UML状态图
UML状态图课件
5 判定
判定在状态图中的位置：工作流在此处按 监护条件的取值而发生分支。
判定用空心小菱形表示。
因为监护条件为布尔表达式，所以通常条 件下的判定只有一个入转换和两个出转换。
根据监护条件的真假可以触发不同的分支 转换。
然而处于不同状态下的对象会通过不同的 动作对同一事件做出不同的反应。
示意图：
状态图
1 状态
状态由一个带圆角的 矩形表示。
状态图标可以分为： ① 名称 ② 内部转换
名称
entry/ exit/
2 转换
转换用带箭头的直线表示，一端连接源状态即转 出的状态，箭头一端连接目标状态即转入的状态。
如图所示：
准备
常见的三个活动是：
entry/ 进入教室 do/ 打开投影 exit/ 宣布上课
1、入口动作（entry ） ：进入某一状态时执行的动作。
2、动作（do）：系统处于该状态时要发生的动作。
3、出口动作 （exit ）：离开某一状态时执行的动作 。
子状态（substate）
某些状态存在于另一个状态之中，因此它们被称为 子状态。子状态以两种形式出现：顺序子状态和并 发子状态。
状态图
讲授内容
状态图基本表示 状态、事件、转移、活
动 状态图练习 状态图知识点小节
什么是状态图
按电灯的开关时，电灯改变了它的状态 按遥控器的调频按钮时，电视机的状态由显
示一个频道的节目变为显示另一个频道的节 目 经过一段时间，洗衣机由洗涤变为漂洗状态 夏天树叶绿了，秋天变黄了 如何表示这些变化呢？
作业
自学历史状态
UML状态图的画法
转移类型：简单转移、自转移、自动转移、复合转移等。
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事件
事件（event是指某个时刻发生的事情 事件中最常见的是：
信号事件（signal event）:从一个对象到另一个对象 的明确的单向信息流动。
购入项目 在店内
entry/ 令store = theStore本店)
弃置项目
租出项目 归还项目
已租出
租出项目
正常 entry/ 令store = null空值) 已出租do/ 每天检查到期时间
超过到期日子
过期 entry/ 通知会员
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3.4.2 顺序子状态
顺序子状态：子状态是一个一个顺序转移的不是并发存在 的
源状态
目标状态1
源状态1
目标状态2
源状态2
目标状态
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3.4.4 并发子状态—同步
在并发状态图中一个子状态图中 的子状态常常需要与另一个子 状态图中的子状态的行为同步 在UML中使示（伪状态，放 在分隔子状态的虚线上。
例：建筑住宅的并发状态图。 其中有二个子状态图，分别 代表主体工程施工和水电工程 施工，它们是并行进行的。
历史状态是一个伪状态的图形标记，只能作为组合状态中 的子状态，不能在顶层状态图中使用。
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3.4.5 历史状态2
活动 停止
恢复
H
暂停
播发
中断
选择
影碟机对象工作的部分状态图
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3.5 状态图的应用
状态图为一个对象的生命周期建立模型状态图可以表示一 个对象的历史引起一个状态向另一个状态转移的事件，以 及由于状态的转移而引发的动作。
UML中的活动图和状态图的区别与实际应用案例解析
UML中的活动图和状态图的区别与实际应用案例解析UML（Unified Modeling Language）是一种用于软件系统建模的标准化语言，它提供了一套丰富的图形符号和规范，帮助开发人员更好地理解和设计软件系统。
在UML中，活动图和状态图是两种常用的图形表示方式，用于描述系统中的活动流程和对象状态。
本文将探讨这两种图形的区别，并通过实际应用案例来解析它们的具体应用。
活动图是一种用于描述系统中活动流程的图形表示方式。
它主要由活动（Action）、控制流（Control Flow）和决策节点（Decision Node）等元素组成。
活动图可以清晰地展示系统中的各种活动以及它们之间的关系和顺序。
活动图通常用于描述业务流程、系统交互和软件系统中的算法等。
例如，在一个在线购物系统中，我们可以使用活动图来描述用户选择商品、添加到购物车、填写订单信息、确认支付等流程。
通过活动图，我们可以更好地理解和设计系统中的各个步骤，从而提高系统的可靠性和可维护性。
