第章状态图 .docx

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1、精品名师归纳总结第10章 状态图在一个交互中， 可能发送给单个对象一个或多个消息，并且， 这些消息以特定的次序被接收。 但是，在另外的交互中， 同一个对象可能接收完全不同的消息。依据各个交互的具体情形，特定消息发送到对象的次序也可能依据情形的不同而转变。通过考虑对象能够参加的全部可能的交互， 我们可以看到， 在一个对象的整个生存期中，它必需能够合理的响应次序变动范畴相当大的消息。在第 8章，我们已经看到，对象图不是用来具体说明系统全部可能的状态的。第一，的确存在着太多的状态，不能用文档穷举。其次，除了要知道可能的状态是什么，我们仍需要 知道哪些状态是不行能，或者不合法的。 出于完全相同的缘由，

2、 次序图和协作图也不是用来描述对象能够参加的全部可能交互的视图。文档来自于网络搜寻对这两种情形， 解决方案是相同的， 即使用表示法的更抽象的形式具体说明系统，而不是举例说明。在 UML 中，对象的行为规格说明是通过为对象定义状态机 来给出的。状态机说明白对象对它在生存期期间可能检测到的大事的响应。在UML 中，状态机通常是用一种称为 状态图 的图来文档化的。 文档来自于网络搜寻交互图和状态机给出的是系统动态行为的两个互补的视图。交互图显示了在较短的一段时间在系统中的对象之间传递的消息，通常是在单个用户产生的事务期间，因此这些图必需描述很多对象， 即特定事务中所涉及的那些对象。另一方面， 状态图

3、自始至终在一个单个对象的整个生存期中跟踪该对象，指定该对象能够接收的全部可能的消息序列，以及它对这些消息的响应。 文档来自于网络搜寻10.1 依靠状态的行为很多对象呈现出了依靠状态的行为 。不严密的说， 这意味着对象在不同时间将对相同的刺激做出不同的响应。例如，考虑一个简洁的 CD 播放机的行为，播放机包括一个装 CD 的抽屉，假如当前有播放的 CD ，就放在抽屉里。 仍包括一个界面， 界面包含三个按钮， 标明“装入（ load）”、“播放（ play ）”和“停止（ stop）”。假如当前抽屉关着，装入按钮使之打开，假如是打开的， 就使之关闭。 停止按钮使播放机停止正在进行的播放。 假如没有

4、正在播放的CD 时，按下停止按钮不起作用。最终，播放按钮播放抽屉中的CD ，假如按下播放按钮时抽屉是打开的，就先关闭抽屉后再开头播放。文档来自于网络搜寻这个 CD播放机至少在两个方面表现出了依靠状态的行为。例如，假如抽屉开着，按下可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结“装入”按钮将关闭抽屉，而抽屉关着的时候，按下“装入”按钮将打开抽屉。另外，假如正在播放 CD，按下停止按钮就停止播放，但是假如没有播放CD ，按这个按钮没有作用。文档来自于网络搜寻在这个例子中，我们可以标识CD 播放机能够处于的至少三个不同状态。按下“装入”按钮引起的不同结果说明我们需要区分“打开（open）”和“关闭

5、（ closed）”状态，而按下 “停止”按钮的不同结果说明存在第三个状态，可能标记为“正在播放（playing ）”，它不同于上面任一个状态。同样值得留意的是，CD 播放机可以响应大事而转变状态。例如，重复的按下“装入”按钮将引起CD 播放机在打开和关闭状态之间转换。文档来自于网络搜寻这个例子中的三个状态符合CD 播放机的实际状态中可观看到的差异的确令人开心，但是情形并不总是如此。 区分状态的基本原就是， 处于一个特定状态的对象，对至少一个大事的响应和它处于其他状态时对该大事的响应不同。因而识别的状态可能对应于简洁发觉的对 象的外部特点，也可能并不与之对应。文档来自于网络搜寻用于行为建模的状

