù)合轉(zhuǎn)換4種。狀態(tài)1狀態(tài)2狀態(tài)3 滿足監(jiān)護(hù)條件 不滿足監(jiān)護(hù)條件 圖圖10-8分支實例分支實例103 轉(zhuǎn)換的分類轉(zhuǎn)換的分類1外部轉(zhuǎn)換外部轉(zhuǎn)換是一種改變對象狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，是最常見的一種轉(zhuǎn)換。外部轉(zhuǎn)換用從源狀態(tài)到目標(biāo)狀態(tài)的箭頭表示。圖10-9描述了火車上衛(wèi)生間的簡單狀態(tài)轉(zhuǎn)換。該衛(wèi)生間存在三個狀態(tài)，包含5個外部轉(zhuǎn)換。 圖圖10-9

14、外部轉(zhuǎn)換外部轉(zhuǎn)換UsedUnusedMaintainingThe train stopThe train go runningSomebody go intoSomebody go intoSomebody go out103 轉(zhuǎn)換的分類轉(zhuǎn)換的分類2內(nèi)部轉(zhuǎn)換內(nèi)部轉(zhuǎn)換有一個源狀態(tài)但是沒有目標(biāo)狀態(tài)，它轉(zhuǎn)換后的狀態(tài)仍舊是它本身。內(nèi)部轉(zhuǎn)換自始至終都不離開源狀態(tài)，所以沒有入口動作和出口動作。因此，當(dāng)對象處于某個狀態(tài)，進(jìn)行的一些動作時，我們可以把這些動作看成是內(nèi)部轉(zhuǎn)換。在圖10-10中，在第二欄，描述了入口動作和出口動作，也描述了內(nèi)部轉(zhuǎn)換，要注意的是，入口動作和出口動作描述的是外部轉(zhuǎn)換時發(fā)生的動作；內(nèi)部轉(zhuǎn)

15、換是描述本狀態(tài)沒有發(fā)生改變的情況下，發(fā)生的動作。圖圖10-10內(nèi)部轉(zhuǎn)換內(nèi)部轉(zhuǎn)換104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類3自動轉(zhuǎn)換在沒有外部事件的作用下，對象執(zhí)行了某些活動后，自然而然地完成的轉(zhuǎn)換。自轉(zhuǎn)換是離開某個狀態(tài)后重新進(jìn)入原先的狀態(tài)，它會激發(fā)狀態(tài)的入口動作和出口動作的執(zhí)行。4復(fù)合轉(zhuǎn)換復(fù)合轉(zhuǎn)換由簡單轉(zhuǎn)換組成，通過分支判定，把多個簡單轉(zhuǎn)換組合在一起。圖10-11 復(fù)合轉(zhuǎn)換NewStateNewState2NewState3NewState4NewState5Event1 Condition1 / Action1 Condition2 / Action2 Condition3 / Action3 Condi

16、tion4 / Action4 Condition5 / Action5 Condition6 / Action6104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類狀態(tài)機(jī)圖中的狀態(tài)分為簡單狀態(tài)和復(fù)合狀態(tài)2種。1041 簡單狀態(tài)簡單狀態(tài)是指不包含其他狀態(tài)的狀態(tài)。但是，簡單狀態(tài)可以具有內(nèi)部轉(zhuǎn)換、入口動作和出口動作等。 下圖10-12是燒水器的狀態(tài)圖，它只包含2個簡單狀態(tài)。圖圖10-12 燒水器的狀態(tài)圖燒水器的狀態(tài)圖104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類1042 復(fù)合狀態(tài)復(fù)合狀態(tài)是指狀態(tài)本身包含一到多個子狀態(tài)機(jī)的狀態(tài)。復(fù)合狀態(tài)中包含的多個子狀態(tài)之間的關(guān)系有兩種：一種是并發(fā)關(guān)系，另一種是互斥關(guān)系。如果子狀態(tài)是并發(fā)關(guān)系，我們稱子狀態(tài)為

17、并發(fā)子狀態(tài)；如果子狀態(tài)是互斥關(guān)系，我們稱子狀態(tài)為順序子狀態(tài)。1. 順序子狀態(tài)在任何時刻，當(dāng)復(fù)合狀態(tài)被激活時，如果復(fù)合狀態(tài)包含的多個子狀態(tài)中，只能有一個子狀態(tài)處于活動狀態(tài)，即多個子狀態(tài)之間是互斥的，這種子狀態(tài)稱為順序子狀態(tài)。復(fù)合狀態(tài)的子狀態(tài)如果是順序子狀態(tài)，那么，復(fù)合狀態(tài)只包含一個狀態(tài)機(jī)。104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類在圖10-13中， IC卡電話包括3 個基本狀態(tài)：“使用狀態(tài)”、“未使用狀態(tài)”和“維修狀態(tài)”。其中“使用狀態(tài)”狀態(tài)是一個復(fù)合狀態(tài)。下面我們來看看IC電話的連接過程：當(dāng)拿起電話打IC電話的時候，首先要插入IC卡，進(jìn)行IC卡的有效驗證，驗證通過才可以撥打電話，此時從最初的“IC卡驗證”狀

