UML系統建模基礎教程（簡體書）

第8章狀態圖
狀態圖是系統分析的一種常用工具，它描述了一個對象在其生命周期內所經歷的各種狀態，以及狀態之間的轉換、發生轉換的原因、條件和轉換中所執行的活動。所有的對象，只要它具有狀態和復雜的行為，都應該有一個狀態圖。狀態圖用于指定對象的行為以及根據不同的當前狀態行為之間的差別。同時，它還能說明事件是如何改變一個對象的狀態。通過狀態圖可以了解一個對象所能到達的所有狀態以及對象收到的事件（收到的消息、超時、錯誤和條件滿足等）對對象狀態的影響等。
本章首先介紹狀態圖的基本知識，接著對組成狀態圖的幾個重要元素進行闡述，然后介紹如何使用Rose創建狀態圖，最后分析一個實例，加深讀者對本章所學知識的理解和掌握。
8.1基于狀態的對象行為建模
狀態圖用于描述模型元素的實例（如對象或交互）的行為。它適用于描述狀態和動作的順序，不僅可以展現一個對象擁有的狀態，還可以說明事件如何隨著時間的推移影響這些狀態。另外，狀態圖還可以用于許多其他情況，例如，狀態圖可以用來說明基于用戶輸入的屏幕狀態的改變，也可以用來說明復雜的用例狀態進展情況。
狀態機是一種記錄下給定時刻狀態的設備，它可以根據各種不同的輸入對每個給定的變化而改變其狀態或引發一個動作，如計算機、各種客戶端軟件、Web上的各種交互頁面都是狀態機。
在UML，中狀態機由對象的各個狀態和連接這些狀態的轉換組成，是展示狀態與狀態轉換的圖。在面向對象的軟件系統中，一個對象無論多么簡單或者多么復雜，都必然會經歷一個從開始創建到最終消亡的完整過程，這個過程通常稱為對象的生命周期。一般對象在其生命周期內是不可能完全孤立的，它必然會接受消息來改變自身或者發送消息來影響其他對象。而狀態機就是用于說明對象在其生命周期中響應事件所經歷的狀態序列以及對這些事件的響應。在狀態機的語境中，一個事件就是一次激發的產生，每個激發都可以觸發一個狀態轉換。 狀態機由狀態、轉換、事件、活動和動作五部分組成。
（1）狀態指對象在其生命周期中的一種狀況，處于某個特定狀態中的對象必然會滿足某些條件、執行某些動作或者等待某些事件。一個狀態的生命周期是一個有限的時間階段。
（2）轉換指兩個不同狀態之間的一種關系，表明對象將在第一個狀態中執行一定的動作，并且在滿足某個特定條件下由某個事件觸發進入第二個狀態。
（3）事件指發生在時間和空間上的對狀態機有意義的那些事情。事件通常會引起狀態的變遷，促使狀態機從一種狀態切換到另一種狀態。
（4）活動指狀態機中進行的非原子操作。
（5）動作指狀態機中可以執行的那些原子操作。所謂原子操作指它們在運行的過程中不能被其他消息中斷，必須一直執行下去，以致最終導致狀態的變更或者返回一個值。
通常一個狀態機依附于一個類，并且描述該類的實例（即對象）對接收到的事件的響應。