问题讲解 状态转换图 分析与画法
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的状态转换图
UML的状态转换图UML（Unified Modeling Language），即统一建模语言，是一种软件设计标准化语言。
它以图形形式描述了软件系统模型，包括系统的用例、类结构、对象行为、组件、部署等。
其中，状态转换图是UML中的一种图表，用于描述系统中对象的状态转换情况，因此具有极高的重要性。
一、什么是状态转换图状态转换图是一种UML中的行为图表，它用于描述一个对象在不同状态下所做出的决策以及所进行的状态转换。
它的主要目的是为软件开发人员提供一个描述系统对象行为的可视化方式。
状态转换图中的状态（State）指的是对象在不同时间下所处的状态，状态之间的转换（Transition）则表示对象从一个状态转换到另一个状态，转换需要满足一定的条件和事件（Event）。
图中还可以包含其他元素，如伴生（Companion）、活动（Activity）等。
二、状态转换图的元素状态转换图一般包含以下几个元素：1. 状态（State）：指对象在不同时刻下所处的状态。
状态有两种类型：简单状态（Simple State）和复合状态（Composite State）。
2. 转换（Transition）：指对象从一个状态转变为另一个状态的行为。
转换可以分为外部转换（External Transition）和内部转换（Internal Transition）。
3. 事件（Event）：指触发对象状态转换的事件。
事件有三种类型：信号（Signal）、操作（Operation）、时间（Time）。
4. 条件（Guard Condition）：指转换发生的条件，即满足条件才能进行状态转换。
5. 动作（Action）：指转换完成后要执行的一些操作。
6. 伴生（Companion）：指与状态转换图关联的动态行为的其他图表。
7. 活动（Activity）：指状态转换图详细描述每个状态下处理逻辑的图表。
三、状态转换图的应用1. 需求分析：状态转换图可以帮助分析人员分析系统的状态，找出不同状态下的行为要素，并描述状态转换的规则。
词法分析（一）：状态转换图
词法分析（⼀）：状态转换图状态转换图状态转换图是⼀张有限有向图结点表⽰状态，结点⽤圆圈表⽰状态之间存在有向弧，弧上标记有字符或字符集，表⽰某⼀状态接受箭弧上的字符/字符集输⼊后到达另⼀状态⼀张状态转换图中的状态个数是有限的，其中有⼀个初态，⾄少有⼀个终态如上图表⽰状态1为初态，状态3为终态，状态1接受字符a到达状态2，接受数字到达状态3终态⽤双圈表⽰状态转换图可⽤于识别 / 接受⼀定的字符串若存在⼀条从初态到某⼀终态的道路，记这条路上所有弧上的标记符连接成的字（即字符串）为α，则称α被该状态转换图识别 / 接受⽐如上⾯的状态转换图，可以⽤来识别以字母开头，可以存在数字的标识符（状态3的*号表⽰，不包含到状态3的弧上的字符）可以识别整常数的状态图状态转换图在词法分析中的应⽤有某种简单的程序设计语⾔，单词表如下该语⾔所有合法的字都在该单词表内描述单词符号种别编码助记符内码值DIM1$DIM—IF2$IF—DO3$DO—STOP4$STOP—END5$END—标识符6$ID内部字符串常数7$INT标准⼆进制形式=8$ASSIGN—+9$PLUS—+9$PLUS—*10$STAR—**11$POWER —,12$COMMA —(13$LPAR —)14$RPAR —单词符号种别编码助记符内码值可为单词表设计如下状态转移图状态2识别关键字和标识符状态4识别常数状态5~12识别操作符和括号状态13为出错状态那么，可以由此图对该语⾔的所有代码进⾏词法分析词法分析器的实现：状态转换图→程序使⽤循环和swith 或if ，我们很容易把上⾯的状态转移图实现为词法分析程序或者使⽤更巧妙的表驱动⽅式当前状态 \ 字符space letter digit =+*,()其他0013567101112131013567101112133444444444478888898888设该数组为state由当前状态cur_state 和读取的字符ch我们可以查表得到下⼀个状态state[cur_state][ch]状态转换图与有限⾃动机可以⽤状态转换图等价表⽰确定有限⾃动机（DFA ） 或者 ⾮确定有限⾃动机（NFA ）2019/7/20。
黑盒测试技术之状态转换图-教学课件
1.状态转换测试
状态转换测试：也称为状态迁移图测试，是通过描绘系统的“状态” 及引起系统“状态转换”的“事件”来表示系统的行为。状态转换图 还指明了作为特定事件的结果，系统将做哪些“动作”。
状态转化测试普遍较多的使用在嵌入式软件行业和自动化行业。
2.使用状态转换测试设计测试用例
使用状态转换测试设计测试用例的步骤： 1. 根据需求提取全部状态； 2. 绘制状态迁移图； 3. 根据状态迁移图推导测试路径（状态迁移树）； 4. 选取测试数据，构造测试用例。
3.实例
需求： 路人甲打电话预订飞机票，要去某地。
1.根据需求提取全部状态
测试需求分析：
➢ 客户向航空公司打电话预订机票。此时，机票信息处于“完成预订”状态； ➢ 顾客支付了机票款项后，机票信息变为“已支付”状态； ➢ 客户当天到达机场并使用身份证换领登机牌后，机票信息变为“已出票”状态； ➢ 检票登机后，机票信息变为“已使用”状态； ➢ 在登机前，可以取消自己的订票信息，若已支付机票费用，则可以退回票款。 ➢ 取消后，订票信息处于“已取消”状态；
转换：指两种状态之间的一种关系，表明对象将在第一个状态中执行 一定的动作，并将在某个事件发生，同时某个特定条件满足时进行第 二个状态。
1.状态转换测试
