UML-10狀態(tài)機(jī)圖

1、狀態(tài)機(jī)圖是系統(tǒng)分析的一種常用工具，用于描述系統(tǒng)的行為。 在一般的面向?qū)ο蠹夹g(shù)中狀態(tài)機(jī)圖又稱(chēng)為狀態(tài)遷移圖，它是有限狀態(tài)機(jī)圖的圖形表示，用于描述對(duì)象類(lèi)的一個(gè)對(duì)象在其生存期間的行為。 UML的狀態(tài)機(jī)圖主要用于建立對(duì)象類(lèi)或?qū)ο蟮膭?dòng)態(tài)行為模型，表現(xiàn)一個(gè)對(duì)象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)或活動(dòng)轉(zhuǎn)移的事件，以及因狀態(tài)或活動(dòng)轉(zhuǎn)移而伴隨的動(dòng)作。 狀態(tài)機(jī)圖也可用于描述Use Case，以及全系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)行為。 UML的狀態(tài)機(jī)圖的表示風(fēng)格是建立在David Harel狀態(tài)圖（StateChat）的基礎(chǔ)上的。,第10章 狀態(tài)機(jī)圖,Home,第10章 狀態(tài)機(jī)圖,10.1狀態(tài)機(jī)圖11410.2狀態(tài)機(jī)圖的應(yīng)用115,Home,在

2、計(jì)算機(jī)技術(shù)中，狀態(tài)機(jī)圖的概念和使用由來(lái)已久。 在程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編譯技術(shù)中，用有限狀態(tài)機(jī)圖描述詞法分析過(guò)程； 在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度、緩沖區(qū)調(diào)度等都可以采用狀態(tài)機(jī)圖描述（參見(jiàn)圖10.1 ）。 UML用狀態(tài)機(jī)圖對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特征建模。 UML定義狀態(tài)機(jī)圖是一個(gè)行為（Behavior），它說(shuō)明一個(gè)模型元素在其生命期間的狀態(tài)的序列，及其對(duì)事件的響應(yīng)。 狀態(tài)機(jī)圖表示一個(gè)模型元素在其生命期間的情況：從該模型元素的開(kāi)始狀態(tài)起，響應(yīng)事件，執(zhí)行某些動(dòng)作，引起轉(zhuǎn)移到新?tīng)顟B(tài)，又在新?tīng)顟B(tài)下響應(yīng)事件，執(zhí)行動(dòng)作，引起轉(zhuǎn)移到另一個(gè)狀態(tài)，如此繼續(xù)，直到終結(jié)狀態(tài)。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,例：UNIX操作系統(tǒng)中的進(jìn)程的生命

3、周期可用狀態(tài)機(jī)圖簡(jiǎn)略表示，如圖10.1所示。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,圖10.1 UNIX進(jìn)程的狀態(tài)和轉(zhuǎn)移,狀態(tài)機(jī)圖由狀態(tài)、轉(zhuǎn)移、事件、活動(dòng)、動(dòng)作等組成。 狀態(tài)（State）表示一個(gè)模型元素在生存期的一種狀況，如滿足某些條件，進(jìn)行某些活動(dòng)，或等待某些事件的出現(xiàn)等。一個(gè)狀態(tài)在一個(gè)有限的時(shí)間段內(nèi)存在。 轉(zhuǎn)移（Transition）表示一個(gè)模型元素的不同狀態(tài)之間的聯(lián)系。在事件的觸發(fā)下，一個(gè)狀態(tài)可以轉(zhuǎn)移到另一個(gè)狀態(tài)。 事件（Event）是一個(gè)有意義的出現(xiàn)（Occurrence）的說(shuō)明。該出現(xiàn)在某個(gè)時(shí)間和空間點(diǎn)發(fā)生，并且立即觸發(fā)一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。 活動(dòng)（Activity）是在狀態(tài)機(jī)圖中進(jìn)行的一個(gè)非原

4、子的執(zhí)行，它由一系列的動(dòng)作組成。 動(dòng)作（Action）是一個(gè)可執(zhí)行的原子計(jì)算，它導(dǎo)致?tīng)顟B(tài)的變更或返回一個(gè)值。 狀態(tài)機(jī)圖用于對(duì)一個(gè)模型元素建立行為模型，該模型元素通常是一個(gè)對(duì)象類(lèi)，也可以是一個(gè)Use Case，甚至整個(gè)系統(tǒng)。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,在UML中狀態(tài)機(jī)圖可以用兩種方式可視化地表達(dá)：狀態(tài)機(jī)圖和活動(dòng)圖。 狀態(tài)機(jī)圖（State Machine Diagram）著重于對(duì)一個(gè)模型元素的可能的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)移建立模型?；顒?dòng)圖著重于對(duì)一個(gè)活動(dòng)到另一個(gè)活動(dòng)的控制流建立模型。 狀態(tài)機(jī)圖由表示狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)和表示狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移的弧組成。 在狀態(tài)機(jī)圖中，若干個(gè)狀態(tài)節(jié)點(diǎn)由一條或多條轉(zhuǎn)移弧連接，狀態(tài)的轉(zhuǎn)移由事

