【開発技術】変化のルールを可視化！「状態遷移図（ステートマシン図）」｜情報処理問題1000本ノック

システムやオブジェクトが「今どんな状態で、何が起きたら次の状態へ移るのか」。その振る舞いのルールを記述する図法を攻略しましょう。

1. 【 問題 】：UMLによる振る舞いの表現

【 問題 】 UML（Unified Modeling Language）において、オブジェクトが作成されてから破棄されるまでの間に、外部からのイベントや時間の経過によって、その状態がどのように変化するかを表現する図はどれでしょうか？

① クラス図
② ユースケース図
③ 状態遷移図（ステートマシン図）
④ シーケンス図

2. 正解：

正解： ③ 状態遷移図（ステートマシン図）

3. 解説：「きっかけ」と「移り変わり」を追う

状態遷移図は、システムの「動的な側面」を表現します。特に組込みシステムや、複雑な画面遷移、注文ステータスの管理などの設計に威力を発揮します。

【構成要素のキーワード】

■ 状態（State）
・オブジェクトが置かれている状況（例：停止中、実行中、待機中）。角丸の長方形で表します。

■ イベント（Event）
・変化を引き起こす「きっかけ」（例：ボタン押下、タイムアウト）。

■ 遷移（Transition）
・ある状態から別の状態へ移ること。矢印で表します。

[ よく出るUMLの分類 ]
★ 構造図：クラス図など（静的な形を表す）。
★ 振る舞い図：状態遷移図、アクティビティ図など（時間の経過や動きを表す）。

1. 理解のコツ: 「全自動洗濯機」を想像してください。「給水」状態のときに「満水」というイベントが起きると「洗い」状態へ移ります。このように、勝手に別の状態へ飛ばないための「交通整理の地図」が状態遷移図です。
2. 試験対策の視点: 「イベント」「時間経過」「状態の変化」という言葉が出たら状態遷移図（ステートマシン図）が正解です。一方、メッセージのやり取りを時系列で表す「シーケンス図」との違いを問われることが多いので注意しましょう。

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4. まとめ

「オブジェクトの状態変化のルールを記述した図」。これが状態遷移図です。不具合の少ない堅牢なシステムを設計するために、あらゆる「状態」と「遷移条件」を網羅することは、エンジニアにとって非常に重要なスキルです。