Toestandsdiagrammen

Toestandsdiagrammen zijn een soort diagrammen die het dynamische gedrag van een systeem weergeven door de toestanden waarin het systeem zich kan bevinden en de overgangen daartussen als reactie op gebeurtenissen. Ze worden gebruikt in software- en systeemontwerp, automatisering en modelleeractiviteiten om het gedrag van objecten, componenten of processen helder te maken.

De belangrijkste elementen zijn toestanden (de verschillende modi waarin het systeem kan verkeren), overgangen (de pijlen die aangeven wanneer het systeem van de ene toestand naar de andere gaat) en de initiële toestand. Overgangen kunnen vergezeld gaan van een gebeurtenis, een guard (een voorwaarde) en acties die uitgevoerd worden bij het aangaan of verlaten van een toestand. Soms zijn finale toestanden opgenomen om aan te geven dat een proces is voltooid.

Toestandsdiagrammen komen voor in verschillende vormen, waaronder deterministische en niet-deterministische toestandsmodellen en UML state machines. In UML kunnen toestanden samengestelde of hiërarchische toestanden bevatten, evenals entry- en exit-acties, do-activiteiten en geschiedenis toestanden. Uitvoer bij Moore- en Mealy-achtige modellen kan verschillen, afhankelijk van of de uitvoer afhankelijk is van de toestand of van de gebeurtenis.

Toepassingen: modelleren van softwarecomponenten, embedded systemen, protocolgedrag en gebruikerinteracties. Ze dienen vaak als basis voor simulatie, validatie en automatische codegeneratie.

Voordelen zijn een duidelijk visueel overzicht en ondersteuning bij inzichtelijk maken van gedrag en foutanalyses. Nadelen zijn dat toestandsdiagrammen snel onhandig kunnen worden bij veel toestanden en complexe overgangen; hiërarchische structuur en modularisatie worden vaak gebruikt om de leesbaarheid te behouden.