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# UML状态图如何使用
## 1. 状态图概述
统一建模语言(UML)中的**状态图(State Diagram)**,又称为状态机图(State Machine Diagram),是描述对象在其生命周期内所经历的各种状态及状态转换的图形化工具。它主要用于:
- 展示复杂对象的状态变化逻辑
- 描述系统对事件的响应行为
- 建模具有明确状态边界的业务流程
### 1.1 核心概念
| 概念 | 说明 | 示例 |
|-------------|-----------------------------|----------------------|
| 状态(State) | 对象生命周期中的稳定状况 | "待机"、"运行中"、"故障" |
| 转换(Transition) | 状态间的变化路径 | 事件触发/条件满足导致状态切换 |
| 事件(Event) | 触发状态转换的外部刺激 | 用户点击、系统超时 |
| 动作(Action) | 状态转换时执行的原子操作 | 发送通知、更新数据库 |
## 2. 状态图基础元素
### 2.1 状态表示法
```mermaid
stateDiagram-v2
[*] --> Idle
Idle : 进入/显示待机界面\n退出/关闭显示器
Idle --> Processing : 接收指令
[*]
(终止)
[事件] [守卫条件] / [动作]
示例:
充电完成[电量>=100%]/停止充电
选择具有明确状态特征的对象,例如: - 电商订单(待支付/已发货/已完成) - 电梯系统(上行/下行/停靠) - 用户会话(登录/活跃/超时)
通过业务分析提取: 1. 列出所有可能状态 2. 合并相似状态 3. 确定状态层次关系
典型转换模式:
stateDiagram-v2
[*] --> Off
Off --> On : 按下电源键
On --> Off : 长按电源键
On --> Standby : 10分钟无操作
Standby --> On : 移动鼠标
stateDiagram-v2
state 打印机 {
[*] --> 待机
待机 --> 打印中 : 接收任务
state 打印中 {
[*] --> 数据传输
数据传输 --> 打印头移动
打印头移动 --> 喷墨
}
打印中 --> 待机 : 任务完成
}
使用H
符号保存子状态:
暂停 --> 运行 : 继续[H]
用分栏线|||
表示:
stateDiagram-v2
state 智能家居系统 {
[*] --> 安全模式
state 安全模式 {
监控系统 : 开启 ||| 报警系统 : 待命
}
}
stateDiagram-v2
[*] --> 空闲
空闲 --> 上升 : 上层呼叫[当前层<目标层]
空闲 --> 下降 : 下层呼叫[当前层>目标层]
上升 --> 停靠 : 到达目标层/开门
下降 --> 停靠 : 到达目标层/开门
停靠 --> 空闲 : 关门完成[无新请求]
stateDiagram-v2
[*] --> 待支付 : 创建订单
待支付 --> 已取消 : 超时未支付
待支付 --> 已支付 : 完成支付
已支付 --> 已发货 : 仓库出库
已发货 --> 已完成 : 用户签收
已发货 --> 退货中 : 申请退货
状态爆炸:避免过多细分状态,可通过:
事件混淆:区分:
动作位置:明确:
UML状态图是描述动态行为的强大工具,熟练掌握可以: - 提高系统设计的准确性 - 减少状态相关的逻辑错误 - 增强团队沟通效率
建议通过实际项目练习,从简单系统开始,逐步构建复杂的状态模型。 “`
注:本文档包含Mermaid语法绘制的状态图,需支持Mermaid渲染的环境(如VS Code with Mermaid插件)查看完整效果。实际使用时可根据具体工具调整语法细节。
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