10、UML状态机深入解析

UML状态机深入解析

1. 入口和出口动作的优势

在状态机设计中，如果让每个过渡都保持“门打开”状态，会导致许多过渡中动作的重复执行。而且，这种方法在状态机发生变化时容易出错，例如后续开发新功能（如顶部烤焦功能）的程序员可能会忘记在过渡到“门打开”状态时关闭加热器。

入口和出口动作则能以更安全、简单和直观的方式实现所需行为。例如，从“加热”状态的出口动作可以关闭加热器，进入“门打开”状态的入口动作可以点亮烤箱灯，而从“门打开”状态的出口动作可以熄灭灯。使用入口和出口动作优于在过渡上放置动作，因为它避免了过渡上动作的重复，并消除了门打开时加热器仍开启的基本安全隐患。出口动作的语义保证了，无论过渡路径如何，当烤面包机不在“加热”状态时，加热器都会被关闭。

入口动作在进入关联状态时会自动执行，它们通常决定操作条件或状态的标识，就像类构造函数决定被构造对象的标识一样。例如，“加热”状态的标识由加热器开启这一事实决定。在进入“加热”的任何子状态之前，必须建立这个条件，因为进入“加热”子状态（如“烘烤”）的入口动作依赖于“加热”父状态的正确初始化，并仅执行与该初始化不同的操作。因此，入口动作的执行顺序必须始终从最外层状态到最内层状态。这与类构造函数的调用顺序类似，类的构造总是从类层次结构的根开始，经过所有继承级别，直到实例化的类。而出口动作的执行顺序则与析构函数调用顺序相反，从最内层状态（对应于最派生的类）开始。

2. 内部过渡

常见情况下，一个事件可能只导致一些内部动作执行，但不会导致状态改变（状态过渡）。这种情况下，所有执行的动作构成内部过渡。例如，在键盘上打字时，键盘会生成不同的字符代码，但除非按下大写锁定键，否则键盘的状态不会改变（没有状态