UML ステートマシン図テンプレート

UML ステートマシン図テンプレートについて

ステートマシン図テンプレートは、システムの挙動を理解し、オブジェクトのライフサイクル全体を可視化するのに役立ちます。

このテンプレートは、オブジェクトのライフサイクルのさまざまな段階で、オブジェクトがイベントにどのように応答するかを理解するのに役に立ちます。また、このテンプレートは、システム内のイベントのシーケンスを視覚化するために使用することもできます。

また、この図は、オブジェクトが外部からの影響によってどのようにアクションを実行するかを表現することに便利です。たとえば、このダイアグラムを使用して、Web サービスがさまざまなリクエストにどのように応答するかを示すことができます。

以下ではUML ステートマシン図テンプレートについてご紹介していきたいと思います。

ステートマシン図とは？

ステートマシン図は、UML 図の 1 種であり、UMLステートマシン図またはステートチャート図とも呼ばれ、オブジェクトやシステムの複数の状態と、ある状態から別の状態への移行方法を表現したフローチャートです。

UML ステートマシン図は、ゲーム開発において、例えば、ゲームの進行に伴って敵が強くなっていく過程を議論するために使われることがあります。

また、単純なステートマシン図を使用して、注文が条件システム内のさまざまな段階を通過する様子など、プロセスのワークフローを視覚化することもできます。

ステートマシン図は、システムの動作を可視化し、システムの設計を文書化するための優れた方法です。

また、プログラムやアプリがどのように動くべきかを決定するため、インターフェースデザインの重要な要素でもあります。

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ステートマシン図を使用するメリット

以下がステートマシン図を使用するメリットとなります：

• 複雑なビジネスプロセスのシンプル化：ステートマシン図は、システムがどのように構築され、各ステップでどのような挙動が発生し、どれくらいの時間がかかり、それが計画通りに動作しているかの確認を容易にします。

• 問題やボトルネックの早期特定：各状態とその変化の原因となるイベントを特定することで、何が起きているのか、どこに通信やタイミングの問題があるのかを確認することが可能です。

• 全体像の把握：ステートマシン図を使用して、プロセス全体がどのように動作するか、または動作すべきかを分析すれば、システムの全体像を把握しやすくなります。

• システムの動作フローのマッピング：ステートマシン図は、システムの動作フローをマッピングし、その全体構造を表現するために使用することができます。

状態遷移図と画面遷移図の違い

昨今ではプロダクトデザインの情報化が進み、「状態遷移図」と「画面遷移図」の違いが分かりににくなっていますが、ハードウエアよりの場合「状態遷移図」ソフトウエアよりの場合「画面遷移図」と大まかに覚えておきましょう。

ステートマシン図の作り方

Miro のステートマシン図（状態遷移図）ツールを使用することで、ステートマシン図をあっという間に作成することができます。ステートマシン図のテンプレートを開き、以下のステップに沿って作成を行いましょう：

ステップ１：必要なメンバーを選択する

まずは、ステートマシン図作成に必要なメンバーを選択しましょう。

また、チームだけでなく、プロジェクト関係者や専門家も参加させると、図を作成する際に必要な貴重なヒントを得ることができます。

Miro を使えば、図表を共同で作成するのはとても簡単です。ステートマシン図を共有し、編集することができます。

また、Miro のアカウントを Slack に接続すれば、他のユーザーがステートマシン図を編集したり削除した時に通知を受け取ることができます。

こうすることで、異なるプラットフォーム間を移動することなく、ステートマシン図の作成に必要なすべての情報を一箇所に集約することができます。

ステップ２：ステートとオブジェクトを定義する

次に、考えられる状態とそれに属するオブジェクトを定義する必要があります。

例えば、エレベーターシステムの動作状態機械図を作成する場合、「起動しない」「ユーザー入力待ち」「上下に動く」という状態を定義することができます。

Miroでは、以下の UML ステートマシン図の記号をすべて利用できます：

• 長方形：オブジェクトの状態を示します。

• 矢印：状態変化の可能性を表します。

• ひし形：オブジェクトが同時に複数の状態になることができることを示します。

• X のついた丸：プロセスの終了アクションを表示します。

• 黒円：プロセスの初期状態を表します。

• 点線の円：プロセスの最終状態を表します。

Miro ではその他多数の記号も使用することができます。

各状態の要素をドラッグ＆ドロップするだけで、簡単に図表を設計することができます。

ステップ３：状態をオブジェクトに接続する

状態を定義し、正しいオブジェクトと接続します。

例えば、エレベーターシステムのUML図を作成する場合、Move Up オブジェクトは「上に移動する」状態に接続され、Move Down オブジェクトは「下に移動する」状態に接続されることになります。

Miroでは、ある状態をクリックしたまま、別の状態の上にドラッグするだけで、それらをリンクさせることができます。また、状態をクリックして、+ボタンを押すと、さらに状態を追加することができます。

ステップ４：トランジションアクションとコンディションの追加

状態とオブジェクトを結び付けたら、それぞれの状態に適したアクションを記入します。

例えば、エレベーターシステムの状態図が「ユーザー入力待ち」の状態であった場合、次に何をすべきかをユーザーに指示することになります。

Miroでは、状態をクリックし、アクションの名前を入力することで、状態にアクションを追加することができます。また、カスタムアクションを作成することもできます。カスタムアクションは、ユーザーにアクションを起こすように促すマクロとして機能します。

ステップ５：ガード条件の定義

最後に、遷移とガード条件を定義します。例えば、エレベーターが上方向に動いているときに、ユーザーが「下」ボタンを押した場合、このアクションがトリガーとなって、エレベーターは「ユーザー入力待ち」状態に戻ります。

Miroでは、2つの状態を結ぶ矢印をクリックし、アクションとガード条件のどちらをトリガーにするかを選択することで、状態遷移条件を定義することができるようになります。

ステートマシン図の使用例

ここではトースターを使用した例を見ていきましょう。

トースターが出せる状態は、オン、オフ、加熱、パンを温める、パンの調理完了の5つほどです。

各状態を四角で表し、各状態がどのように遷移していくかを線で表現しましょう。

• オフ（初期状態） → オン

• オン → 加熱

• 加熱 → 暖かいパン

• 温かいパン → パンの調理完了

この例では、トースターが生成する5つの状態を示しています。

ステートマシン図は、ある状態が別の状態に遷移するときや、状態の順序を表現する際に非常に便利な図表です。

Miro の UML 図作成ツールではさまざまなニーズに合った UML 図 の作成ができる図表のデザインがそろっています。UML ステートマシン図テンプレートを使用してシステム上の状態遷移を簡単にモデル化しましょう。