UML 状态机图

状态机图也称为状态图或状态转换图，它显示了系统中对象经历的状态顺序。它捕获了软件系统的行为。它对类、子系统、包和完整系统的行为进行建模。

事实证明，这是一种对外部实体和系统中的交互和协作进行建模的有效方法。 它对基于事件的系统进行建模以处理对象的状态。 它还定义了系统中组件的几个不同状态。 每个对象/组件都有一个特定状态。

以下是状态机图的类型，如下所示

1. 行为状态机
   行为状态机图记录了系统中对象的行为。 它描述了特定实体的实现。 它对系统的行为进行建模。
2. 协议状态机
   它捕获协议的行为。 协议状态机描述了协议状态的变化以及系统中的并行变化。 但它不描述特定组件的实现。

为什么使用状态机图？

由于它记录了系统的动态视图，因此它描述了软件应用程序的行为。 在生命周期内，对象经历了几个状态，该生命周期一直存在，直到程序正在执行。 每个状态都描述了有关对象的一些有用信息。

它蓝图了一个交互系统，该系统响应内部事件或外部事件。 从一种状态到另一种状态的执行流程由状态机图表示。 它可视化了对象的从创建到终止的状态。

主要目的是描述单个对象的每个状态。 它表示一个交互式系统和系统内部的实体。 它记录了系统的动态行为。

状态机图的表示法

以下是状态机图的表示法，如下所示

1. 初始状态：它定义了系统的初始状态（开始），并用黑色填充的圆圈表示。
2. 最终状态：它代表系统的最终状态（结束）。 它用一个填充的圆圈表示，该圆圈位于一个圆圈内。
3. 决策框：它是菱形，表示根据评估的守卫条件所做的决策。
4. 转换：由于某些事件的发生，控制从一种状态到另一种状态的更改称为转换。 它由一个箭头表示，该箭头标有一个事件，由于该事件而发生了更改。
5. 状态框：它描述了类特定对象在特定时间的条件或环境。 带有圆角的矩形用于表示状态框。

状态类型

UML由三个状态组成

1. 简单状态：它不包含任何子结构。
2. 复合状态：它由嵌套状态（子状态）组成，因此它不包含多个初始状态和一个最终状态。 它可以嵌套到任何级别。
3. 子机状态：子机状态在语义上与复合状态相同，但是它可以重用。

如何绘制状态机图？

状态机图用于描述对象经历的各种状态。 从一种状态到另一种状态的更改是由于某些事件的发生。 在绘制状态机图之前，必须识别特定组件的所有可能状态。

状态机图的主要重点是描述系统的状态。 这些状态在绘制状态转换图时至关重要。 在实施状态机图之前，必须确认对象，状态和事件，由于这些状态和事件而发生状态转换。

以下是在绘制状态机图时要合并的步骤

1. 应该为状态转换分配一个唯一且易于理解的名称，该名称描述了系统的行为。
2. 在多个对象中，仅实现基本对象。
3. 应该为事件和过渡赋予适当的名称。

何时使用状态机图？

状态机图实现了现实世界的模型以及面向对象的系统。 它记录了系统的动态行为，用于区分系统的动态行为和静态行为。

它描述了对象从开始到结束所经历的更改。 它基本上可以设想触发事件如何在系统中引起变化。

状态机图用于

1. 用于对系统的对象状态进行建模。
2. 用于对响应式系统进行建模，因为它由响应式对象组成。
3. 用于查明负责状态转换的事件。
4. 用于实施正向和反向工程。

状态机图的示例

下面给出了一个顶层状态机图的示例，该图显示了银行自动柜员机（ATM）。

最初，ATM已关闭。 接通电源后，ATM开始执行启动操作，然后进入自检状态。 如果测试失败，则ATM将进入停止服务状态，否则将经过无触发转换到空闲状态。 这是客户等待交互的状态。

每当客户将银行卡或信用卡插入ATM的读卡器时，ATM状态将从空闲更改为服务客户，进入服务客户状态后，将执行进入操作readCard。 由于客户可以随时取消交易，因此从服务客户状态返回到空闲状态的转换可以由取消事件触发。

在此，服务客户是具有顺序子状态的复合状态，分别是客户身份验证，选择交易和交易。

客户身份验证和交易本身就是复合状态，由隐藏的分解指示图标显示。 交易完成后，服务客户包含到空闲状态的无触发转换。 离开状态时，它会经过退出操作ejectCard，从而排出客户卡。

状态机vs.流程图