与活动图相比，状态图主要用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换。
状态图由状态（State）、转移（Transition）和事件（Event）等元素组成。
状态图可以清晰地展示对象在不同状态之间的转换和触发条件。
状态图通常用于描述系统中的状态机、对象的生命周期和系统中的并发操作等。
例如，在一个自动售货机系统中，我们可以使用状态图来描述售货机的工作状态，如待机状态、售货状态和故障状态等。
通过状态图，我们可以更好地理解和设计系统中对象的状态变化，从而提高系统的可靠性和性能。
活动图和状态图在应用上有一些区别。
活动图主要用于描述系统中的活动流程，强调活动之间的顺序和关系。
它更适合于描述系统中的业务流程和交互流程等。
而状态图主要用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换，强调对象状态的变化和触发条件。
它更适合于描述系统中的状态机和对象的行为。
下面通过一个实际应用案例来进一步解析活动图和状态图的具体应用。
UML动态建模工具——状态图
实验报告学院：专业：班级：姓名学号实验组实验时间指导教师成绩实验项目名称对象状态模型——状态图实验掌握利用UML动态建模工具——状态图的方法。
目的实验对案例《XX公司网上招聘系统》进行系统分析、通过用状态图对该系统进行状态建模。
要求实验利用UML建模工具建立系统状态模型。
原理实验Windows 2000 professional 以上环境，Rationsl Rose 2003,Sybase Power Designer 10 等。
环境实验见实验数据步骤实验内容系统整体结构根据用户的需求陈述，可以确定本项目分为客户端和管理端，客户端主要功能是提供应聘者的查询职位、简历录入、回答试题，提交简历等。
管理端的功能提供公司人力资源管理人员进行的知识库管理、试卷管理、职位管理、简历管理、用户管理等。
他们的关系如图A-1。
1我们采用面向对象分析作为主要的系统建模方法，使用UML(Unified Modeling Language)作为建模语言。
UML 为建模活动提供了从不同角度观察和展示系统的各种特征的方法。
在UML 中，从任何一个角度对系统所作的抽象都可能需要几种模型来描述，而这些来自不同角度的模型图最终组成了系统的映像。
Use Case 描述的是“actor ”(用户、外部系统以及系统处理)是如何与系统交互来完成工作的。
Use Case 模型提供了一个非常重要的方式来界定系统边界以及定义系统功能，同时，该模型将来可以派生出动态对象模型。
设计Use-case 时，我们遵循下列步骤：第一步，识别出系统的“actor ”。
Actor 可以是用户、外部系统，甚至是外部处理，通过某种途径与系统交互。
重要的是着重从系统外部执行者的角度来描述系统需要提供哪些功能，并指明这些功能的执行者(Actor)是谁。
尽可能地确保所有Actor 都被完全识别出来。
第二步，描述主要的Use Case 。
可以采取不断地问自己“这个Actor 究竟想通过系统做什么？”来准确地描述Use Case 。
UML状态图和活动图ppt课件
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课程目标
• 掌握状态图的定义、符号 • 掌握状态图的动作和事件 •掌握状态图的建模方法 •掌握活动图的定义、符号、条件 •掌握活动图的建模方法
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本讲内容
• 状态图的定义、符号 • 状态图的动作和事件 • 状态图的建模方法 • 活动图的定义、符号、条件 • 活动图的建模方法
3
3
状态图的定义
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状态图的符号
下面的示例演示了银行帐户中的转移及其有效状态，如下图 所示。
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状态图的符号
3．决策点 决策点在建模状态图时提供了方便，因为它通过在中心位 置分组转移到各自的方向，从而提高了状态图的可视性，如下
图所示。
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状态图的符号
4．同步 状态图中使用同步条是为了说明并发工作流的分叉与联合
表达式。如下图所示。
条件 19
练习： 阅读一个电梯系统的状态图 步骤:
1）标识出状态。 2）标识出转移。 3）标识出事件和动作。
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状态图的建模方法