6、态的概念应当区分于第2章所争论的状态， 在第 2章，对象的状态被定义为在给定时间其属性的值的整体。状态的行为概念比这个更广泛：在两个时间一个对象的属性很可能不同，可是却处在相同的行为状态。对此，CD 播放机的“关闭”状态可以供应一个例子： 抽屉中有或者没有CD 可以被认为是 CD 播放机不同的属性值，但是在任一情形下我们都可以认为播放机处于关闭状态。文档来自于网络搜寻行为状态的识别并不是一个严格的过程。状态的不同， 是通过处于不同状态的对象对大事的响应不同来区分的， 但是什么看作是不同的响应，在某种程度上却是一个需要判定的问题。行为状态的重要特性是，第一，一个对象有如干个可能的状态，并且在任何

7、给定时间恰 好处于这些状态中的一个。其次，对象可以转变状态，通常，它在给定时间所处的状态会由它的历史打算。最终，在不同时间，一个对象可能依靠其状态对同一刺激做出不同的响应。文档来自于网络搜寻10.2 状态、大事和转换状态图（ statechart diagram，通常简称为 statechart），显示一个对象可能的状态，它能够 检测到的大事， 以及它对这些大事的响应。因此，为了构造一个对象的状态图，我们必需首 先至少临时的确立对象能够处于什么状态以及它能够检测什么大事。比如 CD播放机的例子， 我们已经标识了打开、关闭和正在播放状态，这将作为开发状态图的基础。文档来自于网络搜寻用软件的术语，

8、 常常假定，对象检测到的大事就是发送给它的消息。然而，在刚开头设计时不必要这么具体：需要的只是对象能够检测到的外部大事这个更一般的概念。在CD 播可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结放机的例子中，能够检测到的外部大事只是按下三个按钮。因此，CD 播放机的状态机将包括至少三个大事： “装入（ load）”、“播放（ play）”和“停止（ stop）”。文档来自于网络搜寻一般而言， 检测到一个大事可能导致对象从一个状态移动到另一状态， 这样的移动称为转换 。例如，假如 CD 播放机处于打开状态，按下装入按钮将引起抽屉关闭，并且CD 播放机移动到关闭状态。 状态图上显示的基本信息是实体

9、的可能状态以及它们之间的转换，或换句话说，检测各种大事的路径引起系统从一个状态转换到另一个状态。文档来自于网络搜寻描述 CD播放机的基本模型的状态图如图 10.1所示。系统的状态以圆角矩形表示，其中写着状态的名字。 状态转换用连接两个状态的箭头表示。每个这样的箭头必需标注一个大事 的名字。 这种箭头的含意是假如系统在处于箭头尾的时候接收到该大事，它将转到箭头的头所指向的状态。 因此， 大事通常将在状态图中显现多次，该对象可能在多个不同的状态检测 到同样的大事。 文档来自于网络搜寻图 10.1CD 播放机的一个简洁状态机在图 10.1中，从每个状态都有三个动身的箭头，每一个大事都可以被CD 播放

10、机检测到。这种完备性不是状态机的基本性质，而只是反映了CD 播放机的用户在任何时候都可以按下三个按钮中的任何一个的事实。假如大事没有引起状态的转变，那么相应的转换只是在一个 状态上形成回路。这种情形的例子是，在CD 播放机已经处于正在播放状态，检测到播放事件时发生的转换。这样的转换被称为自转换 （ self-transition ）。文档来自于网络搜寻大事犹如消息一样， 能够带有数据， 写在消息名字后面的括号中。 播放机的例子中没有需要携带附加数据的大事，但在 10.10 节考虑的例子中将看到这样的例子。 文档来自于网络搜寻状态机的执行一个简洁的状态机，如图 10.1中所示的状态图，可以认为是

11、依据下面的方式“执行” 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在任何给定时刻， 对象恰好处于图中所示的状态之一。这个状态称为 激活状态（ active state）。任何从激活状态动身的转换都是一个候选激发 。例如，假如 CD 播放机的激活状态是 “打开” 状态，那么候选激发的转换有该状态上的自转换、标记着“装入”的到关闭状态的转换，以及标记着“播放”的到达正在播放状态的转换。文档来自于网络搜寻能够引起转换激发的大事称为触发器 （ trigger ）。当检测到一个大事时，该大事将激发从激活状态动身的标注着该大事名字的转换。这个激发的转换的另一端的状态就成为激活状态，这个过程可以再次

