Diagramas de Estados (State Machine Diagrams)

1. Qué es un Diagrama de Estados? #

Un diagrama de estados describe el comportamiento de un objeto a lo largo del tiempo en función de los eventos que experimenta. Se centra en los estados en los que puede encontrarse un objeto y las transiciones entre esos estados.

🔁 Ideal para modelar comportamientos reactivos como ascensores, puertas automáticas, reproductores de música, semáforos, etc.

2. Partes de un Diagrama de Estados #

Estado (State) #

Un estado representa una condición en la que se encuentra un objeto durante un tiempo determinado.

• Se dibuja como un rectángulo con bordes redondeados.

• Puede tener:

  • Nombre del estado.
  • Actividad de entrada: entry / acción
  • Actividad de salida: exit / acción
  • Actividad interna: do / acción

Ejemplo PlantUML:

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1@startuml
2state Cerrada {
3  entry / mostrarMensaje("Cerrando")
4  do / esperarEvento()
5  exit / mostrarMensaje("Saliendo del estado")
6}
7@enduml

Estado Inicial (Initial State) #

Representa el punto de inicio del objeto.

• Se dibuja como un círculo negro sólido.
• Solo debe haber uno por máquina de estados.

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1@startuml
2[*] --> Cerrada
3@enduml

Estado Final (Final State) #

Indica que el objeto ha terminado su comportamiento.

• Se representa con un círculo negro con borde blanco.

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1@startuml
2Abierta --> [*]
3@enduml

Transición #

Una transición conecta dos estados e indica que un objeto puede pasar de un estado a otro. Tiene la forma:

@startuml
Estado1 --> Estado2 : Evento [condición] / acción
@enduml

• Evento: lo que provoca el cambio.
• Condición (guardia): opcional. Se debe cumplir para permitir la transición.
• Acción: código o procedimiento que se ejecuta al cambiar de estado.

Ejemplo:

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1@startuml
2Cerrada --> Abierta : detectaMovimiento() / abrirPuerta()
3@enduml

Estado Compuesto #

Un estado compuesto contiene otros subestados. Se usa para modelar estados complejos.

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1@startuml
2state Encendida {
3  [*] --> EnEspera
4  EnEspera --> Funcionando : iniciar()
5  Funcionando --> EnEspera : pausar()
6}
7@enduml

Acciones (entry, exit, do) #

• entry / acción: acción que ocurre al entrar en el estado.
• exit / acción: acción que ocurre al salir del estado.
• do / acción: acción que ocurre mientras el objeto está en el estado.

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1@startuml
2state Esperando {
3  entry / mostrarPantalla("Esperando")
4  do / contarTiempo()
5  exit / limpiarPantalla()
6}
7@enduml

3. Ejemplo completo: Diagrama de una puerta automática #

PlantUML #

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4. Buenas prácticas #

• Usa diagramas de estado para objetos con comportamientos dependientes del tiempo o eventos.
• Agrupa lógicamente los subestados con estados compuestos.
• No abuses de este tipo de diagrama si el objeto tiene pocos cambios de estado: puede ser innecesariamente complejo.
• Usa entry, exit y do cuando el objeto tiene lógica en cada estado.

5. Ejercicio propuesto #

Crea un diagrama de estado para una cafetera eléctrica con los siguientes estados:

• Apagada
• Encendida
• Preparando café
• Terminada

Eventos:

• pulsarBotón()
• aguaLista()
• servir()

Solución:

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1@startuml
2[*] --> Apagada
3
4Apagada --> Encendida : pulsarBoton() / encender()
5Encendida --> Apagada : pulsarBoton() / apagar()
6
7Encendida --> PreparandoCafe : aguaLista() / comenzarPreparacion()
8PreparandoCafe --> Terminada : preparar() / finPreparacion()
9Terminada --> Encendida : servir() / reiniciar()
10
11@enduml