UML面向对象建模chapter5状态图.ppt

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1、UMLUML面向对象建模基础面向对象建模基础面向对象建模基础面向对象建模基础状态机图状态机图一、概述一、概述l状态机状态机l用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，表现对象响应用于描述一个对象在其生存期间的动态行为，表现对象响应事件所经历的状态序列以及伴随的动作。事件所经历的状态序列以及伴随的动作。l状态机图（状态机图（State Machine DiagramState Machine Diagram）l用来显示状态机，一个状态机可用多张状态图描述。用来显示状态机，一个状态机可用多张状态图描述。l状态机图与交互图的区别：状态机图与交互图的区别：l交互图不显示对象所有可能的动态行为，只显示特交

2、互图不显示对象所有可能的动态行为，只显示特定交互（一个具体的用例）中对象的行为。定交互（一个具体的用例）中对象的行为。l状态机图可以显示对象所有的动态行为。状态机图可以显示对象所有的动态行为。l状态图机与活动图的区别：状态图机与活动图的区别：l状态机图只建模一个对象的行为，活动图可以建模状态机图只建模一个对象的行为，活动图可以建模多个对象的活动多个对象的活动l活动图中也允许建模特定活动中对象的某个状态活动图中也允许建模特定活动中对象的某个状态二、基本组成二、基本组成l状态状态l转换转换l事件事件状态状态状态状态l什么是状态（什么是状态（statestate）l对象生命期中的某个条件或状况，在此

3、期间对象将对象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。满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件。l理解理解l对象在任何时候都会处于某种状态中，所有对象都对象在任何时候都会处于某种状态中，所有对象都有状态。有状态。l对象所处的状态决定了它如何响应所检测到的事件对象所处的状态决定了它如何响应所检测到的事件或所接收的消息。或所接收的消息。l通常，事件使对象从一个状态转向另一个状态（即通常，事件使对象从一个状态转向另一个状态（即状态的转移）状态的转移）几种类型：几种类型：l初态初态l终态终态l中间状态中间状态l组合状态组合状态l历史状态历史状态1、初态和终态l

4、初态（初态（start statestart state）l显示状态图中状态机的执行（显示状态图中状态机的执行（executionexecution）的开始。）的开始。l一个状态机只能有一个初态，因为每一个执行都是从一个状态机只能有一个初态，因为每一个执行都是从相同的地方开始的。如果一个状态机用多张图描述，相同的地方开始的。如果一个状态机用多张图描述，则多张图用同一个初态；则多张图用同一个初态；l嵌套状态中可以使用新的初态；嵌套状态中可以使用新的初态；l终态（终态（End StateEnd State）l表示一个最后的或者终端状态；表示一个最后的或者终端状态；l终态的数目可以不确定。终态的数目

5、可以不确定。2、一般状态l中间状态的组成：中间状态的组成：l状态名（状态名（namename）l进入进入/退出动作（退出动作（entry/exit actionentry/exit action）l内部转换（内部转换（internal transitioninternal transition）不导致状态改变的转换，不会执行不导致状态改变的转换，不会执行entryentry 和和exit exit 动作动作l子状态（子状态（substatesubstate）嵌套在另外一个状态中的状态。嵌套在另外一个状态中的状态。l延迟事件（延迟事件（deferred eventdeferred event）延

6、迟到下一状态中处理的事件。延迟到下一状态中处理的事件。是一种特殊的事件，它是指该事件不会触发状态是一种特殊的事件，它是指该事件不会触发状态的转换，当对象处于该状态时事件不会丢失，但的转换，当对象处于该状态时事件不会丢失，但会被延迟执行。会被延迟执行。例如，当例如，当E-mailE-mail程序中正在发送第一封邮件时，程序中正在发送第一封邮件时，用户下达发送第二封邮件执令就会被延迟，但第用户下达发送第二封邮件执令就会被延迟，但第一封邮件发送完成后，这封邮件就会被发送。这一封邮件发送完成后，这封邮件就会被发送。这种事件就属于延迟事件种事件就属于延迟事件3、复合状态l含有子状态的状态被称为复合状态。

7、含有子状态的状态被称为复合状态。l两种表示方法：两种表示方法：l顺序复合状态图（表示方法顺序复合状态图（表示方法1 1）l顺序复合状态图（表示方法顺序复合状态图（表示方法2 2）l并发复合状态图并发复合状态图4、子状态机l将子状态机单独定义，并对其进行命名（通常将子状态机单独定义，并对其进行命名（通常以大写字母开头），然后在需要使用的地方来以大写字母开头），然后在需要使用的地方来引用它引用它：5、历史状态lHistory stateHistory statel一种伪状态。可以存储退出组合状态时所处的子状态，一种伪状态。可以存储退出组合状态时所处的子状态，则返回组合状态时可以直接回到到相应的子状

