chapter13狀態(tài)圖1.ppt

1、1,姓 名：薛均曉 辦公室：水環(huán)302（63887286） Email： ,UML系統(tǒng)分析與設(shè)計UML-System Analysis & Design,2,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀態(tài)圖的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,3,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀態(tài)圖的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,4,序列圖 協(xié)作圖 狀態(tài)圖 活動圖,動態(tài)分析模型包括下列模型圖：,Review,交互圖,5,序列圖 協(xié)作圖 狀態(tài)圖 活動圖,動態(tài)分析模型包括下列模型圖：,6,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀

2、態(tài)圖的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,7,何謂狀態(tài)圖,日常生活中，事物狀態(tài)的變化無處不在 面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計中，對象的狀態(tài)、狀態(tài)的轉(zhuǎn)換、觸發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)換的事件、對象對事件的響應(yīng)(即事件的行為)等都可以用狀態(tài)圖來描述,8,狀態(tài)圖通過建立類對象的生命周期模型來描述對象隨時間變化的動態(tài)行為。 從對象狀態(tài)變化的角度描述系統(tǒng)的動態(tài)行為。,何謂狀態(tài)圖,9,何謂狀態(tài)圖,狀態(tài)圖（statechart diagram）：用來描述一個特定的對象所有可能的狀態(tài)，以及由于各種事件的發(fā)生而引起狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和變化。,一個機(jī)器的狀態(tài)圖,10,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀態(tài)圖

3、的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,11,狀態(tài)圖的組成要素,狀態(tài)圖由初始狀態(tài)、終止?fàn)顟B(tài)、狀態(tài)、轉(zhuǎn)換、判定等組成：,12,狀態(tài)圖初始狀態(tài),每個狀態(tài)圖都應(yīng)該有一個初始狀態(tài)，此狀態(tài)代表狀態(tài)圖的起始位置。 初始狀態(tài)只能作為轉(zhuǎn)換的源，而不能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)。 起始狀態(tài)用一個實心的圓表示。,13,狀態(tài)圖終止?fàn)顟B(tài),終止?fàn)顟B(tài)是模型元素的最后狀態(tài)，是一個狀態(tài)圖的終止點。 終止?fàn)顟B(tài)只能作為轉(zhuǎn)換的目標(biāo)，而不能作為轉(zhuǎn)換的源。 終止?fàn)顟B(tài)用一個含有實心圓的空心圓表示。,14,狀態(tài)圖的組成要素,狀態(tài)指的是對象在其生命周期中的一種狀況，處于某個特定狀態(tài)中的對象必然會滿足某些條件、執(zhí)行某些動作或

4、者是等待某些事件。,狀態(tài),15,狀態(tài)圖的組成要素,狀態(tài)用于對實體在其生命周期中的各種狀況進(jìn)行建模，一個實體總是在有限的一段時間內(nèi)保持一個狀態(tài)。 狀態(tài)描述了一個類對象生命期中的一個時間段(或時刻)。,狀態(tài),16,狀態(tài)圖的組成要素,狀態(tài)圖中的狀態(tài)一般是給定對象中的一組屬性值。這組屬性值是對象所有屬性的子集。 若對象的任何一個屬性值都是一個狀態(tài)，全部的狀態(tài)構(gòu)成一個龐大的狀態(tài)空間。 事實上，并非狀態(tài)空間的每一個狀態(tài)都是值得關(guān)注的。 在對系統(tǒng)建模時，我們只關(guān)心那些明顯影響對象行為的屬性，以及由它們表達(dá)的對象狀態(tài)，而不理睬那些與對象行為無關(guān)的狀態(tài)。,1 狀態(tài),17,狀態(tài)圖的組成要素,例子：飛機(jī)對象 所有飛

5、機(jī)的屬性值的笛卡兒積構(gòu)成了“飛機(jī)”對象龐大的狀態(tài)空間。,1 狀態(tài),18,狀態(tài)圖的組成要素,顯然，列出對象的全部狀態(tài)并繪制狀態(tài)圖是不現(xiàn)實的（也沒有必要）。 建模的時候只需要考慮與對象當(dāng)前行為有關(guān)的屬性狀態(tài)即可。,1 狀態(tài),19,狀態(tài)圖的組成要素,對“飛機(jī)”對象來說： 累計飛行10000km與15000km在行為上并無實質(zhì)性的區(qū)別 建模時，也許系統(tǒng)關(guān)心的只是飛機(jī)的當(dāng)前使用狀況，如飛行、著陸、機(jī)場停放、維修和報廢等。 可以根據(jù)飛機(jī)使用的幾種情況將建立狀態(tài)圖，其中可以建立“飛行”、“著陸”、“機(jī)場停放”、“維修”、“報廢”等幾種狀態(tài)。,1 狀態(tài),20,狀態(tài)圖的組成要素,狀態(tài)由一個帶圓角的矩形表示，狀態(tài)