动作：是指状态转换之后一种结果或者输出。 有限状态机：是一个概念上的构件（比如程序，逻辑电路，汽车传送
装置等）、输入集合和输出集合时有限的、并只有有限数目的状态。 其作用主要是描述对象在它的生命周期内经历的状态序列，以及如何 响应来自外界的各种事件。通常一个有限状态机由以下部分组成：
第四章 测试设计技术
——黑盒测试技术之状态转换测试
主讲人：丁慧
状态转移图
Date: 3/12/2012
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功能分析：
① 系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流 程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无 工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格， 由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。 ②因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另 PH0 外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相 应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及 搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设 10PH0 定 M10 为1，当转盘转动后，用左移指令将 M10-M13 左移一个位元，亦即 10M11 为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志 M12 动作、包装搬运依M13动作。
Date: 3/12/2012
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或
Date: 3/12/2012
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四、步进指令的表示及其动作
1.步进指令的顺序功能图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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2.步进指令的梯形图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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第二节 顺序功能图的类型
本节讲解… 本节讲解 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并进分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构
Date: 3/12/2012
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一、单流程结构
从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。
如 红 绿 灯 控制程序，虽然是
循环控制，但都以一定顺序 逐步执行且没有分支，所以 属于单一顺序流程。 图中在S21执行完后即结束。 在步进阶梯图中，以复位 RST） （RST）正在执行的步阶来结束 步进动作。
PLC 5章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
第二步：绘制状态转移图
顺序控制若采用步进指令编程，则需根据流程图画出状态 转移图。状态转移图是用状态继电器(简称状态)描述的流程图。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的 元件之一。
5.1 状态转移图及状态功能
状态可提供以下三种功能 ：
(1) 驱动负载。状态可以驱动M、Y、T、S等线圈。可以 直接驱动和用置位SET指令驱动，也可以通过触点联锁条件来 驱动。例如，当状态S20置位后，它可以直接驱动Y1。在状态 S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出 图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态 的元件如下：
初始状态 S0 前进(工序一) S20 后退(工序二) S21 延时(工序三) S22 再前进(工序四) S23 再后退(工序五) S24
状态图ppt课件
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➢例：
4、子状态
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5、历史状态
➢History state
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相应的子状态。它用一 个包含字母“H”的小圆圈表示。
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5、历史状态
➢例
当从状态“结账”和“显示购物车”返回子状态“ 显示索引信息”时，将进入的是离开时的历史状态。 也就是说，转到购物或结账区之后，再回到“浏览目录” 的页面时，其中的内容是不变的，仍然保留原来的信 息。
