本節(jié)和大家一起學(xué)習(xí)一下UML狀態(tài)圖，主要包括UML狀態(tài)圖簡(jiǎn)介和狀態(tài)圖組成元素兩大部分內(nèi)容，相信通過本節(jié)的學(xué)習(xí)你對(duì)UML狀態(tài)圖的概念有明確的認(rèn)識(shí)。

一、UML狀態(tài)圖簡(jiǎn)介（Brief introduction）

狀態(tài)圖（Statechart Diagram）主要用于描述一個(gè)對(duì)象在其生存期間的動(dòng)態(tài)行為，表現(xiàn)為一個(gè)對(duì)象所經(jīng)歷的狀態(tài)序列，引起狀態(tài)轉(zhuǎn)移的事件（Event），以及因狀態(tài)轉(zhuǎn)移而伴隨的動(dòng)作（Action）。一般可以用狀態(tài)機(jī)對(duì)一個(gè)對(duì)象的生命周期建模，狀態(tài)圖用于顯示狀態(tài)機(jī)（State Machine Diagram），重點(diǎn)在與描述狀態(tài)圖的控制流。如下圖例子，狀態(tài)機(jī)描述了門對(duì)象的生存期間的狀態(tài)序列，引起轉(zhuǎn)移的事件，以及因狀態(tài)轉(zhuǎn)移而伴隨的動(dòng)作（Action）.

狀態(tài)有Opened、Closed、Locked。

事件有 Open、Close、Lock和Unlock。

注意：

1、并不是所有的事件都會(huì)引起狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，比如當(dāng)門是處于【Opened】狀態(tài)，不能進(jìn)行【Lock】事件。

2、轉(zhuǎn)移（Transition）有警備條件（guard condition），比如只有doorWay->isEmpty 條件滿足時(shí)，才會(huì)響應(yīng)事件。

二、UML狀態(tài)圖元素（State Diagram Elements）

1、狀態(tài)（States）

指在對(duì)象的生命周期中的某個(gè)條件或者狀況，在此期間對(duì)象將滿足某些條件、執(zhí)行某些活動(dòng)活活等待某些事件。所有對(duì)象都有狀態(tài)，狀態(tài)是對(duì)象執(zhí)行了一系列活動(dòng)的結(jié)果，當(dāng)某個(gè)事件發(fā)生后，對(duì)象的狀態(tài)將發(fā)生變化。

狀態(tài)用圓角矩形表示

初態(tài)和終態(tài)（Initial and Final States）初態(tài)用實(shí)心圓點(diǎn)表示，終態(tài)用圓形內(nèi)嵌圓點(diǎn)表示。

2、轉(zhuǎn)移（Transitions）

UML狀態(tài)圖中轉(zhuǎn)移（Transitions）是兩個(gè)狀態(tài)之間的一種關(guān)系，表示對(duì)象將在源狀態(tài)（Source State）中執(zhí)行一定的動(dòng)作，并在某個(gè)特定事件發(fā)生而且某個(gè)特定的警界條件滿足時(shí)進(jìn)入目標(biāo)狀態(tài)（Target State）

事件標(biāo)記（Trigger）：是轉(zhuǎn)移的誘因，可以是一個(gè)信號(hào)，事件、條件變化（a change in some condition）和時(shí)間表達(dá)式。

警界條件（Guard Condition）：當(dāng)警界條件滿足時(shí)，事件才會(huì)引發(fā)轉(zhuǎn)移（Transition）。

結(jié)果（Effect）：對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)移后的結(jié)果。

3、動(dòng)作（State Actions）

UML狀態(tài)圖中的動(dòng)作（Actions）是一個(gè)可執(zhí)行的原子操作,也就是說動(dòng)作是不可中斷的，其執(zhí)行時(shí)間是可忽略不計(jì)的。

在上例中，對(duì)象狀態(tài)轉(zhuǎn)移后的結(jié)果顯示在轉(zhuǎn)移線上，如果目標(biāo)狀態(tài)有許多轉(zhuǎn)移，而且每個(gè)轉(zhuǎn)移有相同的結(jié)果，這時(shí)把轉(zhuǎn)移后的結(jié)果（Effect）展示在目標(biāo)狀態(tài)中（Target State）更好一些，可以定義進(jìn)入動(dòng)作（Entry Action ）和退出動(dòng)作（Exit Action）

4、自身轉(zhuǎn)移（Self-Transitions）

狀態(tài)可以有返回自身狀態(tài)的轉(zhuǎn)移，稱之為自身轉(zhuǎn)移（Self-Transitions）

2S后，Poll input事件執(zhí)行，轉(zhuǎn)移到自己狀態(tài)【W(wǎng)aiting】

5、組合狀態(tài)（Compound States）

UML狀態(tài)圖中嵌套在另外一個(gè)狀態(tài)中的狀態(tài)稱之為子狀態(tài)（sub-state）,一個(gè)含有子狀態(tài)的狀態(tài)被稱作組合狀態(tài)（Compound States）. 如下圖，【Check PIN】是組合狀態(tài)，【Enter PIN】是子狀態(tài)。

狀態(tài)機(jī)【Check PIN】的細(xì)節(jié)被分割到另外一個(gè)圖中了。

6、進(jìn)入節(jié)點(diǎn)（Entry Point）

由于一些原因并不會(huì)執(zhí)行初始化（initialization），而是直接通過一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)入狀態(tài)【Ready】，則此節(jié)點(diǎn)稱之為進(jìn)入節(jié)點(diǎn)（Entry Point）

7、退出節(jié)點(diǎn)（Exit Point）

8、歷史狀態(tài)（History States）

歷史狀態(tài)是一個(gè)偽狀態(tài)（Pseudostate）,其目的是記住從組合狀態(tài)中退出時(shí)所處的子狀態(tài)，當(dāng)再次進(jìn)入組合狀態(tài)，可直接進(jìn)入這個(gè)子狀態(tài)，而不是再次從組合狀態(tài)的初態(tài)開始。

在上圖的UML狀態(tài)圖中，正常的狀態(tài)順序是:【W(wǎng)ashing】- >【Rinsing】->【Spinning】。

如果是從狀態(tài)【Rinsing】突然停電（Power Cut）退出，,洗衣機(jī)停止工作進(jìn)入狀態(tài)【Power Off】，當(dāng)電力恢復(fù)時(shí)直接進(jìn)入狀態(tài)【Running】。

9、并發(fā)區(qū)域（Concurrent Regions）

UML狀態(tài)圖可以分為區(qū)域，而區(qū)域又包括退出或者當(dāng)前執(zhí)行的子狀態(tài)。說明組合狀態(tài)在某一時(shí)刻可以同時(shí)達(dá)到多個(gè)子狀態(tài)。如下圖剎車系統(tǒng)，同時(shí)進(jìn)入前剎車【Applying Front Brakes】狀態(tài)和后剎車【Applying Rear Brakes】狀態(tài)。

【編輯推薦】

1. UML狀態(tài)圖創(chuàng)建過程中需要注意問題
2. 在回歸測(cè)試中UML狀態(tài)圖切片的應(yīng)用　
3. 如何繪制UML用例圖
4. UML中各種UML圖形的建立步驟簡(jiǎn)明介紹
5. 技術(shù)分享 嵌入式建模中UML狀態(tài)圖的形式化方法