8、态。则返回组合状态时可以直接回到到相应的子状态。l例例l当从状态当从状态“结账结账”和和“显示购物车显示购物车”返回子状态返回子状态“显示显示索引信息索引信息”时，将进入的是离开时的历史状态。时，将进入的是离开时的历史状态。l也就是说，转到购物或结账区之后，再回到也就是说，转到购物或结账区之后，再回到“浏览目录浏览目录”的页面时，其中的内容是不变的，仍保留原来的信息。的页面时，其中的内容是不变的，仍保留原来的信息。6、入口点和出口点l入口点入口点l状态内的一个外部可见的伪状态，外部转换可以将它状态内的一个外部可见的伪状态，外部转换可以将它作为目标，从而被有效连接到指定状态上。作为目标，从而被有

9、效连接到指定状态上。l出口点出口点l状态内的一个外部可见的伪状态，外部转换可以将它状态内的一个外部可见的伪状态，外部转换可以将它作为源，代表状态内的一个终点。作为源，代表状态内的一个终点。转换转换转换转换lTransitionTransitionl两个状态之间的一种关系，表示对象在第一个状态两个状态之间的一种关系，表示对象在第一个状态中执行一定的动作，并在某个特定事件发生而且满中执行一定的动作，并在某个特定事件发生而且满足某个条件时进入第二个状态。每个转换只允许一足某个条件时进入第二个状态。每个转换只允许一个事件，一个事件只允许一个动作个事件，一个事件只允许一个动作l转换的五要素转换的五要素l

10、源状态源状态l目标状态目标状态l触发事件触发事件l监护条件监护条件l动作动作1、复杂转换2、各种转换的区别l进入和退出转换：进入和退出转换：l当进入一个状态时，执行某个动作；或当退出某个当进入一个状态时，执行某个动作；或当退出某个状态时，执行什么动作。这时就可以使用进入和退状态时，执行什么动作。这时就可以使用进入和退出转换来表示出转换来表示l内部转换：内部转换：l用来处理一些不离开该状态的事件用来处理一些不离开该状态的事件3、带有复杂转换的状态图事件事件事件事件lEventEventl是对一个时间和空间上占有一定位置的有意是对一个时间和空间上占有一定位置的有意义的事情的规格说明。义的事情的规格

11、说明。l事件触发状态的转移事件触发状态的转移l四类主要事件四类主要事件l信号事件信号事件l调用事件调用事件l变化事件变化事件l时间事件时间事件1、信号事件l信号（信号（signersigner）事件）事件l所谓信号，是指由一个对象异所谓信号，是指由一个对象异步地发送、并由另外一个对象步地发送、并由另外一个对象接收的一个已命名的对象。接收的一个已命名的对象。l信号事件表示对象接收到某个信号事件表示对象接收到某个信号。信号。l信号可以作为状态机中一个状信号可以作为状态机中一个状态转换的动作而被发送，也可态转换的动作而被发送，也可作为交互中一个的消息发送。作为交互中一个的消息发送。2、调用和变化事件

12、l调用（调用（callcall）事件）事件l表示一个操作的调度。请求调用另一个对象的操作。表示一个操作的调度。请求调用另一个对象的操作。l一般是同步调用。一般是同步调用。l变化（变化（changechange）事件）事件l用关键字用关键字WhenWhen，后面跟布尔表达式。，后面跟布尔表达式。lWhen(temperatureWhen(temperature 120)/120)/alermalerm()()3、时间事件l时间（时间（timetime）事件）事件l满足某一时间表达式的情况的出现，例如到达某一满足某一时间表达式的情况的出现，例如到达某一时间或经过了某一时间段。用关键字时间或经过了某

13、一时间段。用关键字AfterAfter或或WhenWhen表表示。示。三、三、绘制状态机图绘制状态机图步骤：步骤：l寻找主要的状态寻找主要的状态l确定状态之间的转换确定状态之间的转换l细化状态内的活动与转换细化状态内的活动与转换l用复合状态来展开细节用复合状态来展开细节l细化状态内的活动与转换细化状态内的活动与转换l使用复合状态使用复合状态四、状态机图应用四、状态机图应用用途用途l对对象生命周期建模：对对象生命周期建模：主要描述对象能够响应的事件、对这些事件主要描述对象能够响应的事件、对这些事件的响以及过去对当前行为的影响的响以及过去对当前行为的影响l对反应型对象建模：对反应型对象建模：这个对象可能处于的稳定状态、从一个状态这个对象可能处于的稳定状态、从一个状态到另一个状态之间的转换所需的触发事件，到另一个状态之间的转换所需的触发事件，以及每个状态改变时发生的动作以及每个状态改变时发生的动作l状态机图既可以用来表示一个业务领域的知识，状态机图既可以用来表示一个业务领域的知识，也可以用来描述设计阶段对象的状态变迁也可以用来描述设计阶段对象的状态变迁l订单处理系统订单处理系统l复合复合(rose)(rose)