18、態(tài)轉(zhuǎn)到“撥號”狀態(tài)。如果電話接通，則轉(zhuǎn)到“連接”狀態(tài)；在連接狀態(tài)，如果對方也拿起聽筒，則轉(zhuǎn)入“通話”狀態(tài)，通話完畢轉(zhuǎn)入“掛斷”狀態(tài)；如果對方無人接聽。則轉(zhuǎn)入“掛斷”狀態(tài)。如果撥號時出現(xiàn)異常情況，則掛斷電話；如果掛斷后重新?lián)芴?，電話又處于“撥號”狀態(tài)。如果此時取出IC卡，則IC電話轉(zhuǎn)入“未使用”狀態(tài)?！拔词褂脿顟B(tài)”包含5個子狀態(tài)，因為IC電話不能同時處于兩個不同的子狀態(tài)中，所以這些子狀態(tài)是順序子狀態(tài)。104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類圖圖10-13 順序子狀態(tài)實例順序子狀態(tài)實例104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類2. 并發(fā)子狀態(tài)如果復(fù)合狀態(tài)包含兩個或者多個并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)，此時稱復(fù)合狀態(tài)的子狀態(tài)為并發(fā)子狀態(tài)。

19、考察一輛處于“運(yùn)行”狀態(tài)的電動車。車處在運(yùn)行狀態(tài)時，包含了前進(jìn)和后退兩個不同的子狀態(tài)，這兩個子狀態(tài)之間的關(guān)系看，它們就是順序子狀態(tài)，因為一輛車不可能同時處于前進(jìn)和后退兩種子狀態(tài)；另一方面，車的運(yùn)行狀態(tài)又包括高速行駛狀態(tài)和低速行駛狀態(tài)。前進(jìn)狀態(tài)可以同時為高速行駛或者低速行駛狀態(tài)；后退狀態(tài)時，也可以是高速行駛或者低速行駛狀態(tài)，即，前進(jìn)狀態(tài)或后退狀態(tài)之一，可以與高速行駛狀態(tài)或低速行使?fàn)顟B(tài)之一同時存在。我們把這些可以同時出現(xiàn)的狀態(tài)稱為并發(fā)子狀態(tài)，如圖10-14所示。并發(fā)子狀態(tài)可以用于并發(fā)線程的狀態(tài)建模。圖圖10-14 并發(fā)子狀態(tài)實例并發(fā)子狀態(tài)實例104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類3復(fù)合狀態(tài)表示法圖10-4是

20、簡單狀態(tài)的表示法，簡單狀態(tài)不包含子狀態(tài)。復(fù)合狀態(tài)包含了一個或多個嵌套的狀態(tài)機(jī)，復(fù)合狀態(tài)所包含的狀態(tài)被稱為子狀態(tài)。復(fù)合狀態(tài)的表示法有2兩種。(1). 將子狀態(tài)機(jī)嵌入表示狀態(tài)的圓角矩形中這種表示法是在表示狀態(tài)的圓角矩形中加入子狀態(tài)機(jī)的新分欄，如圖10-15的左圖所示。圖圖10-15復(fù)合狀態(tài)的兩種表示法復(fù)合狀態(tài)的兩種表示法104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類(2).在圓角矩形中加入加分解指示符這種表示法是在表示狀態(tài)的圓角矩形中加入分解指示符的新分欄，其中，分解指示符表示子狀態(tài)機(jī)，如圖10-15的右所示。我們把復(fù)合狀態(tài)稱為父狀態(tài)。每個子狀態(tài)繼承了父狀態(tài)的全部轉(zhuǎn)換。每個復(fù)合狀態(tài)的區(qū)域可能具有一個初始狀態(tài)。進(jìn)入復(fù)

