根据本章开头讲的结构化分析的第3条准则,在需求分析过程中应该建立起软件系统的行为模型。状态转换图(简称为状态图)通过描绘系统的状态及引起系统状态转换的事件,来表示系统的行为。此外,状态图还指明了作为特定事件的结果系统将做哪些动作(例如,处理数据)。因此,状态图提供了行为建模机制,可以满足第3条分析准则的要求。
1 状态
状态是任何可以被观察到的系统行为模式,一个状态代表系统的一种行为模式。状态规定了系统对事件的响应方式。系统对事件的响应,既可以是做一个(或一系列)动作, 也可以是仅仅改变系统本身的状态,还可以是既改变状态又做动作。
在状态图中定义的状态主要有:初态(即初始状态)、终态(即最终状态)和中间状态。在一张状态图中只能有一个初态,而终态则可以有0至多个。状态图既可以表示系统循环运行过程,也可以表示系统单程生命期。当描绘循环运行过程时,通常并不关心循环是怎样启动的。当描绘单程生命期时,需要标明初始状态(系统启动时进人初始状态)和最终状态(系统运行结束时到达最终状态)。
2 事件
事件是在某个特定时刻发生的事情,它是对引起系统做动作或(和)从一个状态转换到另一个状态的外界事件的抽象。例如,内部时钟表明某个规定的时间段已经过去,用户移动或单击鼠标等都是事件。简而言之,事件就是引起系统做动作或(和)转换状态的控制信息。
3 符号
在状态图中,初态用实心圆表示,终态用一对同心圆(内圆为实心圆)表示。中间状态用圆角矩形表示,可以用两条水平横线把它分成上、中、下3个部分。上面部分为状态的名称,这部分是必须有的;中间部分为状态变量的名字和值,这部分是可选的;下面部分是活动表,这部分也是可选的。
活动表的语法格式如下:
事件名(参数表)/动作表达式
其中, “事件名”可以是任何事件的名称。在活动表中经常使用下述3种标准事件:cntry, exit 和do.entry事件指定进人该状态的动作,exit事件指定退出该状态的动作,而do事件则指定在该状态下的动作。需要时可以为事件指定参数表。活动表中的动作表达式描述应做的具体动作。
状态图中两个状态之间带箭头的连线称为状态转换,箭头指明了转换方向。状态变迁通常是由事件触发的,在这种情况下应在表示状态转换的箭头线上标出触发转换的事件表达式;如果在箭头线上未标明事件,则表示在源状态的内部活动执行完之后自动触发转换。
事件表达式的语法如下:
事件说明[守卫条件]/动作表达式
其中,事件说明的语法为:事件名(参数表)。
守卫条件是一个布尔表达式。如果同时使用事件说明和守卫条件,则当且仅当事件
发生且布尔表达式为真时,状态转换才发生。如果只有守卫条件没有事件说明,则只要守
卫条件为真,状态转换就发生。
动作表达式是一个过程表达式,当状态转换开始时执行该表达式。
图给出了状态图中使用的主要符号
4 例子
为了具体说明怎样用状态图建立系统的行为模型,下面举一个例子。图是人们非常熟悉的电话系统的状态图。
图中表明,没有人打电话时电话处于闲置状态;有人拿起听筒则进入拨号音状态,到
电话系统的状态图
达这个状态后,电话的行为是响起拨号音并计时;这时如果拿起听筒的人改变主意不想打了,他把听筒放下(挂断),电话重又回到闲置状态;如果拿起听简很长时间不拨号(超时)，则进入超时状态;……。
读者对电话都很熟悉,无须仔细解释也很容易看懂图。因此,这里不再逐一讲述图中每个状态的含义,以及状态间的转换过程了。
