UML作业第五次：分析系统，绘制状态图

作业题目：分析电梯控制系统和银行账户系统，分别画出状态图

一、要求及步骤

step1：学习PlantUML状态图绘制方法

step2：以《电梯控制》系统、《银行账户》系统为例，分析系统中的状态。

step3：分析电梯运行、银行账户的状态转换；

step4：用PlantUML 编写《电梯控制》系统、《银行账户》系统状态转换的脚本；

step5：在线绘制UML图；

一、活动图语法

活动标签(activity label)以冒号开始，以分号结束，文本格式支持creole wiki语法。，活动默认安装它们定义的顺序就行连接。

@startuml
:Hello world;
:This is on defined on
several **lines**;
@enduml

开始/结束

可以使用关键字start和stop表示图示的开始和结束。

@startuml
start
:Hello world;
:This is on defined on
several **lines**;
stop
@enduml

也可以使用 end 关键字。

@startuml
start
:Hello world;
:This is on defined on
several **lines**;
end
@enduml

条件语句

在图示中可以使用关键字if，then和else设置分支测试。标注文字则放在括号中。

@startuml

start

if (Graphviz installed?) then (yes)
  :process all\ndiagrams;
else (no)
  :process only
  __sequence__ and __activity__ diagrams;
endif

stop

@enduml

也可以使用关键字elseif设置多个分支测试。

@startuml
start
if (condition A) then (yes)
  :Text 1;
elseif (condition B) then (yes)
  :Text 2;
  stop
elseif (condition C) then (yes)
  :Text 3;
elseif (condition D) then (yes)
  :Text 4;
else (nothing)
  :Text else;
endif
stop
@enduml

重复循环

可以使用关键字repeat和repeatwhile进行重复循环。

@startuml

start

repeat
  :read data;
  :generate diagrams;
repeat while (more data?)

stop

@enduml

while循环

可以使用关键字while和end while进行while循环。

@startuml

start

while (data available?)
  :read data;
  :generate diagrams;
endwhile

stop

@enduml

还可以在关键字endwhile后添加标注，还有一种方式是使用关键字is。

@startuml
while (check filesize ?) is (not empty)
  :read file;
endwhile (empty)
:close file;
@enduml

并行处理

可以使用关键字fork，fork again和end fork表示并行处理。

@startuml

start

if (multiprocessor?) then (yes)
  fork
	:Treatment 1;
  fork again
	:Treatment 2;
  end fork
else (monoproc)
  :Treatment 1;
  :Treatment 2;
endif

@enduml

注释

文本格式支持creole wiki语法。

A note can be floating, using floating keyword.

@startuml

start
:foo1;
floating note left: This is a note
:foo2;
note right
  This note is on several
  //lines// and can
  contain <b>HTML</b>
  ====
  * Calling the method ""foo()"" is prohibited
end note
stop

@enduml

颜色

可以为活动(activity)指定一种颜色。

@startuml

start
:starting progress;
#HotPink:reading configuration files
These files should edited at this point!;
#AAAAAA:ending of the process;

@enduml

箭头

使用->标记，可以给箭头添加文字或者修改箭头颜色。

同时，也可以选择点状 (dotted)，条状(dashed)，加粗或者是隐式箭头

@startuml
:foo1;
-> You can put text on arrows;
if (test) then
  -[#blue]->
  :foo2;
  -[#green,dashed]-> The text can
  also be on several lines
  and **very** long...;
  :foo3;
else
  -[#black,dotted]->
  :foo4;
endif
-[#gray,bold]->
:foo5;
@enduml

连接器(Connector)

可以使用括号定义连接器。

@startuml
start
:Some activity;
(A)
detach
(A)
:Other activity;
@enduml

组合(grouping)

通过定义分区(partition)，你可以把多个活动组合(group)在一起。

@startuml
start
partition Initialization {
	:read config file;
	:init internal variable;
}
partition Running {
	:wait for user interaction;
	:print information;
}

stop
@enduml

泳道(Swimlanes)

你可以使用管道符|来定义泳道。

还可以改变泳道的颜色。

@startuml
|Swimlane1|
start
:foo1;
|#AntiqueWhite|Swimlane2|
:foo2;
:foo3;
|Swimlane1|
:foo4;
|Swimlane2|
:foo5;
stop
@enduml

分离(detach)

可以使用关键字detach移除箭头。

@startuml
 :start;
 fork
   :foo1;
   :foo2;
 fork again
   :foo3;
   detach
 endfork
 if (foo4) then
   :foo5;
   detach
 endif
 :foo6;
 detach
 :foo7;
 stop
@enduml

特殊领域语言(SDL)

通过修改活动标签最后的分号分隔符(;)，可以为活动设置不同的形状。

@startuml
:Ready;
:next(o)|
:Receiving;
split
 :nak(i)<
 :ack(o)>
split again
 :ack(i)<
 :next(o)
 on several line|
 :i := i + 1]
 :ack(o)>
split again
 :err(i)<
 :nak(o)>
split again
 :foo/
split again
 :i > 5}
stop
end split
:finish;
@enduml

二、分析电梯控制系统、银行账户系统

（1）电梯控制

1.电梯存在四种基本状态，即：待载、上升、下降、楼间停；

2.电梯无人承载时停在某一楼层，处于待载状态；

3.当有人进入电梯，并且当前楼层比目标楼层低，电梯上升；

4.当有人进入电梯，并且当前楼层比目标楼层高，电梯下降；

5.当在某一层时电梯内所有人都离开电梯，电梯回到待载状态；

6.如果电梯中存在人，则执行2或3步骤

（2）银行账户

1.银行账户存在三种状态，即：空额、有余额、负债；

2.初建立的账户没有存款，处于空额状态；

3.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；

4.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；

5.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；

6.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。

三、脚本

电梯控制：

@startuml [*] --> 待载

待载 -up-> 上升 : 进入[目标楼层>当前楼层]/关门上行

上升 -down-> 楼间停 : [进人/出人]/停机开门
待载 -down-> 下降 : 进入[目标楼层<当前楼层]/关门下行

下降 -up-> 楼间停 : [进人/出人]/停机开门

楼间停 -up-> 上升:[目标楼层>当前楼层]/关门上行

楼间停 -down-> 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

银行账户：

@startuml [*] --> 空额
空额 -down-> 有余额 : 存款/余额=余额+存款额

空额 -down-> 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 -right-> 负债 : 取款[取款额>余额]/余额=余额-取款额

有余额 -up-> 空额 : 取款[取款额=余额]/余额=余额-取款额

负债 --> 负债 : 取款[取款额<最大限额]/余额=余额-存款额

负债 --> 负债 : 存款[存款额<负债额]/余额=余额+存款额

负债 -left-> 有余额 : 存款[存款额>负债额]/余额=余额+存款额

负债 -up-> 空额 : 存款[存款额=负债额]/余额=余额+存款额

空额 -up-> [*]