En el diseño de software y sistemas complejos y en constante cambio, es crucial comprender y predecir el comportamiento dinámico del sistema. El diagrama de máquina de estados , como componente central de UML (Lenguaje de modelado unificado), puede ayudarnos a representar claramente los diversos estados que experimenta un objeto durante su ciclo de vida y las relaciones de transición entre estos estados. Este artículo proporcionará un análisis en profundidad del concepto, la composición , los tutoriales de dibujo, las plantillas y los ejemplos de diagramas de máquinas de estados . Creo que después de leer este artículo, podrá dominar los diagramas de máquinas de estados con soltura .
de máquina de estados , también conocido como diagrama de estados , es un método de modelado basado en estados que muestra gráficamente los diversos estados que experimenta un objeto durante su ciclo de vida.
La función de un diagrama de máquina de estados es describir claramente la secuencia de transición entre estados, así como los eventos, las condiciones de monitoreo y las acciones que deben desencadenarse durante la transición y otros factores que afectan la transición.
Diagrama de máquina de estado de pedidos de comercio electrónico
El diagrama de la máquina de estados consta de nodos de estado, flechas de transición y posibles elementos adicionales, como eventos de activación, condiciones de monitoreo y acciones. Los nodos de estado suelen representarse como rectángulos redondeados o elipses, mientras que las flechas de transición indican el camino de un estado a otro.
Definición: El estado se refiere a una situación en la que un objeto cumple ciertas condiciones, realiza ciertas actividades o espera ciertos eventos durante su ciclo de vida.
tipo:
Estado inicial: Indica el estado de la clase cuando se crea, representado por un círculo negro sólido. Un diagrama de máquina de estados sólo puede tener un estado inicial.
Estado final: Representa el estado de la clase al final del flujo de ejecución, representado por un círculo negro sólido más un anillo. Un diagrama de máquina de estados puede tener múltiples estados finales.
Estado histórico: se utiliza para registrar el estado que ha alcanzado un objeto para que pueda restaurarse rápidamente a ese estado bajo ciertas condiciones.
Estado simple: un estado que no contiene subestados y es la forma básica de un estado.
Estado combinado: un estado con subestados anidados en su interior, que pueden ser subestados secuenciales o subestados concurrentes.
Componentes de un estado general:
Nombre: consta de una cadena que se utiliza para identificar diferentes estados , generalmente colocada en la parte superior del icono de estado . La expresión también puede omitirse.
Acciones: incluye acciones de entrada (acciones realizadas cuando un objeto entra en un determinado estado) y acciones de salida (acciones realizadas cuando un objeto abandona un determinado estado). Las acciones son acciones atómicas o secuencias de acciones .
Actividad: una actividad interna que contiene expresiones que representan una ejecución no atómica en una máquina de estados y que generalmente consta de una secuencia de acciones.
Transición interna: una transición interna no provoca un cambio de estado, y el desencadenamiento de esta transición no provoca que se ejecuten las acciones de entrada/salida del estado.
Definición: La transición representa el proceso de mover un objeto de un estado a otro.
Elementos de composición:
Estado de origen: el estado de origen es el estado afectado por la transformación. Un objeto está en el estado de origen y cuando recibe un evento desencadenante o cumple una condición de protección, se activa una transición.
Eventos: Los eventos son estímulos externos o internos que provocan un cambio de estado.
Guardias: es la condición para transferir el estado original al estado objetivo. Las condiciones de guardia se juzgan cuando finaliza el estado original. Solo cuando se cumplen las condiciones de guardia, el sistema puede transferirse al estado objetivo especificado.
Acción: Indica el efecto invocado sobre el objeto cuando ocurre un cambio de estado y está separado del evento por "/".
Estado objetivo: el estado del objeto después de que se completa la transferencia.
El diagrama de máquina de estados es una herramienta importante en el proceso de diseño y desarrollo del sistema. Puede ayudarnos a:
Estado claro: defina claramente el estado del objeto en diferentes momentos.
Comprender las transiciones: revelar las condiciones y los eventos desencadenantes de las transiciones entre estados.
Optimizar la lógica: con los diagramas de máquinas de estados , podemos identificar más fácilmente posibles errores lógicos, como omisiones o conflictos en las transiciones de estados.
Mejorar la legibilidad: la representación gráfica hace que el diagrama de la máquina de estados sea más intuitivo y fácil de entender que la descripción en texto plano.
Los diagramas de máquinas de estados se utilizan ampliamente en diversos campos, tales como:
Sistemas integrados: describen las transiciones de estado de un dispositivo en diferentes modos de funcionamiento.
Comercio electrónico: muestra los distintos estados de los pedidos desde su creación hasta su finalización.
Desarrollo del juego: define el estado y las acciones del personaje en las diferentes etapas del juego.
Automatización industrial: Controlar la transición de estado de las máquinas en diferentes modos de trabajo.
Tomando el sistema de procesamiento de pedidos como ejemplo, el diagrama de la máquina de estado puede mostrar claramente todo el proceso del pedido desde la "creación" hasta el "pago exitoso", el "envío" y la "finalización".
Diagrama de máquina de estado de procesamiento de pedidos
Para dibujar un diagrama de máquina de estados generalmente se siguen los siguientes pasos:
Determinar el objeto: Identificar el objeto o sistema a modelar.
Enumerar estados: identifique y enumere todos los estados por los que puede pasar un objeto durante su ciclo de vida.
Definir transiciones: determinar las condiciones y los eventos desencadenantes para las transiciones entre estados.
Dibujar gráficos: utilice un creador de UML (como Visio, ProcessOn , etc.) o dibujos a mano para dibujar nodos de estado y flechas de transición.
Agregar detalles: agregue detalles como eventos de activación, condiciones de monitoreo y acciones en nodos de estado y flechas de transición.
dibujar diagramas de estado y es muy importante elegir una herramienta que sea útil. Los más comunes incluyen Visio, draw io, ProcessOn, etc. Los usuarios pueden elegir el creador de diagramas de estado adecuado según sus necesidades. Para principiantes, se recomienda ProcessOn, que proporciona plantillas completas y una interfaz fácil de usar. Aquí explicamos principalmente cómo usar ProcessOn para crear un diagrama de máquina de estados.
1. Inicie sesión en ProcessOn , ingrese a la página del archivo personal y seleccione Nuevo diagrama UML.
2. Busque la categoría [UML] en la biblioteca de gráficos de la izquierda, arrastre el gráfico del diagrama de estado al lienzo, haga doble clic en el gráfico para agregar texto y haga clic en "+" alrededor del gráfico para agregar un enlace de conexión a otro gráfico.
Las siguientes son algunas plantillas de diagramas de máquinas de estado compartidas dentro de la comunidad de plantillas de ProcessOn .
Cuadro de estado de recarga y retroalimentación
Diagrama de la máquina de estado del sistema de reserva de billetes de avión
Diagrama de la máquina de estado del centro de tareas
Diagrama de máquina de estados de simulación
importante en el proceso de diseño y desarrollo del sistema . Describe claramente la secuencia de transiciones entre estados y la secuencia de ejecución del evento. Esto ayuda a los programadores a evitar eventos desordenados al desarrollar programas. Creo que al comprender los métodos y casos de dibujo , podrá comprender y aplicar mejor esta herramienta.
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