5、件觸發(fā)。模型元素的行為模型化為在狀態(tài)機(jī)圖中的一個(gè)周游，在此周游中狀態(tài)機(jī)圖執(zhí)行一系列的動(dòng)作。 一個(gè)狀態(tài)機(jī)圖表現(xiàn)了一個(gè)對(duì)象（或模型元素）的生存史，顯示觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件和因狀態(tài)改變而導(dǎo)致的動(dòng)作。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,UML的狀態(tài)機(jī)圖的圖形元素有如下幾種： 1狀態(tài) 狀態(tài)用一個(gè)帶圓角的矩形框表示，框內(nèi)標(biāo)有狀態(tài)的名稱(chēng)和其他一些信息。 狀態(tài)圖標(biāo)可以進(jìn)一步劃分成3個(gè)分隔框：名稱(chēng)框、內(nèi)部轉(zhuǎn)移框和嵌套狀態(tài)機(jī)圖框，如圖10.2所示。 在名稱(chēng)框中標(biāo)出狀態(tài)的名稱(chēng)。 在內(nèi)部轉(zhuǎn)移框中規(guī)定動(dòng)作或活動(dòng)。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,圖10.2 狀態(tài)的圖形表示,狀態(tài)可以是簡(jiǎn)單狀態(tài)或組合狀態(tài)。 包含有子狀態(tài)的狀態(tài)稱(chēng)為

6、組合狀態(tài)（Composite State）。 在一個(gè)組合狀態(tài)的嵌套狀態(tài)機(jī)圖的分隔框內(nèi)放置被嵌套的子狀態(tài)機(jī)圖。對(duì)于一個(gè)簡(jiǎn)單狀態(tài)，嵌套狀態(tài)機(jī)圖分隔框可以缺省。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,圖10.3 狀態(tài)轉(zhuǎn)移的圖形表示,2轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移用實(shí)箭線表示，箭尾連接出發(fā)狀態(tài)，即源狀態(tài)，箭頭連接到達(dá)狀態(tài)，即目標(biāo)狀態(tài)。 在箭線上可以標(biāo)示與該轉(zhuǎn)移有關(guān)的選項(xiàng)：事件、保安條件（Guard Condition）和動(dòng)作。 當(dāng)處于源狀態(tài)的對(duì)象接收到一個(gè)事件，并且保安條件得到滿足（如果有保安條件的話）時(shí)，則執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，并從源狀態(tài)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)狀態(tài)。如果在轉(zhuǎn)移箭線上不標(biāo)示觸發(fā)轉(zhuǎn)移的事件時(shí)，則從源狀態(tài)轉(zhuǎn)移到目標(biāo)狀態(tài)是自動(dòng)進(jìn)行的。

7、 狀態(tài)轉(zhuǎn)移的圖形表示如圖10.3所示。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,3初始狀態(tài)（Initial State） 初始狀態(tài)是模型元素的初始狀況，代表一個(gè)狀態(tài)機(jī)圖的起始點(diǎn)，是一個(gè)偽狀態(tài)（Pseudo State）。 初始狀態(tài)用一個(gè)實(shí)心的圓表示。 4終結(jié)狀態(tài)（Final State） 終結(jié)狀態(tài)是模型元素的最后的狀態(tài)，代表一個(gè)狀態(tài)機(jī)圖的終止點(diǎn)，是一個(gè)偽狀態(tài)。 終結(jié)狀態(tài)用一個(gè)圓中套一個(gè)小實(shí)心圓表示。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,5判定（Decision） 判定是在狀態(tài)機(jī)圖中的一個(gè)特定的位置，工作流（Work flow）在此按保安條件的取值而發(fā)生分支。 判定用空心小菱形表示。 一般，判定只有一個(gè)入轉(zhuǎn)移和

8、兩個(gè)出轉(zhuǎn)移，保安條件為布爾表達(dá)式。根據(jù)保安條件表達(dá)式的值為“真”或“假”，觸發(fā)不同的分支轉(zhuǎn)移。 判定也可以是有一個(gè)入轉(zhuǎn)移和多個(gè)出轉(zhuǎn)移。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,6同步（Synchronization） 同步可視化地定義了并發(fā)工作流的分叉（Fork）與聯(lián)結(jié)（Join）。 分叉是一個(gè)源狀態(tài)分為兩個(gè)或兩個(gè)以上的目標(biāo)狀態(tài)，聯(lián)結(jié)是兩個(gè)以上的源狀態(tài)連接為一個(gè)目標(biāo)狀態(tài)。 在分叉與聯(lián)結(jié)之間的工作流是并行執(zhí)行的。 同步在狀態(tài)機(jī)圖中用一條粗短實(shí)線表示，稱(chēng)為同步桿，如圖10.4所示。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,圖10.4 控制的分叉和聯(lián)結(jié)的圖形表示,例：項(xiàng)目與資源管理系統(tǒng)PRMS的一個(gè)資源對(duì)象的狀態(tài)機(jī)圖，