21、合狀態(tài)邊界的轉(zhuǎn)換，也就是進(jìn)入初始狀態(tài)上的轉(zhuǎn)換；類似地，復(fù)合狀態(tài)也可以有終態(tài)。到了終態(tài)的轉(zhuǎn)換會觸發(fā)復(fù)合狀態(tài)上的完成轉(zhuǎn)換。1043 歷史狀態(tài)當(dāng)狀態(tài)機(jī)通過轉(zhuǎn)換從某種狀態(tài)轉(zhuǎn)入復(fù)合狀態(tài)時，被嵌套的子狀態(tài)機(jī)一般要從子狀態(tài)機(jī)的初始狀態(tài)開始執(zhí)行，除非轉(zhuǎn)到特定的子狀態(tài)。但是有些情況下，當(dāng)離開一個復(fù)合狀態(tài)，然后重新進(jìn)入復(fù)合狀態(tài)時，并不希望從復(fù)合包含的子狀態(tài)機(jī)的初始狀態(tài)開始執(zhí)行，而是希望直接進(jìn)入上次離開復(fù)合狀態(tài)時的最后一個活動子狀態(tài)，我們用一個包含字母“H”的小圓圈表示最后一個活動子狀態(tài)，即，稱為歷史狀態(tài)。每當(dāng)轉(zhuǎn)換到復(fù)合狀態(tài)的歷史狀態(tài)時，對象的狀態(tài)便恢復(fù)到上次離開該復(fù)合狀態(tài)時的最后一個活動子狀態(tài)，并執(zhí)行入口動作。1

22、04 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類考慮一個MP3播放器對象的狀態(tài)圖，如圖10-16所示。圖圖10-16 歷史狀態(tài)歷史狀態(tài)104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類從上圖中可以看出，MP3播放器對象的復(fù)合狀態(tài)“活動”狀態(tài)包含4個嵌套子狀態(tài)：“停止”、“播放”、“前進(jìn)”、“后退”狀態(tài)，如果用戶按下了“暫?！卑粹o，活動狀態(tài)被打斷而進(jìn)入暫停狀態(tài)；當(dāng)用戶撤銷暫停，恢復(fù)播放器的活動狀態(tài)時，MP3播放器對象直接進(jìn)入歷史狀態(tài)，此時將進(jìn)入播放器上一次離開活動狀態(tài)時的子狀態(tài)。例如當(dāng)用戶在播放狀態(tài)按下暫停按鈕，當(dāng)恢復(fù)播放時，播放器仍進(jìn)入播放狀態(tài)。104 狀態(tài)的分類狀態(tài)的分類1044 子狀態(tài)機(jī)間實現(xiàn)通信在并發(fā)復(fù)合狀態(tài)中，子狀態(tài)機(jī)之間可能會

23、需要通信。要表示這些通信，當(dāng)然可以借助于監(jiān)護(hù)條件、狀態(tài)間的事件來描述，但有時更希望采用異步模式來描述它。在UML1.0中，采用屬性和基于同步點兩種方法來實現(xiàn)子狀態(tài)機(jī)間的通訊，但在UML2.0中已經(jīng)廢棄了同步狀態(tài)這一方法。在圖10-17中，狀態(tài)“課程評價”包含了三個并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)：第一個子狀態(tài)機(jī)包含兩個狀態(tài)，即“實驗1”和“實驗2”；第二個子狀態(tài)機(jī)包含一個狀態(tài)，即“團(tuán)隊項目”；第三個子狀態(tài)機(jī)包含一個狀態(tài)，即“考試”。現(xiàn)在來看看第一個子狀態(tài)機(jī)與第二個子狀態(tài)機(jī)之間的通訊方式：選修該課程的學(xué)生必須先完成“實驗1”才能進(jìn)入子狀態(tài)“團(tuán)隊項目”，那么可以通過一個屬性來表達(dá)兩個子狀態(tài)之間的這種邏輯。104 狀

24、態(tài)的分類狀態(tài)的分類圖圖10-17 子狀態(tài)機(jī)間的通信子狀態(tài)機(jī)間的通信圖10-17中，在實驗1中添加了一個退出動作，使其退出該狀態(tài)時將屬性lab的值設(shè)置為true，再將lab作為另一個子狀態(tài)“團(tuán)隊項目”執(zhí)行的監(jiān)護(hù)條件，這樣就可以保證在實驗1完成之后才能進(jìn)入子狀態(tài)”團(tuán)隊項目”。105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖前面已經(jīng)闡述了狀態(tài)機(jī)圖的基本組成，引入了內(nèi)部轉(zhuǎn)換、狀態(tài)的進(jìn)入和退出動作、活動、延遲事件等等；最后還介紹了各種復(fù)合狀態(tài)。下面以一個航班機(jī)票預(yù)訂的例子來說明狀態(tài)機(jī)圖的繪制過程。繪制狀態(tài)機(jī)圖的一般步驟是：1尋找主要的狀態(tài)，2尋找外部事件，以便確定狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換3詳細(xì)描述每個狀態(tài)和轉(zhuǎn)換105 建立狀態(tài)機(jī)

