Maszyna stanowa – przewodnik

Diagram stanów, czasami znany jako diagram maszyny stanowej, jest rodzajem diagramu behawioralnego w zunifikowanym języku modelowania (UML), który pokazuje przejścia pomiędzy różnymi obiektami. Korzystając z naszego oprogramowania do tworzenia diagramów UML, zbuduj własny diagram maszyny stanowej. Załóż bezpłatne konto Lucidchart już dziś!

Czym jest diagram stanu w UML?

Maszyna stanowa to dowolne urządzenie, które przechowuje informacje o stanie obiektu w danym czasie i może zmieniać stan lub powodować inne działania w oparciu o otrzymane dane wejściowe. Stany odnoszą się do różnych kombinacji informacji, które obiekt może przechowywać, a nie do tego, jak obiekt się zachowuje. Aby zrozumieć różne stany obiektu, możesz chcieć zwizualizować wszystkie możliwe stany i pokazać, jak obiekt przechodzi do każdego z nich. Możesz to zrobić za pomocą diagramu stanów UML.

Każdy diagram stanów zazwyczaj zaczyna się od ciemnego koła, które oznacza stan początkowy, a na końcu znajduje się bordowe koło, które oznacza stan końcowy. Jednakże, pomimo posiadania wyraźnych punktów początkowych i końcowych, diagramy stanów niekoniecznie są najlepszym narzędziem do uchwycenia ogólnego przebiegu zdarzeń. Zamiast tego, ilustrują one specyficzne rodzaje zachowań – zwłaszcza przejścia z jednego stanu do drugiego.

Diagramy stanów przedstawiają głównie stany i przejścia. Stany są przedstawiane za pomocą prostokątów z zaokrąglonymi rogami, które są oznaczone nazwą stanu. Przejścia są oznaczone strzałkami, które przebiegają od jednego stanu do drugiego, pokazując, jak zmieniają się stany. Poniżej znajdują się oba te elementy przedstawione na podstawowym schemacie dotyczącym życia studenckiego. Nasze narzędzie do tworzenia diagramów UML może pomóc Ci zaprojektować dowolny diagram maszyny stanów.

A dzięki naszej funkcji „Diagram jako kod” jest to szybsze i łatwiejsze niż kiedykolwiek. Możesz utworzyć niestandardową makietę diagramu maszyny stanowej i dodać ją do dokumentu Lucidchart za pomocą kodowania Mermaid. 

Zastosowania diagramu stanów

Jak większość diagramów UML, diagramy stanów mają kilka zastosowań. Oto główne obszary zastosowań:

• Przedstawianie obiektów sterowanych zdarzeniami w systemie reaktywnym.
• Ilustrowanie scenariuszy przypadków użycia w kontekście biznesowym.
• Opisywanie, jak obiekt przechodzi przez różne stany w czasie swojego życia.
• Przedstawienie ogólnego zachowania maszyny stanowej lub zachowania powiązanego zestawu maszyn stanowych.

Symbole i elementy diagramu stanów

W diagramie stanów można zawrzeć wiele różnych kształtów, szczególnie jeśli zdecydujemy się na połączenie go z innym diagramem. Na tej liście znajdują się najczęstsze kształty, z którymi można się spotkać.

Stan złożony

Stan, który zawiera w sobie podstany. Zobacz poniższy przykład diagramu stanu uniwersytetu. W tym przykładzie „zapisy” są stanem złożonym, ponieważ obejmują różne podstany w procesie zapisów.

Pseudostan wyboru

Symbol rombu, który wskazuje na dynamiczny stan (moment decyzyjny) i zawiera rozgałęzienia z potencjalnie różnymi wynikami.

Wydarzenie

Instancja, która wyzwala przejście, oznaczona powyżej strzałki odpowiedniego przejścia. W tym przypadku „koniec zajęć” jest wydarzeniem, które powoduje koniec stanu „nauka” i początek stanu „egzaminy końcowe”.

Punkt wyjścia

Punkt, w którym obiekt wychodzi ze stanu złożonego lub maszyny stanów, oznaczony okręgiem z symbolem X. Punkt wyjścia jest zwykle używany, jeśli proces nie został zakończony, ale musi zostać przerwany z powodu jakiegoś błędu lub innego problemu.

Pierwszy stan

Znacznik pierwszego stanu w procesie, przedstawiony za pomocą ciemnego koła ze strzałką przejścia.

Garda (guard)

Warunek logiczny umożliwiający lub zatrzymujący przejście, zapisany nad strzałką przejścia.

Stan

Prostokąt z zaokrąglonymi rogami, który wskazuje aktualny charakter obiektu.

Podstan

Stan znajdujący się w obrębie stanu. Na poniższym diagramie maszyny stanów uniwersytetu „Otwarta rekrutacja” jest stanem podrzędnym w większym stanie złożonym „Rekrutacja”.

Terminator

Okrąg z kropką w środku, który wskazuje, że proces został zakończony.

Przejście

Strzałka biegnąca od jednego stanu do drugiego, która wskazuje zmieniający się stan.

Zachowanie przejściowe

Zachowanie, które skutkuje przejściem stanu, zapisane nad strzałką przejścia.

Wyzwalacz (trigger)

Typ komunikatu, który aktywnie przenosi obiekt ze stanu do stanu, zapisany powyżej strzałki przejścia. W tym przykładzie „Problem z rezerwacją” jest wyzwalaczem, który odeśle osobę do biura podróży na lotnisku zamiast do następnego kroku w procesie.

