toestandsdiagram

Een toestandsdiagram is een diagram uit de informatica en systeemmodellering dat de toestanden waarin een object of systeem kan verkeren en de overgangen daartussen weergeeft. Het richt zich op het gedrag van het systeem door de tijd heen, als reactie op gebeurtenissen en voorwaarden. Toestanden worden voorgesteld door verbonden vormen (meestal cirkels) met labels, en overgangen door pijlen die de statushichting aangeven waarnaar wordt overgegaan. Een initiële toestand wordt aangegeven met een aanduiding van waaruit de eerste toestand wordt bereikt, en eindtoestanden kunnen dubbel omlijnd zijn.

Belangrijke elementen zijn toestanden, overgangen, gebeurtenissen, guards (voorwaarden) en acties. Een overgang heeft vaak een label met de gebeurtenis die de overgang veroorzaakt, een optionele voorwaarde en een uit te voeren actie. De initiële toestand markeert waar het gedrag begint, en een of meer eindtoestanden geven aan wanneer het gedrag is voltooid. In geavanceerde diagrammen kunnen er hiërarchische of parallelle onderdelen aanwezig zijn, evenals entry-, exit- en transitie-acties.

Toestandsdiagrammen zijn een vorm van eindige toestaatmachines (finite state machines) en komen zowel in deterministische als niet-deterministische varianten voor. In UML worden ze gebruikt als state machine diagrams en kunnen ze hiërarchie, parallelle staten en verschillende soorten outputs modelleren (bijv. Moore- versus Mealy-machines). Ze worden veel toegepast bij software- en embedded-systemen, waar het gedrag afhankelijk is van de huidige toestand en eerder uitgevoerde gebeurtenissen.

Een veelvoorkomend voorbeeld is een deur met toestanden zoals gesloten, geopend en vergrendeld, waarbij gebeurtenissen als drukknop of sensorlezen de overgang tussen toestanden veroorzaken. Toestandsdiagrammen bieden zo een heldere weergave van mogelijke gedragingen en zijn nuttig bij ontwerp, simulatie en verificatie van gedrag.