6、的描述包括：名稱、入口和出口動作、內(nèi)部轉(zhuǎn)換和嵌套狀態(tài)圖。,狀態(tài)的UML表示,21,狀態(tài)圖的組成要素,名稱表示狀態(tài)的名字，通常用字符串表示。一個狀態(tài)的名稱在狀態(tài)圖所在的上下文中應(yīng)該是惟一的。,狀態(tài)的UML表示名稱,22,入口動作表示進(jìn)入某個狀態(tài)所要執(zhí)行的動作。 入口動作用“entry/要執(zhí)行的動作”表達(dá)。,狀態(tài),狀態(tài)圖的組成要素,UML表示入口動作,23,出口動作表示退出某個狀態(tài)所要執(zhí)行的動作。 出口動作用“exit/要執(zhí)行的動作”表達(dá)。,狀態(tài),狀態(tài)圖的組成要素,UML表示出口動作,24,狀態(tài)圖的組成要素,內(nèi)部轉(zhuǎn)換將響應(yīng)對象所接收到的事件，但是不改變對象的狀態(tài) 。,狀態(tài),UML表示內(nèi)部轉(zhuǎn)換,內(nèi)部

7、轉(zhuǎn)換帶有動作，動作也要被執(zhí)行，但是沒有狀態(tài)改變發(fā)生,25,狀態(tài),狀態(tài)圖的組成要素,UML表示嵌套狀態(tài)圖,下節(jié)介紹,26,狀態(tài)圖的組成要素,轉(zhuǎn)換指的是兩個不同狀態(tài)之間的一種關(guān)系，表明對象將在第一個狀態(tài)中執(zhí)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(fā)進(jìn)入第二個狀態(tài)。,轉(zhuǎn)換,27,在UML中，轉(zhuǎn)換用帶箭頭的直線表示，箭尾一端連接源狀態(tài)，即轉(zhuǎn)出的狀態(tài)；箭頭一端連接目標(biāo)狀態(tài)，即轉(zhuǎn)入的狀態(tài)。 轉(zhuǎn)換可以標(biāo)注與此轉(zhuǎn)換相關(guān)的選項，如事件、監(jiān)護(hù)條件和動作。,狀態(tài)圖的組成要素,28,當(dāng)源狀態(tài)接收到一個事件，并且監(jiān)護(hù)條件得到滿足，則執(zhí)行相應(yīng)的動作，同時從源狀態(tài)轉(zhuǎn)換到目標(biāo)狀態(tài)。 如果轉(zhuǎn)換上沒有標(biāo)注觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件

8、，則表示此轉(zhuǎn)換為自動進(jìn)行。,狀態(tài)圖的組成要素,2 轉(zhuǎn)換,29,監(jiān)護(hù)條件用來描述狀態(tài)轉(zhuǎn)移的前提。事件用來指示什么觸發(fā)了轉(zhuǎn)移，動作用來說明當(dāng)轉(zhuǎn)移發(fā)生時會產(chǎn)生什么情況。事件、條件和動作是轉(zhuǎn)移的三個選項，其定義格式見下圖所示。,該圖描述的信息是“如果guardCondition為true，當(dāng)anEvent發(fā)生時，將執(zhí)行anAction，并立即進(jìn)入狀態(tài)B”,事件,條件,動作,狀態(tài)圖的組成要素,2 轉(zhuǎn)換,30,1事件 事件通常在從一個狀態(tài)到另一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移路徑上直接指定。事件用來指示是什么導(dǎo)致了模型中狀態(tài)的改變。下圖演示了事件的標(biāo)記符。,事件,31,事件,事件表示在某一特定的時間或空間出現(xiàn)的能夠引發(fā)狀態(tài)改

9、變的運動變化 任何影響對象的事物都可以是事件。,一個對象接收到從另一個對象發(fā)送的信號； 某些值的改變； 一個時間段的終結(jié)等。,32,事件,事件有多種，大致可分為如下幾種：,信號事件 調(diào)用事件 改變（修改）事件 時間事件 等等,33,監(jiān)護(hù)條件,轉(zhuǎn)換可能具有一個監(jiān)護(hù)條件，監(jiān)護(hù)條件是觸發(fā)轉(zhuǎn)換必須滿足的條件，它是一個布爾表達(dá)式。,34,監(jiān)護(hù)條件,當(dāng)事件被觸發(fā)時，監(jiān)護(hù)條件被賦值。如果布爾表達(dá)式的值為真，那么轉(zhuǎn)換被觸發(fā)；如果布爾表達(dá)式的值為假，則不會引起轉(zhuǎn)換。,35,動作,動作是一組可執(zhí)行語句或者計算處理過程。 動作可以包括發(fā)送消息給另一個對象、操作調(diào)用、設(shè)置返回值、創(chuàng)建和銷毀對象等。 動作也可以是一個動