9、如圖10.5所示。,10.1 狀態(tài)機(jī)圖,Home,圖10.5 項(xiàng)目與資源管理系統(tǒng)PRMS的一個(gè)資源狀態(tài)機(jī)圖,10.1 狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài),Home,1 概述,2 組合狀態(tài),4 歷史狀態(tài),3 順序狀態(tài),從原則上說(shuō)，對(duì)象屬性的任何一個(gè)值的組合就是一個(gè)狀態(tài)，全部的狀態(tài)構(gòu)成一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)空間。 并非這個(gè)狀態(tài)空間中的每一個(gè)狀態(tài)都是值得關(guān)注的。在對(duì)一個(gè)系統(tǒng)或?qū)ο蠼?dòng)態(tài)行為模型時(shí)，最關(guān)心的是那些明顯影響行為的屬性和屬性值，以及由它們表達(dá)的狀態(tài)。 對(duì)確定對(duì)象的狀態(tài)有重要意義的屬性稱(chēng)為狀態(tài)屬性（State Attribute）。 在建立狀態(tài)機(jī)圖模型時(shí)，需要正確地找出一個(gè)對(duì)象的全部狀態(tài)屬性，根據(jù)它們的值劃分對(duì)象狀態(tài)。

10、,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài),在對(duì)一個(gè)對(duì)象（模型元素）的行為建模時(shí)，所選擇的該對(duì)象（模型元素）的生存期中的狀態(tài)的數(shù)量是有限的。 對(duì)象（模型元素）處于每個(gè)狀態(tài)的持續(xù)時(shí)間也是有限的。當(dāng)發(fā)生某個(gè)事件，或完成了某個(gè)動(dòng)作或活動(dòng)的執(zhí)行，都會(huì)觸發(fā)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。 UML對(duì)一個(gè)狀態(tài)的描述包含以下信息：名字、入口動(dòng)作與出口動(dòng)作、內(nèi)部轉(zhuǎn)移、嵌套子狀態(tài)、延遲事件等。 例：一個(gè)狀態(tài)的示例，如圖10.6所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖狀態(tài),圖10.6 狀態(tài)圖標(biāo)示例,一個(gè)不含內(nèi)嵌套狀態(tài)的狀態(tài)，稱(chēng)為簡(jiǎn)單狀態(tài)。 如果一個(gè)狀態(tài)內(nèi)嵌套了若干個(gè)狀態(tài)，則稱(chēng)該狀態(tài)為超狀態(tài)（Superstate）或組合狀態(tài)（Composite S

11、tate），其中被嵌套的狀態(tài)稱(chēng)為子狀態(tài)（Substate）。子狀態(tài)本身仍然可以是一個(gè)組合狀態(tài)。 超狀態(tài)中的每一個(gè)被嵌套的狀態(tài)機(jī)圖所表示的子狀態(tài)機(jī)圖，都對(duì)應(yīng)于該超狀態(tài)內(nèi)的正在進(jìn)行的一個(gè)活動(dòng)。 子狀態(tài)機(jī)圖的所在區(qū)域必有自己的初始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)。對(duì)組合狀態(tài)的一個(gè)入轉(zhuǎn)移代表對(duì)其子區(qū)域內(nèi)的初始狀態(tài)的入轉(zhuǎn)移；對(duì)子區(qū)域內(nèi)的終結(jié)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移代表包含它的組合狀態(tài)的相應(yīng)活動(dòng)的完成。 注意，動(dòng)作（Action）與活動(dòng)（Activity）的含義是不同的。 動(dòng)作與轉(zhuǎn)移相關(guān)，動(dòng)作是一組原子的可執(zhí)行語(yǔ)句，它調(diào)用某個(gè)操作，很快完成，不能被中斷。 活動(dòng)是動(dòng)作的非原子序列，有一定的運(yùn)行期限，活動(dòng)可能被某個(gè)事件中斷。,Home,10