Przykłady diagramów stanów

Ten przykład diagramu maszyny stanów pokazuje proces, w którym osoba ustawia spotkanie w swoim kalendarzu. W stanie złożonym „Sprawdź datę” system sprawdza kalendarz pod kątem dostępności w kilku różnych podstanach. Jeśli termin nie jest dostępny w kalendarzu, proces zostanie przerwany. Jeśli jednak kalendarz wykaże dostępność, spotkanie zostanie dodane do kalendarza.

Przykład diagramu stanów uczelni

Ten diagram stanów przedstawia proces zapisów i zajęć na uniwersytecie. Złożony stan „Rekrutacja” składa się z różnych podstanów, które prowadzą studentów przez proces rekrutacji. Po zapisaniu się na kurs student przejdzie do zakładki „Nauka” i w końcu do zakładki „Egzaminy końcowe”.

Przykład diagramu stanów odprawy lotniskowej

Poniższy przykład upraszcza czynności wymagane do odprawy na lotnisku. Dla linii lotniczych diagram stanów może pomóc w usprawnieniu procesów i wyeliminowaniu zbędnych kroków.

Jak zrobić diagram maszyny stanowej w UML

Diagramy maszyny stanowej, powszechnie znane jako diagramy stanów, są użytecznym sposobem wizualizacji różnych stanów istniejących w procesie. Diagramy stanów mogą pomóc administratorom zidentyfikować niepotrzebne kroki w procesie i usprawnić procesy w celu poprawy jakości obsługi klienta.

1. Zacznij korzystać z Lucidchart

Aby utworzyć własne diagramy maszyn stanowych, załóż darmowe konto Lucidchart. Po zarejestrowaniu otwórz pusty dokument i włącz biblioteki kształtów UML. Kliknij „Kształty” w lewym górnym rogu okna i zaznacz „UML”. Biblioteki kształtów UML pojawią się po lewej stronie okna. Przewiń w dół, aby wyświetlić bibliotekę diagramów stanu i przeciągnij czarne kółko, aby rozpocząć diagram. Ten okrąg wskazuje stan początkowy.

2. Zidentyfikuj komponenty

Określ, jaki jest cel Twojego diagramu i jakie elementy nim opisujesz. Aby pomóc Ci określić cel, oto niektóre z głównych zastosowań diagramu stanów:

• Przedstawianie ruchu obiektu ze stanu do stanu.

• Pokazuje, jak obiekty sterowane zdarzeniami działają w systemach reaktywnych.

• Badanie, w jaki sposób sekwencje przypadków użycia można zastosować do scenariusza biznesowego.

• Zapewnia przegląd złożonej maszyny stanów lub serii maszyn stanów.

Stany i przejścia są głównymi elementami diagramu stanów. Zrób listę wszystkich stanów, które musisz uwzględnić na swoim diagramie – weź pod uwagę każdy stan, którego użytkownik doświadczy w miarę kontynuowania procesu, a następnie zastanów się nad przejściami i zdarzeniami, które prowadzą użytkowników do doświadczania tego stanu. Na przykład, w tym fragmencie poniższego diagramu stanu kalendarza, spotkanie musi zostać dodane do kalendarza, zanim będzie można zrealizować stan „Dodano spotkanie”.

3. Dodaj kształty

Przeciągnij mysz z jednej z czerwonych kropek, które pojawiają się po najechaniu kursorem na okrąg startowy, aby utworzyć strzałkę przejścia – kształt, który prowadzi do zmiany stanów i wskazuje kierunek przepływu procesu. Po utworzeniu strzałki edytor automatycznie wyświetli monit o wybranie nowego kształtu, aby się z nim połączyć. Wybierz kształt stanu, prostokąt z zaokrąglonymi rogami.

Kształty etykiet

Następnie po prostu kliknij i wpisz, aby oznaczyć swój stan. Aby utworzyć wiadomość na strzałce przejścia, kliknij dwukrotnie linię, do której chcesz dodać tekst. Dla zdarzeń i wyzwalaczy możesz też przeciągnąć pole tekstowe bezpośrednio nad swoją strzałkę przejścia.

Dodaj opcje

Jeśli chcesz wyrazić wiele opcji dla swoich przejść, wybierz kształt diamentu, aby wskazać pseudostan. Z tego kształtu można narysować wiele strzałek przejściowych.

Uzupełnij diagram

Po zakończeniu diagramu stanu (lub w bardziej złożonych diagramach, jednej z maszyn stanowych), wybierz okrąg obramowany, aby wskazać ostateczny stan.

Formatuj diagram

Lucidchart pozwala dostosować każdy szczegół diagramu, aby uzyskać profesjonalny i spójny wygląd. Gdy określisz podstawy, możesz łatwo zmienić kolor, rozmiar i kierunek linii oraz kształtów.

4. Publikuj, wdrażaj i udostępniaj

Prawdziwa siła stojąca za diagramami maszyny stanowej pojawia się po utworzeniu diagramu, kiedy możesz współpracować i dzielić się ze współpracownikami, kolegami z klasy itp. Aby pobrać dokument, przejdź do pliku > Pobierz jako i wybierz żądany typ pliku.

Dzięki integracjom Lucidchart możesz także dodać swoje ostateczne dzieło do dowolnej ze swoich ulubionych aplikacji. Uwzględnij diagramy w swoich dokumentach Microsoft lub G Suite lub na platformach wspóldzielonych w całej firmie, takich jak Confluence.

Aby umożliwić innym współpracę nad Twoim diagramem, kliknij pomarańczowy przycisk „Udostępnij” w prawym górnym rogu okna. Użytkownicy Lucidchart będą mogli przeglądać dokument i przyczyniać się do niego, w zależności od uprawnień, a nawet osoby niebędące użytkownikami będą mogły wyświetlić diagram maszyny stanowej.