Диаграммы состояния. 
Программная инженерия. 
Визуальное моделирование программных систем

Диаграммы состояний предназначены для моделирования различных состояний, в которых может находиться объект. В то время как диаграмма классов показывает статическую картину классов и их связей, диаграммы состояний применяют при описании динамики поведении системы. Такие диаграммы широко используются в проектировании систем реального времени. Пакет Rational Rose способен по диаграмме состояний генерировать полный код для системы реального времени.

Диаграммы состояний отображают поведение объекта. Так, банковский счет может иметь несколько различных состояний. Он может быть открыт, закрыт или превышен кредит по нему. Поведение счета меняется в зависимости от состояния, в котором он находится. На диаграмме состояний показывают именно эту информацию. На рис. 1.11 приведен пример диаграммы состояний для банковского счета.

Рис. 1.11. Диаграмма состояний для класса Account.

На данной диаграмме показаны возможные состояния счета, а также процесс перехода счета из одного состояния в другое. Например, если клиент требует закрыть открытый счет, последний переходит в состояние «Закрыт». Требование клиента называется событием (event), и именно события вызывают переход из одного состояния в другое.

Когда клиент снимает деньги с открытого счета, счет может перейти в состояние «Превышение кредита». Это происходит в случае, если баланс по счету меньше нуля, что отражено условием [отрицательный баланс] на диаграмме. Заключенное в квадратные скобки ограничивающее условие (guard condition) определяет, когда может или не может произойти переход из одного состояния в другое.

На диаграмме имеются два специальных состояния — начальное (start) и конечное (stop). Начальное состояние выделяется черной точкой; оно соответствует состоянию объекта в момент его создания. Конечное состояние обозначается черной точкой в белом кружке; оно соответствует состоянию объекта непосредственно перед его уничтожением. На диаграмме состояний может быть одно и только одно начальное состояние. В то же время может быть столько конечных состояний, сколько вам нужно, или их может нс быть вообще.

Когда объект находится в каком-то конкретном состоянии, могут выполняться те или иные процессы. В данном примере при превышении кредита клиенту посылается соответствующее сообщение. Процессы, происходящие при нахождении объекта в определенном состоянии, называются действиями (action).

Диаграммы состояний не нужно создавать для каждого класса, их применяют только в сложных случаях. Если объект класса может существовать в нескольких состояниях и в каждом из них ведет себя по-разному, то для него, вероятно, понадобится такая диаграмма. В основном они необходимы для документирования.

При генерации в среде Rational Rose на основе диаграммы состояния содержащаяся в ней информация не преобразуется в код. Тем не менее, для работающих в режиме реального времени систем доступны различные расширения Rational Rose, которые позволяют генерировать исполняемый код, основываясь на диаграммах состояния.