12、.1 狀態(tài)機(jī)圖組合狀態(tài),例：一個(gè)表示網(wǎng)上商店處理送貨過(guò)程的狀態(tài)機(jī)圖，如圖10.7所示。它是一個(gè)帶有組合狀態(tài)的狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖組合狀態(tài),圖10.7 組合狀態(tài)機(jī)圖示例,組合狀態(tài)可以包含有順序子狀態(tài)或并發(fā)子狀態(tài)。 一個(gè)組合狀態(tài)從理論上說(shuō)可以嵌套任意層次，而外部組合狀態(tài)本身可以作為一個(gè)簡(jiǎn)單狀態(tài)來(lái)對(duì)待。 采用組合狀態(tài)可以簡(jiǎn)化對(duì)復(fù)雜行為的建模。 更為重要的是組合狀態(tài)清楚地表達(dá)了狀態(tài)的結(jié)構(gòu)關(guān)系，便于分清主次，分別對(duì)待。 如果狀態(tài)圖中的狀態(tài)比較多，若不采用組合狀態(tài)，則轉(zhuǎn)移線的交叉現(xiàn)象會(huì)不可避免，圖面將凌亂不堪。 例如，圖10.8的送貨處理狀態(tài)機(jī)圖是圖10.7的另一個(gè)版本，其中沒(méi)有采用組

13、合狀態(tài)。在圖10.8的狀態(tài)機(jī)圖中出現(xiàn)了轉(zhuǎn)移線交叉。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖組合狀態(tài),例：未采用組合狀態(tài)表示的送貨處理狀態(tài)機(jī)圖，如圖10.8 所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖組合狀態(tài),圖10.8 送貨處理狀態(tài)機(jī)圖示例,順序狀態(tài)（Sequential State）又稱(chēng)為不相交狀態(tài)（Disjoint State），它們是一個(gè)一個(gè)順序轉(zhuǎn)移的，不是并發(fā)存在的。 順序狀態(tài)表現(xiàn)正常的順利的行為。 在行為過(guò)程中常會(huì)出現(xiàn)各種非正常的情況，為此，必然要為每一個(gè)狀態(tài)畫(huà)出一條表現(xiàn)非正常行為的轉(zhuǎn)移箭線 ，圖面將凌亂。 可以使用組合狀態(tài)和順序子狀態(tài)的概念解決此類(lèi)建模問(wèn)題。 例如，在圖10.9中，“活動(dòng)”狀態(tài)是一

14、個(gè)組合狀態(tài)，“驗(yàn)卡”、“撥號(hào)”、“通話”、“掛斷”等狀態(tài)是它的順序子狀態(tài)，它們構(gòu)成“活動(dòng)”狀態(tài)內(nèi)部的子狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖順序狀態(tài),例：順序狀態(tài)示例，如圖10.9所示。它是表示IC卡電話機(jī)工作的部分狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖順序狀態(tài),圖10.9 順序狀態(tài)示例,在一個(gè)組合狀態(tài)中所包含的一個(gè)由順序子狀態(tài)構(gòu)成的子狀態(tài)機(jī)圖中，必定有一個(gè)子初始狀態(tài)。每次進(jìn)入該組合狀態(tài)，被嵌套的子狀態(tài)機(jī)圖從它的子初始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)作（除非直接轉(zhuǎn)移到特定的子狀態(tài)）。 有的情況下，當(dāng)離開(kāi)一個(gè)組合狀態(tài)后，又重新進(jìn)入該組合狀態(tài)，但是不希望從它的子初始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)作，而是直接進(jìn)入到上次離開(kāi)該組合狀態(tài)時(shí)的

15、最后一個(gè)子狀態(tài)。 歷史狀態(tài)（History State）代表上次離開(kāi)組合狀態(tài)時(shí)的最后一個(gè)活動(dòng)子狀態(tài)。 每當(dāng)轉(zhuǎn)移到組合狀態(tài)中的歷史狀態(tài)時(shí)，對(duì)象便恢復(fù)上次離開(kāi)該組合狀態(tài)時(shí)的最后一個(gè)活動(dòng)子狀態(tài)，并執(zhí)行入口動(dòng)作。 歷史狀態(tài)用一個(gè)含有字母“H”的小圓圈表示。 歷史狀態(tài)只是一個(gè)偽狀態(tài)（Pseudo State）的圖形標(biāo)記，只能作為一個(gè)組合狀態(tài)中的子狀態(tài)，不能在頂層狀態(tài)機(jī)圖中使用。 歷史狀態(tài)可以有任意個(gè)從外部狀態(tài)來(lái)的入轉(zhuǎn)移，至多有一個(gè)無(wú)標(biāo)簽的出轉(zhuǎn)移，它進(jìn)入到一個(gè)子狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖歷史狀態(tài),例：歷史狀態(tài)示例，如圖10.10所示，它是表示一個(gè)影碟機(jī)對(duì)象工作的部分狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10