用途
对对象生命周期建模：
主要描述对象能够响应的事件、对这些事件的影响以及过去对当 前行为的影响
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
状态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
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延迟到下一状态中处理的事件。
lighting
entry/ turnO n d o / b l an k F i v e T i m e s e v e n t /po w e r o f f / p o w e r S u p p l y S el f e x i t / tu r n O f f
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1、信号事件
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2、调用和变化事件
➢调用（call）事件
表示一个操作的调度。请求调用另一个对象的操作。 一般是同步调用。
➢变化（change）事件
用关键字When，后面跟布尔表达式。 When(temperature > 120) / alerm()
UML中的状态图的转换规则与实际应用案例解析
UML中的状态图的转换规则与实际应用案例解析UML（Unified Modeling Language）是一种广泛应用于软件工程领域的建模语言，其中的状态图(State Diagram)是一种用于描述对象在其生命周期中的状态和状态之间的转换的图形化工具。
状态图在软件开发中具有重要的作用，能够帮助开发人员更好地理解系统的行为和状态变化，从而更好地进行系统设计和开发。
一、状态图的转换规则在状态图中，状态(State)是指对象在特定时间点的条件和属性的集合，而状态之间的转换(Transition)则表示对象在不同状态之间的变化。
为了规范和简化状态图的设计和理解，UML定义了一些转换规则，以下是其中的几个重要规则：1. 状态之间的转换必须有一个触发事件(Event)：触发事件是指导致状态转换发生的外部或内部事件，例如用户输入、系统定时器等。
每个转换都必须与一个触发事件相关联，以明确转换的触发条件。
2. 转换可以有一个或多个条件(Guard Condition)：条件是指在触发事件发生时必须满足的条件，用于决定是否进行状态转换。
条件可以是简单的布尔表达式，也可以是复杂的逻辑判断。
3. 转换可以有一个或多个动作(Action)：动作是指在状态转换发生时执行的操作，用于改变对象的属性或执行一些特定的行为。
动作可以是简单的赋值操作，也可以是复杂的函数调用。
这些转换规则能够帮助开发人员清晰地定义状态图中的状态和转换，从而更好地理解系统的行为和状态变化。
二、状态图的实际应用案例解析为了更好地理解状态图的实际应用，我们以一个简单的电梯系统为例进行解析。
在电梯系统中，电梯可以处于三种状态：停止状态、上升状态和下降状态。
当电梯处于停止状态时，可以通过按下上升或下降按钮触发状态转换。
当电梯处于上升状态时，可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。
当电梯处于下降状态时，同样可以通过到达指定楼层或按下停止按钮触发状态转换。
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do/警报
do/警报
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分析
步骤: 1. 分析复印机的需求说明, 找出系统中可 能出现的状态: 闲置状态, 复印状态, 缺 纸状态, 卡纸状态
闲置状态 复印状态
缺纸状态
卡纸状态
2. 找出每个状态下的动作
闲置状态 do/等待 复印状态 do/复印
缺纸状态
do/警报
卡纸状态
do/警报
3. 在状态之间画事件： ① 未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接 到复印命令则进入复印状态，完成一个复印 命令规定的工作后又回到闲置状态，等待下 一个复印命令
复印命令
闲置状态
复印状态
do/等待
完成
do/复印
续 ②如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺 纸状态，发出警告，等待装纸，装满纸后进 入闲置状态，准备接收复印命令
闲置状态 do/等待 装 纸 复印命令 复印状态 完成 do/复印 没 纸 缺纸状态 do/警报
续 ③如果复印时发生卡纸故障，则进入 卡纸状态，发出警告，等待维修人员来 排除故障，故障排除后回到闲置状态
闲置状态 do/等待 完成 装 纸 排除 故障 缺纸状态 卡纸 卡纸状态 do/警报 没 纸 复印命令 复印状态 do/复印
do/警报
4. 分析系统标注开始与终止状态
Turn on Turn off 装 纸 闲置状态 do/等待 完成 排除 故障 缺纸状态 卡纸 卡纸状态 没 纸 复印命令 复印状态 do/复印
习题讲解
北京城市学院软件学绘复印机的行为
复印机工作过程如下：
• 未接到复印命令时处于闲置状态，一旦接到复印命 令则进入复印状态，完成一个复印命令规定的工作 后又回到闲置状态，等待下一个复印命令 • 如果执行复印命令时发现没纸，则进入缺纸状态， 发出警告，等待装纸，装满纸后进入闲置状态，准 备接收复印命令 • 如果复印时发生卡纸故障，则进入卡纸状态，发出 警告，等待维修人员来排除故障，故障排除后回到 闲置状态