状态图建模需要执行以下步骤： 1）标识出需要进一步建模的实体。 2）标识出每一个实体的开始状态和结束状 态。 3）确定与每一个实体相关的事件。 4）从起始状态开始创建状态图。
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状态图的建模方法
1．标识出需要进一步建模的实体 首先要标识出哪些实体需要使用状态图进
一步建模。状态图应该用于复杂的实体，而不 必用于具有复杂行为的实体。对于有复杂行为 的实体，使用活动图可能会更加适合。具有清 晰、有序的状态实体最适合使用状态图进一步 建模。后面将会建模一个Grade对象，尤其是 它的保存功能。
下图所示。
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状态图的建模方法(续)
练习： 建模航班状态图 创建一个状态图来描述航班如何从提出申请、 制定航班计划、售票、起飞、飞行、到着陆的状态
解析uml活动图和状态图的作用和区别
本文和大家重点讨论一下UML活动图和状态图的概念，这两种图都有各自的特点和作用，那么他们之间有什么区别和联系呢，请看本文详细介绍。
UML活动图和状态图一、UML活动图：◆流程图常被用来建立算法模型◆UML活动图与流程图类似，不同在于它支持并行活动.◆缺点：不能清楚的表示二、作用：1、描述一个操作的执行过程中所完成的工作或者动作2、描述对象内部的工作3、描述用例的执行4、处理多线程5、显示如何执行一组相关的动作，以及这些动作如何影响周围对象三、以下情况不用UML活动图1、显示对象之间的合作2、显示对象在其生命周期内的运转情况。
这两点是通过序列图和协作图完成的。
四、UML活动图的基本要素：◆活动状态◆活动状态之间的转移（箭头）◆判断（决策点）◆保证条件◆同步条：活动之间的同步◆起点和终点--起点有且只有一个，终点可以有n个。
五、泳道：用于对UML活动图中的活动进行分组，用于描述对象之间的合作关系。
----所谓泳道技术，就是将活动用线分成一些纵向区域，这些纵向区域称为泳道。
UML状态图一、状态图：◆描述一个特定对象的所有可能状态以及由于各种事件的发生而引起的状态之间的转换。
例如呼叫中心系统。
◆状态图符--状态：矩形（四角圆弧）--转移--起点--终点1、状态机：◆一种行为：描述了一个对象或一个交互在生命周期内响应事件所经历的状态序列。
◆单个类或者一组类之间协作的行为可以用状态机来描述◆一个状态机涉及到一些其他元素，包括状态、转换、事件2、状态：在对象的生命周期中满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件的一个条件活状况。
1）名称2）进入协作和退出动作3）内部转换4）子状态5）延迟事件3、转换：两个状态之间的一种关系，表示对象将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某个特定条件满足时进入第二个状态。
1）源状态2）事件触发3）监护条件4）动作5）目标状态例子：电话机状态图二、UML活动图与状态图的区别：状态：行为的结果活动：行为的动作在uml中图符不一样。
UML练习-状态图
状态图
1,电梯的状态建模
电梯的第一层有向上按钮,最高层有向下 电梯的第一层有向上按钮, 按钮,中间各层都有向上或向下的按钮. 按钮,中间各层都有向上或向下的按钮. 平时电梯处于第一层, 平时电梯处于第一层,当有人按了向上按 钮时,电梯向上移动到指定的楼层, 钮时,电梯向上移动到指定的楼层,到达 后电梯处于闲置状态, 后电梯处于闲置状态,此时可以接收向上 移动或向下移动请求.若闲置时间超过3 移动或向下移动请求.若闲置时间超过3分 则电梯自动移动到第一层. 钟,则电梯自动移动到第一层.
�
2,ATM自动取款机的状态建 ATM自动取款机的状态建 模
ATM取款机平时处于闲置状态. ATM取款机平时处于闲置状态.用户需要 取款机平时处于闲置状态 取钱时,首先插入银行卡,此时ATM要求 取钱时,首先插入银行卡,此时ATM要求 用户输入密码,若连续输入3 用户输入密码,若连续输入3次错误则自动 退卡.若输入正确则进入选择服务界面. 退卡.若输入正确则进入选择服务界面. 用户可以选择查询,取款等服务. 用户可以选择查询,取款等服务.取款完 用户可以选择继续服务, 毕,用户可以选择继续服务,也可以选择 直接退卡. 直接退卡.
取款时,用户首先输入取款金额,系统进 取款时额不足则回到输入金额界面, 否则ATM吐出现金 吐出现金, 否则ATM吐出现金,然后提示是否打印凭 选择是则打印, 据.选择是则打印,打印完毕提示是直接 退卡还是继续服务. 退卡还是继续服务.
