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괄호 다이어그램
복잡하고 끊임없이 변화하는 소프트웨어와 시스템을 설계하려면 시스템의 동적 동작을 이해하고 예측하는 것이 중요합니다. UML(Unified Modeling Language)의 핵심 구성 요소인 상태 머신 다이어그램은 개체가 수명 주기 동안 경험하는 다양한 상태와 이러한 상태 간의 전환 관계를 명확하게 묘사하는 데 도움이 됩니다. 이 글은 상태 머신 다이어그램 의 개념, 구성 , 드로잉 튜토리얼, 템플릿, 예시 에 대한 심층적인 분석을 제공할 것입니다 . 이 글을 읽고 나면 상태 머신 다이어그램을 능숙하게 마스터할 수 있을 것이라고 믿습니다 .
상태 다이어그램 이라고도 하는 상태 머신 다이어그램 은 상태 간 전환 조건 동안 객체가 경험하는 다양한 상태를 그래픽으로 표시하는 상태 기반 모델링 방법입니다.
상태 머신 다이어그램의 기능은 상태 간의 전환 순서뿐만 아니라 전환 중에 트리거되어야 하는 이벤트, 모니터링 조건 및 작업과 전환에 영향을 미치는 기타 요소를 명확하게 설명하는 것입니다.
상태 머신 다이어그램은 상태 노드, 전환 화살표 및 트리거 이벤트, 모니터링 조건, 작업과 같은 가능한 추가 요소로 구성됩니다. 상태 노드는 일반적으로 둥근 직사각형이나 타원으로 표시되는 반면, 전환 화살표는 한 상태에서 다른 상태로의 경로를 나타냅니다.
정의: 상태란 개체가 수명 주기 동안 특정 조건을 충족하거나, 특정 활동을 수행하거나, 특정 이벤트를 기다리는 상황을 말합니다.
유형:
초기 상태: 클래스가 생성될 때의 상태를 나타내며 검정색 원으로 표시됩니다. 상태 기계 다이어그램에는 하나의 초기 상태만 있을 수 있습니다.
최종 상태: 실행 흐름이 끝날 때의 클래스 상태를 나타내며 검은색 원과 링으로 표시됩니다. 상태 머신 다이어그램에는 여러 최종 상태가 있을 수 있습니다.
기록 상태: 특정 조건에서 해당 상태로 빠르게 복원할 수 있도록 개체가 도달한 상태를 기록하는 데 사용됩니다.
단순 상태(Simple State): 하위 상태를 포함하지 않고 상태의 기본 형태인 상태.
결합 상태: 하위 상태가 내부에 중첩된 상태로, 순차적 하위 상태일 수도 있고 동시 하위 상태일 수도 있습니다.
일반 상태의 구성요소:
이름: 다양한 상태를 식별하는 데 사용되는 문자열로 구성되며 일반적 으로 상태 아이콘 상단 에 배치됩니다 . 표현도 생략 가능합니다.
작업: 진입 작업(객체가 특정 상태에 들어갈 때 수행되는 작업) 및 종료 작업(객체가 특정 상태를 떠날 때 수행되는 작업)을 포함합니다. 작업은 원자 작업 또는 작업 시퀀스입니다 .
활동: 일반적으로 일련의 작업으로 구성된 상태 시스템에서 비원자적 실행을 나타내는 표현식이 포함된 내부 활동입니다.
내부 전이: 내부 전이는 상태 변경을 일으키지 않으며, 이 전이를 트리거해도 상태의 시작/종료 작업이 실행되지 않습니다.
정의: 전환은 개체를 한 상태에서 다른 상태로 이동하는 프로세스를 나타냅니다.
구성 요소:
소스 상태: 소스 상태는 변환의 영향을 받는 상태입니다. 객체는 소스 상태에 있고 트리거 이벤트를 수신하거나 가드 조건을 충족하면 전환이 활성화됩니다.
이벤트(Events): 이벤트는 상태 변화를 일으키는 외부 또는 내부 자극입니다.
가드(Guards): 원래 상태를 목표 상태로 전환하기 위한 조건입니다. 가드 조건은 원래 상태가 종료될 때 판단되며, 가드 조건이 충족되어야만 시스템이 지정된 목표 상태로 전환될 수 있습니다.