16、.1 狀態(tài)機(jī)圖歷史狀態(tài),圖10.10 歷史狀態(tài)示例,轉(zhuǎn)移表示當(dāng)一個(gè)特定的事件發(fā)生或某些條件滿足時(shí)，一個(gè)在源狀態(tài)下的對(duì)象將完成一些特定的動(dòng)作，一旦發(fā)生這種情況，就稱(chēng)該轉(zhuǎn)移被激發(fā)了（Firing），其結(jié)果是使得對(duì)象從源狀態(tài)轉(zhuǎn)移到另一個(gè)新的目標(biāo)狀態(tài)。 觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件可以是：某個(gè)條件為真，一個(gè)信號(hào)，或一個(gè)調(diào)用操作。 當(dāng)發(fā)生一個(gè)轉(zhuǎn)移時(shí)，該轉(zhuǎn)移進(jìn)入的狀態(tài)為活動(dòng)狀態(tài)（Active State），它將執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。當(dāng)發(fā)生一個(gè)轉(zhuǎn)移離開(kāi)一個(gè)狀態(tài)時(shí)，該狀態(tài)變成非活動(dòng)狀態(tài)（Inactive State）。 一個(gè)轉(zhuǎn)移包含五部分信息：源狀態(tài)、目標(biāo)狀態(tài)、事件、保安條件、動(dòng)作。 源狀態(tài)是發(fā)出轉(zhuǎn)移的狀態(tài)，目標(biāo)狀態(tài)是轉(zhuǎn)移到

17、達(dá)的狀態(tài)。 事件、保安條件（簡(jiǎn)稱(chēng)條件）和動(dòng)作是一個(gè)轉(zhuǎn)移常要給出的3個(gè)選項(xiàng)，其在轉(zhuǎn)移箭線上的標(biāo)識(shí)格式為： 事件 保安條件 / 動(dòng)作,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移,Home,1 事件,2 條件,4 轉(zhuǎn)移的類(lèi)型,3 動(dòng)作,事件是一個(gè)有意義的出現(xiàn)（Occurrence）的說(shuō)明，它位于特定的時(shí)間和空間點(diǎn)。 在狀態(tài)機(jī)圖中，事件是一個(gè)激勵(lì)的出現(xiàn)，它定義一個(gè)觸發(fā)子（Trigger）觸發(fā)對(duì)象改變其狀態(tài)。 事件的描述格式如下： 事件名稱(chēng) 參數(shù)表 entry exit do when 布爾表達(dá)式 after 時(shí)間表達(dá)式 參數(shù)表 參數(shù)名1，參數(shù)名2，,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,

18、事件的名稱(chēng)用一個(gè)字符串表示。事件名必須引用接受事件的對(duì)象類(lèi)中的一個(gè)操作或信號(hào)。 在事件名后跟的方括號(hào)中列出的是傳送給該事件的形式參數(shù)。形式參數(shù)表為選項(xiàng)，可以缺省。 下面是一些事件的例子： entry / setEchoOff () / 入口事件 exit / setEchoOn () / 出口事件 do / checkChar / DO事件，執(zhí)行活動(dòng) help / verifyPsw.help() / 內(nèi)部轉(zhuǎn)移事件 when (temp120) / setTest / 改變事件 after (2 sec.) / send c.isAlive / 時(shí)間事件，發(fā)送信號(hào) setTest /defer

19、 / 延遲事件,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,事件之一的信號(hào)常用對(duì)象類(lèi)圖形表示，但是必須加上構(gòu)造型，如圖10.11所示。 事件也可以只發(fā)生而不觸發(fā)對(duì)象的狀態(tài)轉(zhuǎn)移。在這種情況下，若事件不是被聲明為一個(gè)延遲事件，它必定被丟失。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,圖10.11 事件的圖形表示示例,事件的種類(lèi)有：入口事件、出口事件、DO事件、信號(hào)事件、調(diào)用事件、改變事件、時(shí)間事件等。 （1）入口事件（Entry Event） 入口事件表示一個(gè)入口動(dòng)作序列，用關(guān)鍵字“entry”說(shuō)明，它在進(jìn)入狀態(tài)時(shí)執(zhí)行。 入口事件的動(dòng)作是原子的，不能避開(kāi)，而且先于任何內(nèi)部活動(dòng)或轉(zhuǎn)移。 入口事件可以不帶參數(shù)和

20、保安條件，因?yàn)樗请[式調(diào)用的。 在一個(gè)對(duì)象類(lèi)的高層狀態(tài)機(jī)圖中的入口事件可能有參數(shù)表，它對(duì)應(yīng)于該類(lèi)的一個(gè)對(duì)象在創(chuàng)建時(shí)所接收的變量。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,（2）出口事件（Exit Event） 出口事件表示一個(gè)出口動(dòng)作序列，用關(guān)鍵字“exit”說(shuō)明，它在退出狀態(tài)時(shí)執(zhí)行。 出口事件的動(dòng)作是原子的，不能避開(kāi)，而且跟在任何內(nèi)部活動(dòng)之后，但先于任何出轉(zhuǎn)移。 出口事件可以不帶參數(shù)和保安條件，因?yàn)樗请[式調(diào)用的。 （3）DO事件（Do Event） DO事件表示對(duì)一個(gè)嵌套狀態(tài)機(jī)圖的調(diào)用，用關(guān)鍵字“do”說(shuō)明。 在入口動(dòng)作之后，被調(diào)用的嵌套狀態(tài)機(jī)圖從它的初始狀態(tài)開(kāi)始運(yùn)作，直到到達(dá)它的終結(jié)狀態(tài)，