12、重演，不同的是现在的候选激发将是从新激活状态动身的转换。文档来自于网络搜寻从当前状态动身的大事假如没有标注为所检测到大事名字的，就忽视该大事， 不激发任何转换， 当前状态仍是激活状态。 假如有必要指定在一个状态是激活的情形下检测到一个特定大事是错误的时候， 可以定义一个错误状态， 并增加一个到错误状态的转换并用被禁止的大事的名字加以标注。文档来自于网络搜寻10.3 初始状态和终止状态图10.1中的图描述了 CD 播放机在使用时的运作机能，但是没有说明机器在开关时发生什么。我们将假定关机器时它不表现出任何行为，当开机时它总是直接到关闭状态。文档来自于网络搜寻我们可以通过向状态图中加入初始状态 表

13、示后一种行为。初始状态用黑色的小圆点表示。从初始状态动身的转换表示创建或初始化对象时进入的状态。CD 播放机的初始状态如图10.2所示，初始状态上的转换表示播放机在开机后总是处于关闭状态。留意从初始状态出发的转换上不应当写任何大事。文档来自于网络搜寻图 10.2 初始状态和终止状态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结除了初始状态， 状态图仍可以表示终止状态 。终止状态代表对象在响应撤销、关掉，或其他终止大事时到达的状态，终止状态用大圆圈中加一个小圆点表示。一般而言， 可以从很多不同的状态到达终止状态。在CD 播放机的例子中， 引起达到终止状态的大事是关播放机。我们可以用一个称为“关

14、机（off ）”的新大事对此建模。可以在任何时刻关掉播放机，因此用标注为 “关机” 大事的转换将终止状态连接到全部其他状态。终止状态的含意依靠于状态图所描述的对象的特性。假如一个软件对象，即类的实例，到达它的终止状态，那么它将完 全被销毁：假如它有析构函数，那么将调用析构函数，并回收对象占用的内存。文档来自于网络搜寻然而，图 10.2明显不应当被说明说 CD 播放机在每次关机时都被实际的销毁：这样的设计不行能制造出来投入市场。实际模拟的是掌握CD 播放机的软件的行为：当关掉播放机时终止掌握程序，并且机器将不响应任何大事，直到再次开机。文档来自于网络搜寻10.4 监护条件图10.2中的状态图对

15、CD 播放机的行为给出了一个过分简洁的描述。有一个问题是，当按下播放按钮时， 播放机并不总是进入正在播放状态，而是当检测到该大事时假如抽屉中有CD 才进入正在播放状态，否就假如抽屉仍没有关闭就只是关闭抽屉并且进入关闭状态。这意味着在精确的模型中，关闭和打开两个状态都应当包含始于它们的两个标注为“播放” 的转换。在任何给定时刻，实际上沿哪个转换前进将取决于在该时间抽屉中的内容。文档来自于网络搜寻图 10.3 按下“播放”时的两种可能后果图10.3显示了在 CD 播放机抽屉关着的时候按下“播放”按钮的两种可能的后果。这是一个 非确定 状态图的例子。 这个图说明播放大事可以触发两个可能的转换，但并没

16、有说明何时将激发其中的一个转换而不是另一个。文档来自于网络搜寻原就上， 不确定的图没有任何错误，但是假如建模的系统事实上是确定的，那么不确定的图必定是遗漏了系统的某些信息。在CD 播放机的例子中，当按钮按下时不存在真正的非确定性， 由于播放机接下来的行为由抽屉中的内容确定。更精确的模型应当说明是什么导致沿着一个转换而不是另一个转换前进，以排除图10.3中出现的非确定性。 文档来自于网络搜寻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结在状态图上， 这样的信息可以通过为播放转换增加监护条件 来表示， 说明在什么情形下将激发该转换。 监护条件是转换的规格说明的一部分，写在标注该转换的大事名字之后

17、，并用方括号括起来。监护条件通常以非正式的英语写出，如这里一样，但是假如要求，可以用更形式化的符号，如第12章描述的 OCL 语言写出。 文档来自于网络搜寻图10.4所示的 CD 播放机的扩充状态图包括了监护条件，区分了抽屉的非空和空的状态。为了简洁起见， 与当前争论无关的初始状态和终止状态在这个图中省略了。文档来自于网络搜寻图10.4使用监护条件区分转换监护条件对状态机执行的影响如下。当检测到一个大事时，将对标注着该大事名字的转 换上的监护条件求值。 假如转换有监护条件， 那么只有在求值为真时这个转换才会激发。假如全部监护条件都是假值，并且没有无监护的转换，就忽视该大事。文档来自于网络搜寻假

