UML与软件建模：第五次作业（分析系统绘制状态图）

2023-12-24 14:35:16

一、学习PlantUML状态图绘制方法，学习状态图

（1）简单状态

使用([*])开始和结束状态图。

使用-->添加箭头。

@startuml

[*] --> State1
State1 --> [*]
State1 : this is a string
State1 : this is another string

State1 -> State2
State2 --> [*]

@enduml

（2）合成状态

一个状态也可能是合成的，必须使用关键字state和花括号来定义合成状态。

@startuml
scale 350 width
[*] --> NotShooting

state NotShooting {
  [*] --> Idle
  Idle --> Configuring : EvConfig
  Configuring --> Idle : EvConfig
}

state Configuring {
  [*] --> NewValueSelection
  NewValueSelection --> NewValuePreview : EvNewValue
  NewValuePreview --> NewValueSelection : EvNewValueRejected
  NewValuePreview --> NewValueSelection : EvNewValueSaved
  
  state NewValuePreview {
	 State1 -> State2
  }
  
}
@enduml

（3）长名字

也可以使用关键字state定义长名字状态。

@startuml
scale 600 width

[*] -> State1
State1 --> State2 : Succeeded
State1 --> [*] : Aborted
State2 --> State3 : Succeeded
State2 --> [*] : Aborted
state State3 {
  state "Accumulate Enough Data\nLong State Name" as long1
  long1 : Just a test
  [*] --> long1
  long1 --> long1 : New Data
  long1 --> ProcessData : Enough Data
}
State3 --> State3 : Failed
State3 --> [*] : Succeeded / Save Result
State3 --> [*] : Aborted
 
@enduml

（4）并发状态

用-- or ||作为分隔符来合成并发状态。

@startuml
[*] --> Active

state Active {
  [*] -> NumLockOff
  NumLockOff --> NumLockOn : EvNumLockPressed
  NumLockOn --> NumLockOff : EvNumLockPressed
  --
  [*] -> CapsLockOff
  CapsLockOff --> CapsLockOn : EvCapsLockPressed
  CapsLockOn --> CapsLockOff : EvCapsLockPressed
  --
  [*] -> ScrollLockOff
  ScrollLockOff --> ScrollLockOn : EvCapsLockPressed
  ScrollLockOn --> ScrollLockOff : EvCapsLockPressed
}

@enduml

（5）箭头方向

使用->定义水平箭头，也可以使用下列格式强制设置箭头方向：

-down-> (default arrow)
-right-> or ->
-left->
-up->

@startuml

[*] -up-> First
First -right-> Second
Second --> Third
Third -left-> Last

@enduml
可以用首字母缩写或者开始的两个字母定义方向(如, -d-，-down-和-do-是完全等价的)。请不要滥用这些功能，Graphviz不喜欢这样。

（6）注释

可以用 note left of, note right of, note top of, note bottom of 关键字来定义注释。

还可以定义多行注释。

@startuml

[*] --> Active
Active --> Inactive

note left of Active : this is a short\nnote

note right of Inactive
  A note can also
  be defined on
  several lines
end note

@enduml

以及浮动注释。

@startuml

state foo
note "This is a floating note" as N1

@enduml

（7）更多注释

可以在合成状态中放置注释。

@startuml

[*] --> NotShooting

state "Not Shooting State" as NotShooting {
  state "Idle mode" as Idle
  state "Configuring mode" as Configuring
  [*] --> Idle
  Idle --> Configuring : EvConfig
  Configuring --> Idle : EvConfig
}

note right of NotShooting : This is a note on a composite state

@enduml

（8）显示参数

用skinparam改变字体和颜色。

可以在如下场景中使用：

在图示的定义中，
在引入的文件中，
在命令行或者ANT任务提供的配置文件中。

还可以为状态的构造类型指定特殊的字体和颜色。

@startuml
skinparam backgroundColor LightYellow
skinparam state {
  StartColor MediumBlue
  EndColor Red
  BackgroundColor Peru
  BackgroundColor<<Warning>> Olive
  BorderColor Gray
  FontName Impact
}

[*] --> NotShooting

state "Not Shooting State" as NotShooting {
  state "Idle mode" as Idle <<Warning>>
  state "Configuring mode" as Configuring
  [*] --> Idle
  Idle --> Configuring : EvConfig
  Configuring --> Idle : EvConfig
}

NotShooting --> [*]
@enduml

二、以《电梯控制》系统、《银行账户》系统为例，分析系统中的状态。

（1）电梯控制

电梯存在四种基本状态，即：待载、上升、下降、楼间停；
电梯无人承载时停在某一楼层，处于待载状态；
当有人进入电梯，并且当前楼层比目标楼层低，电梯上升；
当有人进入电梯，并且当前楼层比目标楼层高，电梯下降；
所有人都在本层下电梯，电梯回到待载状态。
电梯中还有人，判断目标楼层是否比当前楼层高，高则上升，低则下降。

@startuml
[*] --> 待载
 

 待载 --> 上升:进入[目标楼层>当前楼层]/关门上行
 待载 --> 下降:进入[目标楼层<当前楼层]/关门下行
 
 上升 -> 楼间停:[进人/出人]/停机开门
 下降 -> 楼间停:[进人/出人]/停机开门
 
 楼间停 -> 上升:[目标楼层>当前楼层]/关门上行
 楼间停 -> 下降:[目标楼层<当前楼层]/关门下行
 楼间停 -left-> 待载:[无人]/关门
@enduml

（2）银行账户

初建立的账户没有存款，处于空额状态；
若在空额状态时向账户存款，则进入有余额状态；若在空额状态时从账户取款，进入负债状态；
在有余额状态时向账户存款，余额增加，但还是处于有余额状态；
从账户中取款，若取款额小于余额，处于有余额状态；等于余额，回到空额状态；大于余额，进入负债状态；
负债时，取款则余额减少，仍处于负债状态；存款，当存款额小于负债额，还是负债；存款额等于负债额，回到空额状态；若存款额大于负债额，进入有余额状态

@startuml
[*] -> 空额
 空额 -> [*]
 
空额 --> 有余额:存款/余额=余额+存款额
空额 --> 负债:取款[取款额<最大限额]/余额=余额-存款额
有余额 -> 有余额:存款/余额=余额+存款额
 有余额 -> 有余额:取款[取款额<余额]/余额=余额-取款额
有余额 --> 负债:取款[取款额>余额]/余额=余额-取款额
有余额 --> 空额:取款[取款额=余额]/余额=余额-取款额
 负债 -> 负债
 负债 --> 有余额
 负债 --> 空额
@enduml

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