一、定义

状态机图是一种动态图 。描述一个特定对象的所有可能的状态以及引起状态转换的事件。

二、构成

状态机由状态、转移、事件和动作等组成。

1、状态

状态（state）是指对象在其生命周期中，满足某些条件、执行某些活动或等待某些事件时的一个状况

如图书馆的一本书籍可能有：“在架”、“借出”、“被预借”等状态。

（1）标准状态

在UML中，状态使用圆角矩形表示，一个状态有自己的状态名称，状态中包含该状态下将执行的动作和事件 。

• entry为进入状态时的动作，当进入该状态时要执行的动作；
• do为处于该状态下执行的动作。
• exit为退出动作，当离开当前状态时要执行的动作。
• event为在该状态下定义相应的事件动作。

（2） 初始状态

初始状态代表状态机图的开始，使用实心圆表示。一个状态机图只有一个初始状态。

（3）结束状态

结束状态表示一个状态机图的结束，使用实心的圆环表示。一个状态机图可以有多个结束状态。

（4）组合状态

组合状态是状态内部嵌套有子状态的状态。一个组合状态包含一系列子状态。
而没有嵌套的状态称之为简单状态。

（5）子状态

嵌套在一个状态内部的状态为子状态。可以根据状态是否同时存在，可以再细分为顺序子状态和并发子状态。

顺序子状态 ：在组合状态的生命周期中，任何时刻只能处于一个子状态，即多个子状态之间是互斥的关系，不能同时存在。

并发子状态 ：多个顺序的子状态可以同时存在。

（6）历史状态

历史状态是一种伪状态，它表示在状态再次转移到该组合状态时，应处于上一次退出时的一个子状态。
一个音乐播放器的一个状态机图。其中“播放”标记为历史状态。其含义是在播放状态转移到暂停状态，当由暂停再进入播放状态时，其应进入“播放”状态退出时的一个子状态，它可能在退出时是“顺序播放”状态，也可能是“随机播放”状态，也可能是“倒序播放”状态，但必须是退出“播放”状态时所处的一个历史状态。

2、转移

转移（Transition）指的是两个不同状态之间的一种关系，是对象在满足一定条件或发生某个事件时，从一种状态迁移到另外一种状态。

（1）转移五要素 ：

1. 源状态：即受转换影响的状态。
2. 目标状态：当转换完成后对象的状态
3. 触发事件：当源状态的对象接收到事件时转移才有可能被激活。触发事件有自己的名称，也可以有自己的参数。
4. 监护条件：布尔表达式，决定是否激活转换
5. 动作：转换激活时的操作

（2）转移分类：

分类	说明
外部转移	是一种改变状态的转移，是状态机中常见的一种转移。主要出现在两个不同的状态之间。
内部转移	是指不会导致状态改变的转换。有时，我们需要在该状态下处理一些无需离开状态的事件，这时可以定义一个内部转移。如“借阅图书”这个状态中event。
自转移	如果源状态与目的状态是同一状态,

3、事件

事件（Event）是指在特定时间或空间内出现，并能够导致状态转移的信号、超时、条件改变、时间段等。
主要包括信号事件、时间事件、改变事件和调用事件等。

（1）信号事件

信号事件（signal event）是指一个对象接收到信号的事件，该接收信号的事件会导致其状态的转换。

（2）时间事件

时间事件（time event）代表时间的流逝。当时间条件被满足时可能要触发某个事件。时间可以是相对的也可以绝对的。如:after(9:00)。

（3）改变事件

改变事件（change event）是指依赖特定属性值的逻辑表达式所表示的条件满足时，事件发生。

（4）调用事件

调用事件（call event）表示一个对象接收到一个对调用的请求，这个对象用状态的转移而非特定的处理过程来实现操作。操作的参数即是事件的参数。调用结束时，被调用者将返回结果给调用者，调用者可以继续执行。

4、动作

动作通常是一个简短的计算处理过程，如赋值操作或算术运算。动作也可以是一个动作序列，包括给另外一个对象发送消息、调用一个操作、设置返回值、创建或销毁对象。
动作具有原子性。

三、示例