18、如多个转换有值为真的监护条件，那么它们中只能有一个被激发。在这种情形下， 非确定性再次引入到状态机，通常， 要对一组离开转换上的监护条件进行选择，以使得在任何给定时间，为真的不能超过一个。文档来自于网络搜寻例如，假定 CD 播放机正处于打开状态时按下了播放按钮。发生的第一件事情是关闭抽屉。这是必要的，以便机器能够检测是否有碟片。重要的是要留意在这个时候，尽管事实上抽屉是关闭的，但 CD播放机并不是在关闭状态。仍旧是在打开状态下，评估播放转换上的监护条件的值，看应当激发哪个转换。这阐明白前面提出的一点，CD 播放机的状态机中的状态不必要和 CD 播放机的实际状态恰好对应。文档来自于网络搜寻假如有

19、 CD ，将激发从打开状态到正在播放状态的转换。状态机直接从打开转到正在播放状态，并且不经过关闭状态，即使是临时的。假如经过，那么它必需检测到其次个大事以激发它到正在播放状态的转换。然而，只有单独一个大事，即按下播放按钮大事，是将它从打开状态转换到正在播放状态所必需的。假如需要， 抽屉关闭的物理事实在状态图上可以作可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结为动作 建模，如下节所描述的。文档来自于网络搜寻10.5 动作状态图能够说明对象响应检测到的特定大事时做些什么。这通过在图中的相关转换上增加动作 来说明。动作写在大事名字之后，前面加斜线。图10.5所示的是 CD 播放机的状态图， 加入

20、了动作表示抽屉实际打开和关闭的时间。文档来自于网络搜寻动作可以用英语以伪代码的方式描述，也可以使用目标编程语言的符号。转换常常既带有条件，仍带有动作。假如是这样，条件紧跟在大事名字之后，动作写在条件的后面。文档来自于网络搜寻动作被看作是简短的、 自包含的一段处理，所花费的完成时间可以忽视。动作的定义特点是它在转换到达新状态之前完成。这隐含着动作不能由对象可能检测到的任何其他大事中断，而必需总是执行完成。在这个意义上，不是原子的动作，或者对象处于给定状态时执行的处理，可以通过 活动而不是动作描述，如第10.6节所描述的。 文档来自于网络搜寻图 10.5操纵 CD 播放机抽屉的动作入口和出口动作假

21、定每次抽屉中有CD 时假如按下播放按钮， CD 播放机的播放头都将自己定位到当前曲目的开头。 这可以在状态图上表示， 方法是在每个标注“播放”的到达正在播放状态的转换上写一个适当的动作。但是，这相当不妥而且累赘，可以用更节约的方法达到相同的成效，即在正在播放状态中包含一个入口动作 ，如图 10.6所示。 文档来自于网络搜寻每当一个状态变为激活状态时，紧接在通向该状态的转换上的动作完成之后就执行入口动作。例如，假如 CD播放机处于打开状态，这时按下播放按钮，会关闭抽屉并激发到正在播放状态的转换。 结果正在播放状态变成激活的， 正在播放状态中的入口动作会立刻被执行。文档来自于网络搜寻可编辑资料 -

22、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结状态仍可以有 出口动作 ，只要离开该状态的转换激发时就会执行。图10.6中的出口动作表示只要执行了引起停止CD 播放的动作，第一发生的事情就是提起CD 播放机的播放头。文档来自于网络搜寻图 10.6入口和出口动作留意， 自转换被看作状态转变。 当一个状态上的自转换激发时，这个状态临时不再是激 活的， 然后被再激活。这意味着，当沿着自转换前进时，假如该状态存在入口动作和出口动 作，就第一执行出口动作，接着执行入口动作。在图10.6中，这意味着当 CD 正在播放时按下播放按钮的结果是播放头回到当前曲目的开头，从而重新开头这个曲目。实际上很多CD 播放机都呈现出了这