10、作序列，即一系列簡單的動作的組合。,36,狀態(tài)圖的組成要素,判定用來表示一個事件依據(jù)不同的監(jiān)護(hù)條件有不同的影響。在實際建模的過程中，如果遇到需要使用判定的情況，通常用監(jiān)護(hù)條件來覆蓋每種可能，使得一個事件的發(fā)生能保證觸發(fā)一個轉(zhuǎn)換。 判定在活動圖和狀態(tài)圖中都有很重要的作用。轉(zhuǎn)換路徑因為判定而分為多個分支，判定在UML中使用空心菱形表示。,3 判定,37,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀態(tài)圖的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,38,在Rational Rose中，可以為每個類創(chuàng)建一個或者多個狀態(tài)圖類的轉(zhuǎn)換和狀態(tài)都可以在狀態(tài)圖中體現(xiàn)。首先，展開“Logic

11、 View”菜單項，然后在“Logic View”圖標(biāo)上單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的菜單中選擇“New”下的“Statechart Diagram”選項建立新的狀態(tài)圖。,創(chuàng)建狀態(tài)圖,39,創(chuàng)建狀態(tài)圖,40,創(chuàng)建初始和終止?fàn)顟B(tài) 初始狀態(tài)和終止?fàn)顟B(tài)是狀態(tài)圖中的兩個特殊狀態(tài)。初始狀態(tài)代表著狀態(tài)圖的起點，終止?fàn)顟B(tài)代表著狀態(tài)圖的終點。,41,創(chuàng)建狀態(tài) 創(chuàng)建狀態(tài)的步驟可以分為：創(chuàng)建新狀態(tài)、修改新狀態(tài)名稱、增加入口和出口動作、內(nèi)部轉(zhuǎn)換,42,創(chuàng)建新狀態(tài) 單擊狀態(tài)圖工具欄中的state圖標(biāo)，然后在繪制區(qū)域單擊鼠標(biāo)左鍵。,43,2. 修改新狀態(tài)名稱 創(chuàng)建新的狀態(tài)后可以修改狀態(tài)的屬性信息。雙擊狀態(tài)圖標(biāo)，在彈出對話框的G

12、eneral選項卡里進(jìn)行名稱Name和文檔說明Documentation等屬性的設(shè)置。,44,3. 增加入口和出口動作 在狀態(tài)屬性設(shè)置對話框中打開Actions選項卡，在空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇Insert命令，雙擊出現(xiàn)的動作類型Entry，在彈出對話框的When下拉列表中選擇On Entry選項，在Name文本框中添加動作的名稱。,45,4. 增加內(nèi)部轉(zhuǎn)換（活動） 增加活動與增加入口動作和出口動作類似，區(qū)別是在When下拉列表中選擇Do選項。,46,創(chuàng)建狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換是兩個狀態(tài)之間的一種關(guān)系，代表了一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)的過渡，在UML中轉(zhuǎn)換用一條帶箭頭的直線表示。,4

13、7,創(chuàng)建事件 雙擊轉(zhuǎn)換圖標(biāo)，在彈出對話框的General選項卡里增加事件即可。在Event文本框中添加觸發(fā)轉(zhuǎn)換的事件，在Arguments文本框中添加事件的參數(shù)。,48,創(chuàng)建動作 雙擊轉(zhuǎn)換的圖標(biāo)，在彈出的對話框中打開Detail選項卡，在Action文本框中添加要發(fā)生的動作。,49,創(chuàng)建監(jiān)護(hù)條件 雙擊轉(zhuǎn)換的圖標(biāo)，在彈出的對話框中打開Detail選項卡，在Guard Condition文本框中添加監(jiān)護(hù)條件。,50,重點內(nèi)容： Review 何謂狀態(tài)圖 構(gòu)成狀態(tài)圖的元素 使用Rose創(chuàng)建狀態(tài)圖 創(chuàng)建項目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,51,創(chuàng)建一個狀態(tài)圖的步驟如下： 1）識別一個要對其生命周期進(jìn)行描述的類 2）確定類對象可能存在的狀態(tài)狀態(tài)建模 3）確定可能存在的事件事件建模 4）確定轉(zhuǎn)換激活時，相應(yīng)執(zhí)行的動作動作建模 5）對建模結(jié)果進(jìn)行精化和細(xì)化,狀態(tài)圖的創(chuàng)建示例,52,標(biāo)識建模實體 一般來說，不需要給所有的類都創(chuàng)建狀態(tài)圖，只有具有重要動態(tài)行為的類才需要。 例子：學(xué)生選課-建模的實體是學(xué)生賬號。,53,標(biāo)識實體的各種狀態(tài) 對于一個學(xué)生賬號來說，它的狀態(tài)主要包括以下幾種： 初始狀態(tài)。 終止?fàn)顟B(tài)。 可選課狀態(tài)。 不可選課狀態(tài)。 賬號被刪除狀態(tài)。,54,標(biāo)識相關(guān)事件并創(chuàng)建狀態(tài)圖 當(dāng)確定了需要