UML状态图的实际应用
UML状态图的实际应用UML（Unified Modeling Language）是一种常用的软件工程建模语言，它提供了一种标准化的方法来描述和设计软件系统。
其中，UML状态图是一种用于描述系统中对象的状态和状态之间的转换的图形化工具。
它可以帮助开发人员更好地理解和分析系统的行为，以及在系统设计和开发过程中进行有效的沟通和协作。
在本文中，我们将探讨UML状态图的实际应用，以及它在软件开发中的重要性。
UML状态图主要由状态、转换和事件组成。
状态表示对象在特定时间点的行为和属性，转换表示对象在不同状态之间的转换，而事件则触发这些转换的条件或者动作。
通过使用UML状态图，开发人员可以清晰地了解系统中对象的状态变化以及触发这些变化的条件。
这对于系统的设计和开发非常重要，因为它可以帮助开发人员更好地理解系统的行为逻辑，从而更好地组织和实现代码。
在实际应用中，UML状态图可以用于描述各种系统的行为。
例如，一个自动售货机系统可以使用UML状态图来表示售货机的各种状态，如“待机”、“投币”、“选择商品”、“出货”等。
通过绘制状态图，开发人员可以清晰地了解售货机在不同状态下的行为和转换规则，从而更好地设计和实现系统。
另一个实际应用场景是电子商务系统中的订单处理。
通过使用UML状态图，可以清晰地描述订单在不同状态下的行为和转换规则。
例如，订单可以有“待支付”、“已支付”、“待发货”、“已发货”和“已完成”等状态。
通过绘制状态图，开发人员可以更好地理解订单在不同状态下的行为和转换规则，从而更好地实现订单处理的逻辑。
此外，UML状态图还可以用于描述各种系统的工作流程。
例如，在一个审批系统中，可以使用状态图来描述各种审批流程的状态和转换规则。
通过绘制状态图，开发人员可以清晰地了解审批流程在不同状态下的行为和转换规则，从而更好地设计和实现系统。
除了以上应用场景，UML状态图还可以在许多其他领域中发挥作用。
例如，在游戏开发中，可以使用状态图来描述游戏中角色的状态和行为；在物流系统中，可以使用状态图来描述货物的状态和运输过程等。
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● 电灯(对象)开着(状态)
2.状态的表示
● 状态的表示：用圆角的矩形框表示状态。 ● 状态的要素： 1. 状态名 (黑体、首字母大写) 2. do活动（内部转移 ：不改变对象的状态，也不执 行entry和exit动作） 3. 进入、退出动作 4. 子状态 （嵌套在另外一个状态中的状态）
状态名
进入动作
并发子状态：指一个对象在同一时刻可以 处于多种子状态。 •聚合并发
•对象内的并发
聚合并发 装配件的状态图由一系列状态图组成， 每个部件对应一个状态图。部件状态可 能会发生交互。 例如：汽车的状态显示成部件状态的聚 合：点火装置、传动装置、加速器、刹 车。
聚合并发
汽车
点火装置
传动装置
加速器
刹车
对象内的并发 某些对象可以被划分成属性或链接的子 集，每一个都有自己的子图。
具体步骤如下： 1、找出适合用模型描述其行为的类。
2、确定对象可能存在的状态。
3、确定引起状态转换的事件。
4、确定转换进行时对对象执行的相应动作。
5、对建模的结果进行相应的精化和细化。
实例1：图书馆中“图书”的状态图
状态图的例子:
一个机器 的状态图:
一个发货单 的状态图:
4.1.2 状态图的要素
1、事件
是指在确定的时间和位置所发生的对对象起作 用的事情。 事件和状态有某种对称性，事件表示时间点， 状态表示时间段。
2、状态
是指对象在其生命周期中,满足某些条件、执 行某些活动、或等待某些事件时的一个状况。
பைடு நூலகம்
3、转移
条件转移
4.1.3 状态图的作用
状态图: 用来描述一个对象在其生命周期中所 表现出来的状态和行为。
当在系统建模过程中需要描述某个事物或对 象的不同状态，以及状态之间转移的事件和动 作时，用状态图。
但状态图并不是对每一个对象都需要的。
状态图建模技术
建模的时候要找出对象所处的状态、触发状 态改变的动作，以及对象状态改变时应执行的动 作
是一个状态向另外一个状态的转换。