25、圖建立狀態(tài)機(jī)圖4.把簡單狀態(tài)圖轉(zhuǎn)換為復(fù)合狀態(tài)圖。1051 尋找主要狀態(tài)在繪制狀態(tài)機(jī)圖時，第一步就是尋找出主要的狀態(tài)。對于航班機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)而言，我們把飛機(jī)票看作一個整體，我們來看飛機(jī)票有哪幾種狀態(tài)，以及有哪些事件觸發(fā)機(jī)票狀態(tài)的變化。1確定狀態(tài)飛機(jī)票有以下4種狀態(tài)：無預(yù)訂、部分預(yù)訂、預(yù)訂完、預(yù)訂關(guān)閉。（1）在剛確定飛行計劃時，顯然時沒有任何預(yù)訂的，并且在顧客預(yù)訂機(jī)票之前都將處于這種“無預(yù)訂”狀態(tài)。105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖（2）對于訂座而言，顯然有“部分預(yù)訂”和“預(yù)訂完”兩種狀態(tài)。（3）當(dāng)航班快要起飛時，顯然要“預(yù)訂關(guān)閉”。2尋找外部事件無論機(jī)票處于那種狀態(tài)，可能有的外部事件有：（1）預(yù)訂(

26、)：顧客預(yù)訂機(jī)票。（2）退訂()：顧客退訂機(jī)票。（3）關(guān)閉()：機(jī)票管理員關(guān)閉訂票系統(tǒng)。 (4) 取消航班()：飛機(jī)調(diào)度人員取消飛行計劃。1052 確定狀態(tài)間的轉(zhuǎn)換我們已經(jīng)知道了機(jī)票的主要狀態(tài)，也知道了改變機(jī)票狀態(tài)變化的外部事件?，F(xiàn)在我們分析狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換(這里指外部轉(zhuǎn)換)。即，確定當(dāng)機(jī)票處于這一狀態(tài)時，哪些外部事件能真正改變機(jī)票狀態(tài)，哪些事件對本狀態(tài)不起作用?？梢圆捎帽砀竦姆绞絹磉M(jìn)行分析，如表10-1所示。105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖 通過上述分析，確定了狀態(tài)之間的有效轉(zhuǎn)換，在此基礎(chǔ)上可以繪制出相應(yīng)的狀態(tài)機(jī)圖，如圖10-18所示。源目標(biāo)源目標(biāo)無預(yù)訂無預(yù)訂部分預(yù)部分預(yù)訂訂預(yù)訂完預(yù)訂完預(yù)訂關(guān)

27、閉預(yù)訂關(guān)閉無預(yù)訂 預(yù)訂()不直接轉(zhuǎn)換關(guān)閉()部分預(yù)訂退訂()事件發(fā)生后，使預(yù)訂人=0 預(yù)訂(),無空座關(guān)閉()預(yù)訂完不直接轉(zhuǎn)換退訂() 關(guān)閉()預(yù)訂關(guān)閉無轉(zhuǎn)換無轉(zhuǎn)換無轉(zhuǎn)換 圖圖10-18 機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)的初步狀態(tài)圖機(jī)票預(yù)訂系統(tǒng)的初步狀態(tài)圖表10-1 事件與狀態(tài)轉(zhuǎn)換105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖對圖10-18的說明如下：1起初，剛確定航班時，機(jī)票無人訂，機(jī)票處在“無預(yù)訂”狀態(tài)；當(dāng)有顧客預(yù)訂機(jī)票時，機(jī)票處在“部分預(yù)訂”狀態(tài)；當(dāng)有人退訂時，如果退訂時“退訂數(shù)等于已預(yù)訂數(shù)”，那么退訂后狀態(tài)將回到“無預(yù)訂”狀態(tài)。 2在部分預(yù)訂狀態(tài)時，如果再發(fā)生預(yù)訂，而且“預(yù)訂數(shù)=空位數(shù)”，那么將訂完所有的位置，因此將進(jìn)入 “預(yù)訂完” 狀態(tài)。3當(dāng)機(jī)票處在 “預(yù)訂完” 狀態(tài)時，只要有人退訂，就必將轉(zhuǎn)為 “部分預(yù)訂” 狀態(tài)。1053 詳細(xì)描述每個狀態(tài)和轉(zhuǎn)換前面已經(jīng)確定了各個狀態(tài)之間的外部轉(zhuǎn)換，為了詳細(xì)描述狀態(tài)，我們給狀態(tài)添加內(nèi)部轉(zhuǎn)換、外部轉(zhuǎn)換時的進(jìn)入和退出動作，以及相關(guān)的活動等。例如，在這個例子中，還存在下一些內(nèi)部轉(zhuǎn)換和活動：105 建立狀態(tài)機(jī)圖建立狀態(tài)機(jī)圖1機(jī)票處在 “部分預(yù)訂” 狀態(tài)時，當(dāng)發(fā)生退訂事件