面向对象技术-状态图活动图.docVIP

状态图和活动图 5.1 状态图 UML中的状态图( statechart diagram)主要用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，表现一个对象所经历的状态序列，以及对这些事件所作出的反应。 状态图主要是由状态和状态间转移对象构成的。而事件又是两者之间一个重要的概念。 状态图是UML中对系统的动态行为建模的5个图之一，状态图在检查、调试和描述类的动态行为时非常有用。一般可以用状态机对一个对象(这里所说的对象可以是类的实例、用例的实例或整个系统的实例)的生命周期建模，状态图是用于显示状态机的，重点在于描述状态之间的控制流。 5.1.1 状态图基本概念 状态图中的几个基本概念有:状态、组合状态、子状态、历史状态、转移、事件和动作。 5.1.1.1 状态 状态(state)是指在对象的生命期中的某个条件或状况，在此期间对象将满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件。所有对象都具有状态，状态是对象执行了一系列活动的结果，当某个事件发生后，对象的状态将发生变化。 一个状态有以下几个部分:状态名(name )、进入/退出动作(entry/exit ation) ,内部转移(internal transition)、子状态(substate)、延迟事件(deferred event)。 状态可以细分为不同的类型，例如初态、终态、中间状态、组合状态、历史状态等。一个状态图只能有一个初态，但终态可以有一个或多个，也可以没有终态。 中间状态包括两个区域:名字域和内部转移域，如图5.2所示。其中内部转移域是可选的。 图5.2：状态的例子 图5.2的状态的名字是Lighting。当进入这个状态时，做开灯(turnOn)动作，离开这个状态时，做关灯(turnOf f)动作，当对象处于这个状态时，灯要闪烁5次(blinkFivetimes )，当电源关闭(pwoerOff)事件出现时，使用自供应电源(powerSupplySelf) e需要注意的是，对象在Lighting状态时，有一个被延迟处理的事件，即当出现自检(seflTest)事件时，对象将延迟响应这个事件。即不在Lighting这个状态中处理这个事件，而是延迟到以后在别的状态中处理这个事件。状态图的符号如下图所示： 5.1.1.2 组合状态和子状态 嵌套在另一个状态中的状态称作子状态(substate)，一个含有子状态的状态被称作组合状态(composite state)。如图5. 3所示是组合状态和子状态的例子，其中W是组合状态，E,F是子状态。 图5.3组合状态和子状态 从图5. 3可以看出，组合状态中也可以有初态和终态。转移r是从状态B转移到组合状态W本身，转移P则是从A状态直接转移到组合状态中的子状态E 类似地，可以从组合状态中的子状态直接转移到目标状态(如转移s)，也可以从组合状态本身转移到目标状态(如转移v). 子状态之间可分为or关系和and关系两种。or关系说明在某一时刻仅可到达一个子状态，and关系说明组合状态中在某一时刻可同时到达多个子状态。如图5.4所示是子状态之间or关系的例子。 图5.4：子状态之间的or关系 如图5.5所示是子状态之间and关系的例子。其中子状态Forward和Low speed之间，Forward和High speed之间，Backward和Low speed之间、Backward和High speed之间都是and的关系。 图5.5：子状态之间的and关系 5.1.1.3 历史状态 历史状态(history state)是一个伪状态(pseudostate)，其目的是记住从组合状态中退出时所处的子状态。当再次进入组合状态时，可直接进人这个子状态，而不是再次从组合状态的初态开始。 在UML中，历史状态用符号或表示，其中是浅（shallow)历史状态的符号，表示只记住最外层组合状态的历史；是深（deep)历史状态的符号，表示可记住任何深度的组合状态的历史。顺便提一下， UML中其他建模元素的符号都是直接采用图形符号，没有采用英文字母，如类采用矩形符号，用例采用椭圆符号等，只有历史状态的表示符号中采用了英文字母。需要注意的是，如果一个组合状态到达了其终态，则会丢失历史状态中的信息，就好像还没有进人过这个组合状态一样。 如图5. 6所示是历史状态的例子。 图5.6历史状态 这是一个对数据进行备份时的状态图，备份时要经过Collecting, Copying,CleaningLlp等几个状态。如果在进行数据备份过程中，有数据查询请求，则可以中断当前的备份工作，然后回到Command状态进行查询操作。查询结束后，可以从Command状态直接到刚才中断时退出的状态接着进行备份操作。(例如，如果刚才是从Co