21、而后發(fā)生出口動(dòng)作。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,（4）調(diào)用事件（Call Event） 調(diào)用事件表示調(diào)用者對(duì)操作的請(qǐng)求，調(diào)用事件至少涉及兩個(gè)以上的對(duì)象，一個(gè)對(duì)象請(qǐng)求調(diào)用另一個(gè)對(duì)象的操作。 調(diào)用事件一般為同步調(diào)用，也可以是異步調(diào)用。如果調(diào)用者需等待操作的完成，則是同步調(diào)用，否則是異步調(diào)用。 調(diào)用事件的定義格式為： 事件名（參數(shù)列表） 參數(shù)的格式為： 參數(shù)名：類(lèi)型表達(dá)式 例：調(diào)用事件示例，如圖10.12 所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,圖10.12 調(diào)用事件示例,（5）信號(hào)事件（Signal Event） 在狀態(tài)機(jī)圖中，可以使用信號(hào)發(fā)送構(gòu)造型圖標(biāo)和信號(hào)接收構(gòu)造型圖標(biāo)表示信號(hào)

22、事件。 信號(hào)發(fā)送構(gòu)造型圖標(biāo)是一個(gè)矩形的一側(cè)為尖角，它代表一個(gè)信號(hào)的發(fā)送，其中含有發(fā)送子句。 信號(hào)接收構(gòu)造型圖標(biāo)是一個(gè)矩形的一側(cè)為凹角，它代表一個(gè)信號(hào)的接收，其中含有事件名稱(chēng)。 例：信號(hào)發(fā)送與接收的構(gòu)造型圖標(biāo)，如圖10.13所示。它是一個(gè)微波爐工作的狀態(tài)機(jī)圖。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,圖10.13 信號(hào)發(fā)送與接收的構(gòu)造型圖標(biāo)示例,（6）改變事件（Change Event） 改變事件表示一個(gè)通知信息，通知某個(gè)條件已為“真”， 以觸發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)移。 改變事件用關(guān)鍵字“when”說(shuō)明，后面帶有括在圓括號(hào)中的布爾表達(dá)式，并且跟有動(dòng)作，意指當(dāng)該布爾表達(dá)式為真時(shí)，執(zhí)行規(guī)定的動(dòng)作，引起狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。

23、改變事件與保安條件不同。 保安條件在事件觸發(fā)時(shí)求值，而改變事件是在條件為真時(shí)被觸發(fā)。當(dāng)一個(gè)對(duì)象發(fā)生改變時(shí)，二者連續(xù)被檢查。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,（7）時(shí)間事件（Time Event） 時(shí)間事件表示一個(gè)通知信息，通知自從進(jìn)入狀態(tài)以來(lái)某個(gè)時(shí)間期限已到，或者已經(jīng)到了某個(gè)特定的日期/時(shí)間，以觸發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)移。 時(shí)間事件用關(guān)鍵字“after”說(shuō)明，帶有括在圓括號(hào)中的時(shí)間表達(dá)式，并且后跟動(dòng)作。 例：時(shí)間事件與改變事件的示例，如圖10.14所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,圖10.14 時(shí)間事件與改變事件示例,（8）延遲事件（Deferred Event） 延遲事件是在本狀態(tài)不處理

24、、推遲或排隊(duì)等到另外一個(gè)狀態(tài)才處理的事件。 延遲事件需要在狀態(tài)的圖標(biāo)中列出延遲事件名，其后跟一個(gè)斜杠“/”和特定的動(dòng)作“defer”。 例：在圖10.6的狀態(tài)“鍵入口令”中的事件“setTest / defer”是一個(gè)延遲事件，說(shuō)明事件“setTest”（設(shè)置測(cè)試）在本狀態(tài)中不響應(yīng)，推遲到另外一個(gè)狀態(tài)才處理。 在建立狀態(tài)機(jī)圖時(shí)，將會(huì)發(fā)現(xiàn)許多事件，其中有些事件可以作為狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件觸發(fā)子；另一些事件意義不大，可以忽略；還有一些事件可以延遲到以后再起作用。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移事件,條件（保安條件）是為觸發(fā)轉(zhuǎn)移必須滿足的條件。 一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移可能是自動(dòng)發(fā)生的，也可能是在滿足某個(gè)條件的情

