uml - 状态图与状态机

Question

我正在准备考试，以前的考试之一的问题是：

网上很多答案都说状态图和状态机是一回事？如果没有，有人可以解释与这个问题有关的区别。

如果有人可以举出两者的例子，那真的会有所帮助。谢谢

Answer 1

状态图与有限状态机完全不同（我假设这就是“常规”状态机的含义）。状态图指的是 Harel 于 1984 年发明的符号，它被提议作为对传统有限状态机的重要符号扩展。

状态图已被合并到 UML 语言中（尽管他们将其称为行为状态机，并且 UML 还支持另一个称为协议状态机的概念以增加混淆）。

主要的重要区别在于状态图实际上是一种“分层”状态机。状态可以包含嵌套状态机（在任何深度级别）。除此之外，还添加了正交区域的概念来模拟并行运行的不同子状态图，并且历史状态的概念（浅历史或深历史）可用于记住重新进入时要访问的子状态一个复合状态。

所有这些额外的特性使状态图比简单、扁平的状态机更具可扩展性和表现力。状态图还允许添加与事件相关的操作（在状态内部或在状态之间的转换上）。

存在许多不同的（通常是商业的）工具，它们允许从状态图中完全生成可执行代码或模拟模型行为（例如，StateMate、Rhapsody、Stateflow、Yakindu Statechart Tools、visualSTATE 等等）。它们在工业中也经常使用，主要是在嵌入式和反应式系统领域。

这就是为什么状态图可以被认为是可执行建模的成功案例之一。

Answer 2

（也许为时已晚）回答这个问题的一个很好的提示可能是状态图本身的基础工作——David Harel 1984 年发表的论文“STATECHARTS: A VISUAL FORMALISM FOR COMPLEX SYSTEMS”。

即：

一个好的状态/事件方法也应该自然地迎合更通用和灵活的语句，例如

(1) “在所有空降状态下，当拉动黄色手柄时，座椅将被弹射”，

(2)“变速箱状态变化与制动系统无关”，

(3) “当按下选择按钮时进入选择模式”,

(4)“显示方式包括时间显示、日期显示和秒表显示”。

条款 (1) 要求能够将状态聚集成超状态，(2) 引入独立性或正交性，(3) 暗示需要比单个事件标记的箭头更一般的转换，以及 (4) 捕获细化的州。

高温高压

Answer 3

状态：状态是对等待执行转换的系统状态的描述。在此处查找示例

状态机（Finite State Machine）：多种状态组合的可视化描述或抽象。状态机可以在任何给定时间恰好处于有限数量的状态之一。

状态图：状态图是一种状态机，其中状态机中的每个状态都可以定义自己的从属状态机，称为子状态。状态图的主要特征是状态可以按层次结构组织。状态图可以在任何给定时间处于多个状态。在此处查找示例

Answer 4

状态机是一种计算的数学模型，其通用性不如图灵机。术语“状态机”的另一个常见用法是实现该模型并在计算机上运行的代码。

相反，状态图是对状态机的描述，通常表示为图表或表格。“图表”这个词在拉丁语中是“纸”的意思，因此它暗示着某种书写或绘制的东西。

状态机有很多种，包括 Mealy、Moore 和 Harel。（我不清楚 Harel 是否定义了一种状态机形式主义或只是一种更好的状态图表示法。）UML 是这些的超集，具有用于底层模型的统一表面表示法。模型和图形符号都描述了可以运行的状态机的设计。表示模型的图形符号可以被视为状态图。

我认为您引用的问题实际上令人困惑和困惑。Harel 1984 年的论文将 Mealy 和 Moore 形式主义称为“传统”，但这个词现在可能也适用于 Harel 的工作。术语“状态图”可能是指 Harel 或 UML，可以映射到 Mealy 或 Moore 状态机。尽管如此，我还是会通过列举差异来回答这个问题。

Answer 5

在https://stackoverflow.com/a/67067188/2183503上查看我的完整答案，但简而言之，状态图是状态转换图，模块化分解和抽象对于单片代码

HTH（它帮助我理解了差异）。