4.1.2 状态图的要素
事件
开始 状态
转移
状态
货品发货的状态图
结束 状态
事件
1. 事件的概念 事件(event): 是指在确定的时间和位置所发 生的对对象起作用的事情。事件的发生将引起一 些动作，使对象发生状态的转移。
活动：是对为响应事件而执行的行为的引用。 活动表示法是“/”和活动的名称。
历史 状态
3 转移（迁移）
1.转移的概念 转移(transition): 是一个状态向另外一个状态的转换。对象处在源 状态时,发生一个事件,如果条件满足,则执行相应的动作,对象由源状态 转移到目标状态。 转移用箭头表示，如果没有标注事件，则本转移为自动转移。 警戒条件：是为了要让转移发生而必须为真的布尔表达式。 例如：当你早上出门的时候（事件），如果温度在冰点以下（条件）， 那你要戴手套（下一状态）。表示：出门[冰点以下]
内部转移 动作
退出动作
do活动
（内部转移 ：不改变对象的状态，也不执行 entry和exit动作）
例如：警示灯在复印机卡纸状态下会闪烁。 表示方法：do/flash warning light
状态名 进入动作
内部转移 动作
退出动作
进入、退出动作
活动绑定在某状态的入口和出口 表示方法：在状态框内用entry/ 和exit/表示
转移
3 转移
2. 转移的类型 ① 自转移: 源状态和目标状态为同一状态的转移。
自转移
注意内部转移和自转移的区别：自转移会激发状态的入 口动作和出口动作，而内部转移不会。
② 自动转移: 一个 状态根据本状态的有关情况，自
动触发进入目标状态，在转移上没有事件。
自动转移
③ 条件转移: 通过分支判断所确定的转移。
例如：按下右键/菜单显示，鼠标移动/高亮显 示的菜单项更新
2. 事件的描述
• 格式:
event-name [‘(‘parameters’)’] [‘[’guard-condition’]’] [’/’action] 3. 事件的类型
字符串，常为接收对象类中 的一个操作。
信号是指从一个对象到另一个对象的明确的单向信息流 动
① 信号事件：是指发送或接收信号的事件。
事件
② 变化事件：因满足某种条件而引起的事件,变化条件用 when表示。
事件
③ 时间事件：满足某一时间表达式而引起的
事件,时间事件用after、when表示。
事件
2 状态
1. 状态的概念 状态(state): 是指对象在其生命周期中,满足某些条 件、执行某些活动、或等待某些事件时的一个状况。 状态指的是对象的状态。例如: ● 发票(对象)被支付(状态) ● 小车(对象)正在停着(状态) ● 发动机(对象)正在工作(状态)
状态名 进入动作
内部转移 动作
退出动作
3. 状态的类型 ① 初始状态（只能一个） ② 原子状态 ③ 终结状态（可以0或多个） ④ 组合状态 ⑤历史状态
④ 组合状态
组合状态：含有子状态的状态，用于描述对象的 某个复杂状态。组合状态也可以有初态和终态。
子状态：被嵌套在另外一个状态中的状态，可分 为顺序子状态和并发子状态。
第 章
4
状态图
4.1 状态图
4.1.1 什么是状态图 4.1.2 状态图的要素 4.1.3 状态图的作用
4.1.1 什么是状态图
1. 状态图的概念 状态图(statechart diagram): 用来描述 一个特定的对象所有可能的状态,以及由 于各种事件的发生而引起的状态之间的转 移和变化。
状态：是对象取值和链接的抽象。
子图并不需要独立，同一事件会在一个 以上的子图内引起迁移。
例如：汽车的运行状态
对象内的并发
Running
Forward Backword
顺序子状态
并发子状态
HighSpeed LowSpeed
顺序子状态
or关系
and关系
车的 "运行" 状态
⑤历史状态
记录组合状态退出时所处的子状态，以便再次进入 从这个状态开始工作。
(1) 顺序子状态 对象在任何时刻只能处于组成状态的某一个子状态， 即多个子状态之间是互斥的，不能同时存在。 例：IC电话卡的状态有空闲、维护、工作。其中， 工作就是组合状态。工作状态包括验卡、拨号、通 话、挂断。
每个嵌套状态会接收其组合状态的输出迁移。
IC卡电话机状态图
组合 状态
子状态
（2）并发子状态