Action: 상태 변화가 발생할 때 객체에 호출되는 효과를 나타내며 "/"로 이벤트와 구분됩니다.
대상 상태: 전송이 완료된 후 객체의 상태입니다.
상태 머신 다이어그램 은 시스템 설계 및 개발 프로세스에서 중요한 도구입니다.
명확한 상태: 다양한 시점의 개체 상태를 명확하게 정의합니다.
전환 이해: 상태 간 전환에 대한 조건 및 트리거 이벤트를 공개합니다.
로직 최적화: 상태 머신 다이어그램을 사용하면 상태 전환의 누락이나 충돌과 같은 잠재적인 로직 오류를 더 쉽게 식별할 수 있습니다.
가독성 향상: 그래픽 표현을 통해 상태 머신 다이어그램이 일반 텍스트 설명보다 더 직관적이고 이해하기 쉽습니다.
상태 머신 다이어그램은 다음과 같은 다양한 분야에서 널리 사용됩니다.
임베디드 시스템: 다양한 작동 모드에서 장치의 상태 전환을 설명합니다.
전자상거래: 주문의 생성부터 완료까지 다양한 상태를 표시합니다.
게임 개발: 다양한 게임 단계에서 캐릭터의 상태와 동작을 정의합니다.
산업 자동화: 다양한 작업 모드에서 기계의 상태 전환을 제어합니다.
주문 처리 시스템을 예로 들면, 상태 머신 다이어그램은 "생성"부터 "결제 성공", "배송" 및 "완료"까지 주문의 전체 프로세스를 명확하게 보여줄 수 있습니다.
상태 머신 다이어그램 그리기는 일반적으로 다음 단계를 따릅니다.
객체 결정: 모델링할 객체 또는 시스템을 식별합니다.
상태 나열: 객체가 수명 주기 동안 겪을 수 있는 모든 상태를 식별하고 나열합니다.
전환 정의: 상태 간 전환에 대한 조건 및 트리거 이벤트를 결정합니다.
그래픽 그리기: UML 메이커 (예: Visio, ProcessOn 등)를 사용하거나 손으로 그리기를 사용하여 상태 노드와 전환 화살표를 그립니다.
세부 정보 추가: 트리거 이벤트, 모니터링 조건, 상태 노드 및 전환 화살표에 대한 작업과 같은 세부 정보를 추가합니다.
상태도를 그리는 데는 다양한 도구가 있으며 , 편리한 도구를 선택하는 것이 매우 중요합니다. 일반적인 것에는 Visio, draw io, ProcessOn 등이 포함됩니다. 사용자는 필요에 따라 적절한 상태 다이어그램 메이커를 선택할 수 있습니다. 초보자에게는 풍부한 템플릿과 사용하기 쉬운 인터페이스를 제공하는 ProcessOn을 권장합니다 . 여기에서는 주로 ProcessOn을 사용하여 상태 머신 다이어그램을 생성하는 방법을 설명합니다.
1. ProcessOn 에 로그인하고 개인 파일 페이지로 들어가서 New UML Diagram을 선택합니다.
2. 왼쪽 그래픽 라이브러리에서 [UML] 카테고리를 찾아 상태 다이어그램 그래픽을 캔버스로 드래그한 뒤, 그래픽을 더블클릭해 텍스트를 추가하고, 그래픽 주변의 '+'를 클릭해 다른 그래픽에 대한 연결 링크를 추가한다.
다음은 ProcessOn 템플릿 커뮤니티 내에서 공유되는 일부 상태 머신 다이어그램 템플릿 입니다.
시스템 설계 및 개발 프로세스에서 중요한 역할을 합니다 . 이는 상태 간의 전환 순서와 이벤트 실행 순서를 명확하게 설명합니다. 이는 프로그래머가 프로그램을 개발할 때 이벤트 순서가 잘못되는 것을 방지하는 데 도움이 됩니다. 드로잉 방법 과 사례를 이해 함으로써 이 도구를 더 잘 이해하고 적용할 수 있다고 믿습니다 .
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