23、种行为。文档来自于网络搜寻10.6 活动明显，当处于正在播放状态时，CD 播放机正在做某些事情，即播放CD 的当前曲目。要花费时间完成的连续的操作可以表示为状态中的活动 （ activity ）。和动作一样，活动也写在状态之中，前面加上“do”标记，如图 10.7所示。 文档来自于网络搜寻图 10.7播放曲目的活动动作和活动之间的区分是这样的，动作被认为是瞬时的， 活动不同， 是发生在一段连续的时期之内。当状态成为激活状态时，它的入口动作被执行，然后开头它的活动，并且在状态处于激活的整个期间该活动都连续运行。文档来自于网络搜寻在对象能够响应任何大事之前，必需完成入口动作。 然而， 活动可以被任

24、何引起激发离可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结开包含该活动的状态的转换的大事所中断。例如， 在曲目终止之前假如检测到 “停止” 大事， 那么播放曲目的活动会被中断并停止。当离开一个状态的转换激发时，在执行出口动作之前， 活动的执行被中断。 文档来自于网络搜寻10.6.1 完成转换除了被大事中断， 一些活动会自动的终止。 例如， 对图 10.7中的正在播放状态中的活动， 假如到了曲目终止时就会显现这种情形。在某些情形下， 活动终止会引起状态转换，状态图应当指定接下来哪个状态成为激活状态。文档来自于网络搜寻图 10.8 完成转换可以利用 完成转换 （ completion trans

25、ition ）做到这点。 完成转换是没有大事标注的转换。在状态的内部活动正常终止，没有被外部大事中断时， 完成转换可以触发。 图 10.8显示了 CD播放机具有两个完成转换的正在播放状态，一个转换从正在播放状态通向关闭状态，另一个是正在播放状态上的自转换。当CD 播放机正在播放时，用户可以按下播放或停止按钮中断当前曲目， 假如这两个大事都没有被检测到，当前曲目最终会终止。在这种情形下，没有检测到外部大事， 所以仅有完成转换是激发的候选转换。下来发生什么将取决于刚刚终止的曲目是否是 CD的最终一个曲目。 文档来自于网络搜寻完成转换带有监护条件以区分这两种情形。假如刚刚播放完了最终一个曲目，到关闭

26、状态的转换将激发， CD播放机将完全停止播放。否就，将激发自转换：曲目计数器递增，再次进入正在播放状态，CD 播放机将开头播放 CD 上的下一个曲目。文档来自于网络搜寻10.6.2 内部转换如上所述，自转换被认为是状态转变，所以假如图10.8中的任一个自转换激发，正在播放状态中的活动将终止， 并且在再次进入该状态之前将执行状态的出口动作，然后执行入口动作，重新开头状态的活动。文档来自于网络搜寻有时， 需要对让对象停在同一状态，但是不触发状态的转变以及入口与出口动作的执行 的这样的大事建模。例如，假定CD 播放机有一个“信息（info ）”按钮，当按下时显示当前可编辑资料 - - - 欢迎下载精

27、品名师归纳总结曲目剩余的时间，其发生应当不中断正在进行的曲目播放。文档来自于网络搜寻这可以作为正在播放状态中的内部转换 来建模。 内部转换写在状态之中， 标注为引起该转换的大事的名字，如图10.9所示。和自转换不同，内部转换不会引起状态的转变，因此也不会触发入口和出口动作。文档来自于网络搜寻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10.7 组合状态图 10.9有内部转换的状态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图10.5相当纷乱和难以懂得，而且其中仍存在着一些冗余，某些转换以实质上相同的形式显现了不止一次。 假如状态图要在实际中可用于复杂系统，就需要某些简化图的方法。通过答

28、应一个状态包含如干子状态 ，供应了一种这样的技术。这些子状态， 由于它们共享了某些特性，这些特性可以更简明的表示为单独一个“超状态”的特性，而将这些子状态组合成一组放入一个状态中。文档来自于网络搜寻状态可以和其他状态共享的一个性质是它们的行为，或换句话说是它们参加的转换。例如，当CD 播放机处于打开或关闭状态时，假如抽屉中有 CD ，它对播放大事的响应是一样的， 即转到正在播放状态，并播放CD 。稍不明显的是，即使没有CD 的时候，响应也是相同的： 播放机终止于关闭状态。这可能涉及状态的转变， 也可能不涉及， 取决于抽屉原先是打开的或关闭的，但是大事的实际结果是相同的。文档来自于网络搜寻图10

