面向对象程学设计部分课件状态图

面向对象程序设计部分课件状态图2023-2026ONEKEEPVIEWREPORTINGWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKUDESIGNWENKU目录CATALOGUE状态图概述状态图的组成元素状态图的绘制实例面向对象程序设计中的状态图状态图与其他UML图的关联总结与展望状态图概述PART010102状态图的定义它通过节点表示状态，通过边表示状态之间的转换关系。状态图是一种用于描述系统或对象状态以及状态转换的图形化表示方法。用于描述系统的动态行为，展示系统在不同状态下的行为和转换过程。用于分析和设计软件系统的行为，帮助开发人员理解系统的状态和行为。可用于测试目的，通过状态图的测试用例覆盖所有可能的路径和状态。状态图的用途010204状态图的绘制步骤1.确定系统或对象的状态，包括初始状态、中间状态和终止状态。2.确定状态之间的转换关系，包括触发条件和转换动作。3.根据确定的状态和转换关系绘制图形，包括节点和边。4.添加必要的注释和说明，以增强状态图的可读性和理解性。03状态图的组成元素PART02状态是对象在某一时刻的形态，表示对象的一种行为或条件。状态定义状态的分类状态的嵌套根据状态的性质，可以分为初态、终态、中间态等。一个状态可以包含其他状态，形成一个状态嵌套的结构。030201状态事件是引起状态转换的因素，通常以某种动作或条件的形式出现。事件定义根据事件的发生方式，可以分为外部事件、内部事件、定时器事件等。事件的分类在某些情况下，需要对事件进行过滤，只处理符合特定条件的事件。事件的过滤事件转换是状态之间的联系，表示从一个状态转移到另一个状态的过程。转换定义转换的发生需要满足一定的条件，通常是某个事件的触发。转换的条件根据转换的性质，可以分为允许转换、禁止转换、默认转换等。转换的分类转换

伪状态伪状态定义伪状态是一种特殊的标记，用于表示状态图中的某些特殊情况。伪状态的分类常见的伪状态有分隔符、历史状态、子图状态等。伪状态的作用伪状态主要用于清晰地表示状态图的逻辑结构，使图更加易于理解和分析。复合状态的表示复合状态通常用一个框来表示，框内可以包含多个子状态的转换关系。复合状态定义复合状态是由一组子状态组成的状态，这些子状态可以独立变化或相互关联变化。复合状态的作用复合状态能够更好地描述对象在复杂行为或条件下的状态变化情况。复合状态状态图的绘制实例PART0303结束状态按钮释放后，显示为"未按下"。01初始状态按钮未按下，显示为"未按下"。02过渡状态按钮按下后，显示为"按下"。简单实例：按钮的状态图初始状态过渡状态结束状态异常状态中等实例：汽车的状态图01020304汽车未启动，显示为"停车"。汽车启动后，显示为"行驶"。汽车停止后，显示为"停车"。汽车故障时，显示为"故障"。初始状态过渡状态结束状态异常状态复杂实例：ATM机的状态图ATM机待机状态，显示为"欢迎使用"。ATM机退出操作界面后，显示为"待机"。ATM机进入操作界面后，显示为"操作中"。ATM机出现故障时，显示为"故障"。面向对象程序设计中的状态图PART04表示对象在某一时刻的状态，包括属性值和行为。对象状态表示对象在不同状态之间的转换，以及触发状态转换的事件或条件。对象状态转换表示对象在不同状态下的行为表现，以及行为对状态的影响。对象状态与行为类与对象的状态图表示对象间交互表示对象之间的交互关系，包括发送消息、调用方法等。交互状态表示对象在交互过程中的状态，包括等待、处理、完成等。交互顺序表示对象之间的交互顺序和逻辑关系，包括同步、异步、条件等。对象交互的状态图表示123表示类与类之间的关联、聚合、组合等关系。类与类之间的关系表示类与类之间关系的状态，包括正常、异常等。关系状态表示类与类之间关系的行为表现，以及行为对关系状态的影响。关系行为类与类之间关系的状态图表示状态图与其他UML图的关联PART05描述了类与类之间的关系，如关联、继承和聚合等。在状态图中，状态可以表示为类，状态之间的转换可以表示为类之间的关系。一个订单的状态（如“待付款”、“已付款”、“已发货”）可以表示为三个类，这三个类之间通过转换关系来表示状态的改变。与类图的关联示例类图活动图描述了系统中活动的流程和决策点。在状态图中，活动可以表示为状态中的行为，决策点可以表示为状态转换的触发条件。示例订单的状态转换（如从“待付款”转到“已付款”）可以表示为一个活动图，其中包含付款操作的流程和可能的决策点（如支付成功或失败）。与活动图的关联描述了对象之间的交互和消息传递。在状态图中，对象之间的交互可以表示为状态转换的触发条件，消息传递可以表示为状态转换的路径。顺序图当用户提交付款时，可以触发订单状态的转换。这个交互过程可以用顺序图来表示，其中用户、订单和支付系统之间的消息传递对应于状态转换的路径。示例与顺序图的关联总结与展望PART06优势清晰地表示对象的状态转换过程。方便理解对象的动态行为。状态图的优势与不足有助于发现潜在的设计问题。状态图的优势与不足不足对于复杂系统，状态图可能过于庞大和复杂，难以管理和维护。对于某些状态转换，可能需要手动添加假设条件和动作，增加了设计难度。对于并发和异步状态转换，状态图可能难以准确描述。01020304状态图的优势与不足结合其他图形工具，如活动图、顺序图等，以更全面地描述系统的动态行为。探索状态图的语义模型，以提高状态图的准确性和可理解性。研究如何利用机器学习技术自动生成和优化状态图。针对并发和异步系统，研究如何改进状态图以更好地描