25、況下發(fā)生的。當(dāng)轉(zhuǎn)移按照判定而分支時(shí)，條件是判定的依據(jù)。 條件一般用一個(gè)布爾表達(dá)式表示，可能涉及到正在觸發(fā)的事件的參數(shù)和屬性。 在事件發(fā)生時(shí)，一個(gè)條件對(duì)于一個(gè)轉(zhuǎn)移只求值一次。如果該轉(zhuǎn)移再次被觸發(fā)，則該條件可以再次求值。 例：條件示例，如圖10.15所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移條件,圖10.15 條件示例,動(dòng)作是一組可執(zhí)行語(yǔ)句或計(jì)算過(guò)程。一個(gè)動(dòng)作可以包括操作調(diào)用，創(chuàng)建或銷(xiāo)毀另一個(gè)對(duì)象，發(fā)送一個(gè)信號(hào)給另一個(gè)對(duì)象等。 動(dòng)作是原子的、不可被中斷的。 動(dòng)作可以有一個(gè)動(dòng)作表達(dá)式，它由用逗號(hào)分隔的動(dòng)作子句表構(gòu)成。 動(dòng)作子句的格式為： 動(dòng)作子句 返回表 := 操作名 變量表 動(dòng)作子句是一個(gè)調(diào)用動(dòng)作（

26、Call Action），它引起對(duì)一個(gè)操作的調(diào)用，當(dāng)轉(zhuǎn)移被觸發(fā)時(shí)執(zhí)行。 操作的返回值組成返回表，該值應(yīng)是隨后的操作的實(shí)在參數(shù)。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移動(dòng)作,動(dòng)作的類(lèi)型有：入口動(dòng)作，出口動(dòng)作，調(diào)用動(dòng)作，延遲動(dòng)作，創(chuàng)建動(dòng)作，銷(xiāo)毀動(dòng)作，返回動(dòng)作，終止動(dòng)作，發(fā)送動(dòng)作，本地調(diào)用動(dòng)作，例外動(dòng)作等。 入口動(dòng)作和出口動(dòng)作是在內(nèi)部轉(zhuǎn)移框中規(guī)定的，當(dāng)進(jìn)入或離開(kāi)該狀態(tài)時(shí)執(zhí)行的動(dòng)作。 標(biāo)有關(guān)鍵字“defer”的動(dòng)作稱(chēng)為延遲動(dòng)作，用于延遲一個(gè)事件。 創(chuàng)建動(dòng)作創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象類(lèi)的實(shí)例（對(duì)象），它沒(méi)有目標(biāo)對(duì)象。 銷(xiāo)毀動(dòng)作銷(xiāo)毀一個(gè)對(duì)象類(lèi)的實(shí)例（對(duì)象），它必須有目標(biāo)對(duì)象。 返回動(dòng)作返回一個(gè)值或值集給調(diào)用者。 終止動(dòng)作引起

27、對(duì)象的自析構(gòu)（Self-Destruction），即自動(dòng)銷(xiāo)毀，結(jié)束對(duì)象的生存。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移動(dòng)作,發(fā)送動(dòng)作異步發(fā)送一個(gè)信號(hào)。發(fā)送動(dòng)作可用專(zhuān)門(mén)發(fā)送子句表示，其圖形形式如圖10.16所示。 發(fā)送動(dòng)作還可以利用信號(hào)發(fā)送與接收的構(gòu)造型圖標(biāo)，如圖10.13 所示。 本地調(diào)用動(dòng)作調(diào)用本地的操作，不產(chǎn)生調(diào)用事件或信號(hào)事件。 例外動(dòng)作在發(fā)生運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)發(fā)出出錯(cuò)信號(hào)。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移動(dòng)作,圖10.16 發(fā)送子句,轉(zhuǎn)移有多種類(lèi)型：自轉(zhuǎn)移、內(nèi)部轉(zhuǎn)移、自動(dòng)轉(zhuǎn)移、復(fù)合轉(zhuǎn)移等。 1自轉(zhuǎn)移（Self-Transition） 自轉(zhuǎn)移是指那些源狀態(tài)和目標(biāo)狀態(tài)是同一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。 自轉(zhuǎn)移中有入

28、口事件和出口事件，分別調(diào)用狀態(tài)的入口和出口動(dòng)作。 例：在圖10.14中的“休閑” 狀態(tài)有一個(gè)自轉(zhuǎn)移。 2內(nèi)部轉(zhuǎn)移（Internal Transition） 內(nèi)部轉(zhuǎn)移是指執(zhí)行那些響應(yīng)事件的內(nèi)部動(dòng)作或活動(dòng)，但是對(duì)象的狀態(tài)并不發(fā)生改變。 內(nèi)部轉(zhuǎn)移與自轉(zhuǎn)移不同。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移的類(lèi)型,在狀態(tài)的內(nèi)部轉(zhuǎn)移中需給出內(nèi)部動(dòng)作列表，其格式為： 動(dòng)作標(biāo)簽 / 動(dòng)作表達(dá)式 動(dòng)作標(biāo)簽標(biāo)識(shí)調(diào)用該動(dòng)作的環(huán)境，動(dòng)作表達(dá)式規(guī)定動(dòng)作。 動(dòng)作表達(dá)式可以用擁有該動(dòng)作的實(shí)體的任何屬性和連接來(lái)構(gòu)成。動(dòng)作表達(dá)式和其前面的斜杠“/”可以缺省。 UML規(guī)定了一些專(zhuān)用的動(dòng)作標(biāo)簽，如：entry、exit、do、include