29、.10所示的 CD 播放机的状态图用超状态析出了这个公共行为。图中引入了一个称为“未播放 （ not playing ）”的新状态， 而打开和关闭状态现在显示为这个新状态的子状态。“未播放”状态通常称为是由这两个嵌套的子状态组成的组合状态 （ composite state）。文档来自于网络搜寻这个新状态的存在只是为了将CD 播放机的相关状态分组在一起，并没有引入任何新行为的可能性。组合状态具有下面的特性。第一，假如组合状态是激活的，那么它的子状态中只有一个必需也是激活的。所以在图10.10中，假如 CD 播放机没有播放，那么它必需处于打可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结开或关闭

30、两个状态中的一个。文档来自于网络搜寻其次， 在对象处于组合状态时检测到的大事可以触发从组合状态本身动身的转换，或者从当前激活的它的子状态动身的转换。例如，假设CD 播放机处于关闭状态。假如检测到一个装入大事，将激发通向打开状态的转换，而打开状态将成为激活的。然而，这是未播放状态的一个内部转换，所以它仍旧是有效的，只不过有一个不同的激活子状态。文档来自于网络搜寻图 10.10使用子状态的 CD 播放机但是假如检测到的是播放大事。不存在从关闭状态动身的标注为“播放”的转换，但是有从未播放状态动身的这样的转换。由于这个未播放状态也是激活的，所以这些转换将被激活，并且依据抽屉中是否有CD ，它们之中的

31、一个或另一个将被激发。假如有CD ，正在播放状态将变成激活状态。假如没有CD ，关闭状态将变成激活的，不过是通过从未播放状态出发的自转换。 文档来自于网络搜寻子状态完全是正常的状态， 并且到达它们的转换能够自由的穿过超状态的边界。图10.10 中的从正在播放状态动身的停止和装入转换说明白这个特性。它们穿过了 “未播放” 状态的边界，但是在形式上和含意上对图10.5都没有转变。转换也可以连接一个超状态中的如干子状态， 如打开状态和关闭状态之间的装入转换所示例的一样。最终， 转换也可以从子状态到达超状态之外的一个状态，尽管图10.10中没有包含相应的例子。文档来自于网络搜寻组合状态的特性组合状态中

32、的嵌套状态形成了一种“子状态图”，并且，除了一般的状态，组合状态仍可以包含初始状态和终止状态。组合状态中的初始状态表示假如到达组合状态的转换终止于 组合状态的边界时， 该默认子状态即成为激活状态。组合状态中的终止状态说明状态中正在可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结进行的活动已经完成。到达终止状态使得从组合状态动身的完成转换能够激发。文档来自于网络搜寻组合状态也可以有自己的入口和出口动作。这些状态被激活的方式与简洁状态每当状态变成激活的或不再是激活的时方式完全相同。文档来自于网络搜寻例如，假设按下 CD 播放机上的暂停按钮会引起播放被中断。当再次按下这个按钮时， 从暂停的位置开头连

33、续播放，也就是说，和按下播放按钮的情形不同，曲目不用重新开头。图10.11中的状态图模拟了这种行为。文档来自于网络搜寻图 10.11 暂停按钮的建模通过下面一些具体的大事序列可以更好的懂得这个图。假如CD 播放机处于未播放状态而且抽屉中有 CD 的时候，按下了播放按钮，那么标注为“播放”的转换将激发，使标记为“劳碌（ busy）”的状态成为激活状态。因而执行该状态的入口动作，定位到当前曲目的开头。但是， 这个转换没有指定劳碌状态的哪个子状态变成激活的，所以从初始状态到正在播 放状态的转换激发，使正在播放状态成为激活状态。因此，开头播放当前曲目的活动。文档来自于网络搜寻假如用户没有做任何事情打断

