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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(jì)UML-System Analysis & Design,2,重點(diǎn)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(xiàng)目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,3,重點(diǎn)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(xiàng)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(dòng)圖,動(dòng)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(dòng)圖,動(dòng)態(tài)分析模型包括下列模型圖:,6,重點(diǎn)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(xiàng)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(wú)處不在 面向?qū)ο蠓治雠c設(shè)計(jì)中,對(duì)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(duì)象對(duì)事件的響應(yīng)(即事件的行為)等都可以用狀態(tài)圖來(lái)描述,8,狀態(tài)圖通過建立類對(duì)象的生命周期模型來(lái)描述對(duì)象隨時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)行為。 從對(duì)象狀態(tài)變化的角度描述系統(tǒng)的動(dòng)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(lái)描述一個(gè)特定的對(duì)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(gè)機(jī)器的狀態(tài)圖,10,重點(diǎn)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(xiàng)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(gè)狀態(tài)圖都應(yīng)該有一個(gè)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(gè)實(shí)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(gè)狀態(tài)圖的終止點(diǎn)。 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(gè)含有實(shí)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(duì)象在其生命周期中的一種狀況,處于某個(gè)特定狀態(tài)中的對(duì)象必然會(huì)滿足某些條件、執(zhí)行某些動(dòng)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(duì)實(shí)體在其生命周期中的各種狀況進(jìn)行建模,一個(gè)實(shí)體總是在有限的一段時(shí)間內(nèi)保持一個(gè)狀態(tài)。 狀態(tài)描述了一個(gè)類對(duì)象生命期中的一個(gè)時(shí)間段(或時(shí)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(duì)象中的一組屬性值。這組屬性值是對(duì)象所有屬性的子集。 若對(duì)象的任何一個(gè)屬性值都是一個(gè)狀態(tài),全部的狀態(tài)構(gòu)成一個(gè)龐大的狀態(tài)空間。 事實(shí)上,并非狀態(tài)空間的每一個(gè)狀態(tài)都是值得關(guān)注的。 在對(duì)系統(tǒng)建模時(shí),我們只關(guān)心那些明顯影響對(duì)象行為的屬性,以及由它們表達(dá)的對(duì)象狀態(tài),而不理睬那些與對(duì)象行為無(wú)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(duì)象 所有飛

5、機(jī)的屬性值的笛卡兒積構(gòu)成了“飛機(jī)”對(duì)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(duì)象的全部狀態(tài)并繪制狀態(tài)圖是不現(xiàn)實(shí)的(也沒有必要)。 建模的時(shí)候只需要考慮與對(duì)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(duì)“飛機(jī)”對(duì)象來(lái)說(shuō): 累計(jì)飛行10000km與15000km在行為上并無(wú)實(shí)質(zhì)性的區(qū)別 建模時(shí),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(chǎng)停放、維修和報(bào)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(chǎng)停放”、“維修”、“報(bào)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(gè)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(dòng)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(gè)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(dòng)作表示進(jìn)入某個(gè)狀態(tài)所要執(zhí)行的動(dòng)作。 入口動(dòng)作用“entry/要執(zhí)行的動(dòng)作”表達(dá)。,狀態(tài),狀態(tài)圖的組成要素,UML表示入口動(dòng)作,23,出口動(dòng)作表示退出某個(gè)狀態(tài)所要執(zhí)行的動(dòng)作。 出口動(dòng)作用“exit/要執(zhí)行的動(dòng)作”表達(dá)。,狀態(tài),狀態(tài)圖的組成要素,UML表示出口動(dòng)作,24,狀態(tài)圖的組成要素,內(nèi)部轉(zhuǎn)換將響應(yīng)對(duì)象所接收到的事件,但是不改變對(duì)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(dòng)作,動(dòng)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(gè)不同狀態(tài)之間的一種關(guān)系,表明對(duì)象將在第一個(gè)狀態(tài)中執(zhí)行一定的動(dòng)作,并且在滿足某個(gè)特定條件下由某個(gè)事件觸發(fā)進(jìn)入第二個(gè)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(xiàng),如事件、監(jiān)護(hù)條件和動(dòng)作。,狀態(tài)圖的組成要素,28,當(dāng)源狀態(tài)接收到一個(gè)事件,并且監(jiān)護(hù)條件得到滿足,則執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作,同時(shí)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(dòng)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(lái)描述狀態(tài)轉(zhuǎn)移的前提。事件用來(lái)指示什么觸發(fā)了轉(zhuǎn)移,動(dòng)作用來(lái)說(shuō)明當(dāng)轉(zhuǎn)移發(fā)生時(shí)會(huì)產(chǎn)生什么情況。事件、條件和動(dòng)作是轉(zhuǎn)移的三個(gè)選項(xiàng),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(shí),將執(zhí)行anAction,并立即進(jìn)入狀態(tài)B”,事件,條件,動(dòng)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(gè)狀態(tài)到另一個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)移路徑上直接指定。事件用來(lái)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(shí)間或空間出現(xiàn)的能夠引發(fā)狀態(tài)改