29、等。 動(dòng)作標(biāo)簽entry用于標(biāo)識(shí)入口動(dòng)作。 動(dòng)作標(biāo)簽exit用于標(biāo)識(shí)出口動(dòng)作。 動(dòng)作標(biāo)簽do用于標(biāo)識(shí)一個(gè)正在進(jìn)行的活動(dòng)，即“do活動(dòng)”。 動(dòng)作標(biāo)簽“include”用于標(biāo)識(shí)一個(gè)子狀態(tài)機(jī)圖的引用。 除了這些專(zhuān)用的動(dòng)作標(biāo)簽以外，一個(gè)動(dòng)作標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)一個(gè)事件，它觸發(fā)后跟的動(dòng)作表達(dá)式。 這種事件稱(chēng)為內(nèi)部轉(zhuǎn)移，它的表示格式為： 事件名（參數(shù)表）保安條件 / 動(dòng)作,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移的類(lèi)型,3自動(dòng)轉(zhuǎn)移（Automatic Transition） 自動(dòng)轉(zhuǎn)移又稱(chēng)為完成轉(zhuǎn)移（Completion Transition）。 每個(gè)狀態(tài)都可能有一個(gè)不由事件觸發(fā)的轉(zhuǎn)移，它是根據(jù)該狀態(tài)內(nèi)的動(dòng)作完成而自動(dòng)觸發(fā)

30、的，這就是自動(dòng)轉(zhuǎn)移。 4復(fù)合轉(zhuǎn)移（Compound Transition） 復(fù)合轉(zhuǎn)移由簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移組成，這些簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移通過(guò)分支判定、分叉或聯(lián)結(jié)組合在一起。 轉(zhuǎn)移的分支如圖10.17所示。 在圖10.17中給出了轉(zhuǎn)移的分支的兩種表示方式，一個(gè)使用了菱形的判定圖標(biāo)，一個(gè)沒(méi)有使用菱形的判定圖標(biāo)，這兩種表示方式等價(jià)。 多條件的分支判定可以是鏈?zhǔn)降暮头擎準(zhǔn)降?，如圖10.18所示。 當(dāng)多個(gè)轉(zhuǎn)移同時(shí)被觸發(fā)時(shí)將發(fā)生轉(zhuǎn)移的沖突。此時(shí)需要用轉(zhuǎn)移的優(yōu)先級(jí)來(lái)解決。 子狀態(tài)的轉(zhuǎn)移的優(yōu)先級(jí)比包含它的超狀態(tài)的轉(zhuǎn)移優(yōu)先級(jí)高。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移的類(lèi)型,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖轉(zhuǎn)移的類(lèi)型,圖10.17 分支示例,圖

31、10.18 鏈?zhǔn)椒种Ш头擎準(zhǔn)椒种?10.1 狀態(tài)機(jī)圖并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖,Home,1 并發(fā)子狀態(tài),2 同步,并發(fā)子狀態(tài)用于表示兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)機(jī)圖并行執(zhí)行的情況。 并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖（Concurrent State Machine Diagram）用于描述一個(gè)對(duì)象在某個(gè)時(shí)刻有多個(gè)并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)圖的情況，并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖是這些子狀態(tài)機(jī)圖的組合。 并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖中的子狀態(tài)機(jī)圖各自有自己的初始狀態(tài)和終結(jié)狀態(tài)，它們的活動(dòng)并發(fā)進(jìn)行 。 并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖適合描述一個(gè)對(duì)象有許多獨(dú)立行為的情況，可以把表達(dá)這些個(gè)別行為的狀態(tài)機(jī)圖組合在一起，構(gòu)成一個(gè)并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖。 一個(gè)表示網(wǎng)上商店系統(tǒng)中的“訂貨”對(duì)象的并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖，如圖10.19 所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖并發(fā)子狀態(tài),例：一個(gè)表示網(wǎng)上商店系統(tǒng)中的“訂貨”對(duì)象的并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖，如圖10.19所示。,Home,10.1 狀態(tài)機(jī)圖并發(fā)子狀態(tài),圖10.19 并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖示例,在并發(fā)狀態(tài)機(jī)圖中一個(gè)子狀態(tài)機(jī)圖中的子狀態(tài)，常常需要與另一個(gè)子狀態(tài)機(jī)圖中的子狀態(tài)的行為同步。 同步狀態(tài)（Synch State）是一個(gè)偽狀態(tài)，它和分叉、聯(lián)結(jié)一起表達(dá)兩個(gè)并發(fā)的子狀態(tài)機(jī)圖之間的同步，保證一個(gè)子狀態(tài)機(jī)