34、这个过程，在曲目终止时， 劳碌状态中从正在播放状态到终止状态的完成转换将激发，这是状态的活动终止时的正常行为。接着触发从组合状态动身 的一个完成转换。 假如仍有另外的曲目要播放，将激发劳碌状态上的自转换，曲目计数器递增，并再次进入劳碌状态。如前所述，这将引起定位到新曲目的开头并开头播放。文档来自于网络搜寻现在， 假如用户在曲目终止之前按下了暂停按钮，这将中断播放曲目的活动，并引起到达“暂停（ paused）”状态的转换激发。当用户再次按下暂停按钮时，回到正在播放状态的转换激发， 并重新开头播放该曲目的活动。然而，在这种情形下， 全部的转换都是劳碌状态可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

35、总结内部的，所以不会触发定位到曲目开头的入口动作。因此，播放头不会移动，播放是从中断的那点重新开头，如所需要的那样。文档来自于网络搜寻10.8 历史状态假如 CD播放机的行为犹如图 10.11所描述的， 并且用户在 CD 播放机处于暂停状态时按下了播放按钮，那么这将激发劳碌状态上的标记为“播放”的自转换，因而将退出暂停状态，再次进入劳碌状态。 入口动作将导致找到曲目的开头，由于自转换只是通向组合状态的，因此沿着从初始状态动身的转换前进，使机器停留在正在播放状态，播放CD 。 文档来自于网络搜寻但是， 假如 CD 播放机呈现出的实际行为不是这样的，而是在CD 播放机暂停时按下播放按钮重新开头该曲

36、目，但播放机仍旧处于暂停状态。那么，重新开头播放之前，用户必需再次按下暂停按钮。 对此建模的一种方法是将劳碌状态上标注为“播放” 的自转换用两个自转换代替，一个标注在正在播放状态上，一个标注在暂停状态上。文档来自于网络搜寻然而，假如到组合状态的转换能够“记住”上次组合状态激活时哪个子状态是激活的，并能够自动返回到那个子状态，就可能防止重复同样的转换。假如 CD 播放机是在播放，那么按下 “播放” 它应当从曲目开头连续播放， 但假如播放机暂停， 那么它将始终暂停到再次按下暂停按钮。 文档来自于网络搜寻通过使用如图 10.12所示的 历史状态 可以达到这个成效。历史状态由圆圈中一个大写字母“ H”

37、表示，并且只能显现在组合状态之内。到达历史状态的转换引起组合状态中最近的激活子状态再次成为激活的。于是，假如在 CD 播放机暂停时按下“播放”按钮，将沿劳碌状态上的自转换进行， 终止在历史状态。 这将引起一个到上个激活子状态的隐含转换，在这个例子中即暂停状态，犹如所需要的那样。文档来自于网络搜寻可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结图 10.12历史状态在CD 播放机暂停时，假如按下了停止按钮，随后按下“播放”，图 10.12规定， CD 播放机将回复到正在播放状态。假如要求它应当仍旧是暂停的，即使已被停了下来的播放又要再 开头 ，这可以通过将这个播放转换的末端从劳碌状态的边界延长到

38、历史状态来建模。文档来自于网络搜寻这引发了一个问题，假如历史状态是劳碌状态的第一个激活子状态，将显现什么情形：依据定义， 在这种情形下应当没有记忆的历史。在这种情形下， 我们必需指定一个默认状态成为激活的。 这可以通过从历史状态向需要的默认状态画一个无标注的转换实现，在这个例子中，默认的是正在播放状态。文档来自于网络搜寻10.9 CD播放机总结图10.13显示了一个描述 CD 播放机的行为的完整的状态图，结合了本章争论的很多要点。这个图源于图 8.10和 8.12的合并。在“未播放”状态中加入了一个初始状态，仍加入了另一个历史状态，表示在没有CD 播放时按下停止按钮没有作用，不会引起播放机的状

39、态转变。 文档来自于网络搜寻对这个图进一步的扩充和修改建议作为本章后面的习题。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10.10 实际中的动态建模图 10.13CD 播放机完整的状态图可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结本节举例说明一个有用的构造状态图的过程，并以此说明来自交互图的信息如何能够用以导出状态图。使用的例子是下面几段描述的自动售票机。文档来自于网络搜寻售票机可以接受来自乘客的货币和其他输入，并且在胜利交易终止时输出需要的车票以可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结及要找的零钱。没有交易在进行时，机器显示信息“需要精确钱数” ，或者“可找零钱” 。显示的