9、變的運(yùn)動(dòng)變化 任何影響對(duì)象的事物都可以是事件。,一個(gè)對(duì)象接收到從另一個(gè)對(duì)象發(fā)送的信號(hào); 某些值的改變; 一個(gè)時(shí)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(hào)事件 調(diào)用事件 改變(修改)事件 時(shí)間事件 等等,33,監(jiān)護(hù)條件,轉(zhuǎn)換可能具有一個(gè)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(gè)布爾表達(dá)式。,34,監(jiān)護(hù)條件,當(dāng)事件被觸發(fā)時(shí),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(huì)引起轉(zhuǎn)換。,35,動(dòng)作,動(dòng)作是一組可執(zhí)行語(yǔ)句或者計(jì)算處理過程。 動(dòng)作可以包括發(fā)送消息給另一個(gè)對(duì)象、操作調(diào)用、設(shè)置返回值、創(chuàng)建和銷毀對(duì)象等。 動(dòng)作也可以是一個(gè)動(dòng)

10、作序列,即一系列簡(jiǎn)單的動(dòng)作的組合。,36,狀態(tài)圖的組成要素,判定用來(lái)表示一個(gè)事件依據(jù)不同的監(jiān)護(hù)條件有不同的影響。在實(shí)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(lái)覆蓋每種可能,使得一個(gè)事件的發(fā)生能保證觸發(fā)一個(gè)轉(zhuǎn)換。 判定在活動(dòng)圖和狀態(tài)圖中都有很重要的作用。轉(zhuǎn)換路徑因?yàn)榕卸ǘ譃槎鄠€(gè)分支,判定在UML中使用空心菱形表示。,3 判定,37,重點(diǎn)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(xiàng)目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,38,在Rational Rose中,可以為每個(gè)類創(chuàng)建一個(gè)或者多個(gè)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(xiàng),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(xiàng)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(gè)特殊狀態(tài)。初始狀態(tài)代表著狀態(tài)圖的起點(diǎn),終止?fàn)顟B(tài)代表著狀態(tài)圖的終點(diǎn)。,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(dòng)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(duì)話框的G

12、eneral選項(xiàng)卡里進(jìn)行名稱Name和文檔說(shuō)明Documentation等屬性的設(shè)置。,44,3. 增加入口和出口動(dòng)作 在狀態(tài)屬性設(shè)置對(duì)話框中打開Actions選項(xiàng)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(dòng)作類型Entry,在彈出對(duì)話框的When下拉列表中選擇On Entry選項(xiàng),在Name文本框中添加動(dòng)作的名稱。,45,4. 增加內(nèi)部轉(zhuǎn)換(活動(dòng)) 增加活動(dòng)與增加入口動(dòng)作和出口動(dòng)作類似,區(qū)別是在When下拉列表中選擇Do選項(xiàng)。,46,創(chuàng)建狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換是兩個(gè)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(duì)話框的General選項(xiàng)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(dòng)作 雙擊轉(zhuǎn)換的圖標(biāo),在彈出的對(duì)話框中打開Detail選項(xiàng)卡,在Action文本框中添加要發(fā)生的動(dòng)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(duì)話框中打開Detail選項(xiàng)卡,在Guard Condition文本框中添加監(jiān)護(hù)條件。,50,重點(diǎn)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(xiàng)目中的狀態(tài)圖,第13章 狀態(tài)圖,51,創(chuàng)建一個(gè)狀態(tài)圖的步驟如下: 1)識(shí)別一個(gè)要對(duì)其生命周期進(jìn)行描述的類 2)確定類對(duì)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(shí),相應(yīng)執(zhí)行的動(dòng)作動(dòng)作建模 5)對(duì)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(shí)建模實(shí)體 一般來(lái)說(shuō),不需要給所有的類都創(chuàng)建狀態(tài)圖,只有具有重要?jiǎng)討B(tài)行為的類才需要。 例子:學(xué)生選課-建模的實(shí)體是學(xué)生賬號(hào)。,53,標(biāo)識(shí)實(shí)體的各種狀態(tài) 對(duì)于一個(gè)學(xué)生賬號(hào)來(lái)說(shuō),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(hào)被刪除狀態(tài)。,54,標(biāo)識(shí)相關(guān)事件并創(chuàng)建狀態(tài)圖 當(dāng)確定了需要

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