40、信息打算了下一位顾客为所选的车票或是必需输入所需要的精确钱数的货币付款， 或是在输入超过所需要的钱数时机器能够找零。 文档来自于网络搜寻机器的界面由如干按钮组成，每个按钮对应给定的一种车票。假如用户按下这些按钮中的一个，机器就显示要输入的钱数，即车票的价钱。随着用户向机器输入货币，显示的数目 就依据用户输入的数量削减。输入的钱数一超过或等于车票的价钱，就发生下面的两件事情之一。假如机器最初显示的信息是“可找零钱”，就输出需要的车票以及所需找的零钱。如 果显示的信息是“需要精确钱数”，并且用户输入的恰好是所需钱数的货币，将只发售一张 车票。假如用户输入了过多的货币，全部输入的货币都将返回。文档来

41、自于网络搜寻在交易开头， 用户可以选择在选择车票种类之前先输入货币。假如在最终选择一种车票 时，已经输入了足够为该车票付款的货币，就像前面的情形一样输出车票和找的零钱。假如输入的钱数少于所需车票的价钱，机器将显示剩余的费用并像上面的情形一样连续进行。文档来自于网络搜寻在任何情形下， 假如在 30秒期间没有收到用户的输入，交易将终止， 已经输入了多少钱都会返回给顾客。 “取消”按钮也可以使用户能够明确的说明终止交易。文档来自于网络搜寻10.10.1 状态机和大事序列状态图概括了一个对象能够接收的全部可能的大事序列。然而，要识别为精确建立对象的行为模型所需要的全部状态，有时相当困难。 这里介绍的技

42、术通过一次只考虑一个大事序列，逐步建立起所需状态图的完整描述，防止了这种困难。文档来自于网络搜寻从交互图中可以获得多个各自独立的大事序列。 到达一个对象的消息， 假如依据对象接收它们的次序组织起来， 就构成了这样的一个序列。 在该对象的状态图上， 必需可能找到对应于各个这样的大事序列的路径。 文档来自于网络搜寻在构造状态图时， 我们可以从选取一个序列， 并定义一个只表示该序列的简洁的状态图开头。 然后，将更多的大事序列集成到这个初步的状态图中，用这种方法， 可以用逐步的方式建立起一个完整的状态图。文档来自于网络搜寻本节剩下的部分将以售票机的例子说明这个过程。将考虑售票机设计的一些典型事务并逐步

43、的建立起一个完整的状态图。将不画出正式的对象交互图，由于这些事务中只涉及一个对象，即售票机本身，而且发送的消息只是由用户产生的大事序列。文档来自于网络搜寻10.10.2 付款之前选择车票假如用户第一选择了特定种类的车票，然后相继输入了三个硬币。 这三个硬币的总值超可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结过了车票的价钱， 所以机器输出车票以及需要找的零钱，并回到闲暇状态， 等待下一次交易。在这种情形下，机器接收到的是一个四个大事的序列：一个“车票（ticket ）”大事，随后三个“硬币（ coin ）”大事。这些大事中的每个都有相关的数据，即所给出的所选车票的价钱和所输入的各个硬币的价值

44、，但是我们将临时忽视这些细节。文档来自于网络搜寻通过假定每个大事对应于两个状态之间的一个转换，可以简洁的为任何单独的大事序列画出一个特别简易的状态图。在实行中， 我们在序列的开头和终止以及每对大事之间放上状态。在现在的例子中，我们得到图10.14所示的状态图。由于这只是一个初步的图，所以没 有试图为这些状态加上标注。文档来自于网络搜寻图 10.14售票机的初步状态图尽管这个状态机是所考虑的单个大事序列的精确的模型，但是仍需要对它进行一些调整，才足以作为售票机的基础。第一，图10.14 只定义了一次交易，然而售票机能够一个接一个的执行重复的交易。为了对此建模，我们可以合并图10.14中的第一个和最终一个状态。由于这些状态代表了没有正在进行交易的情形，我们将这个新状态标记为“闲暇（Idle）”。文档来自于网络搜寻其次， 在上面示例的交易中， 硬币的数目实质上是任意的。在一次交易中可以输入任意数目的硬币： 需要的准确数目取决于所选车票的价钱和输入硬币的价值。