理解状态机原理及实践

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基本概念

  • 有限状态机FSM

  • 描述事物的有限状态机模型的元素由以下组成：

    1. 状态(State)：事物的状态，包括初始状态和所有事件触发后的状态
    2. 事件(Event)：触发状态变化或者保持原状态的事件
    3. 行为或转换(Action/Transition)：执行状态转换的过程
    4. 检测器(Guard)：检测某种状态要转换成另一种状态的条件是否满足

  • https://www.jianshu.com/p/37281543f506

  • 深入浅出理解有限状态机

  • 状态机的要素

  • 状态机可归纳为4个要素，即现态、条件、动作、次态。“现态”和“条件”是因，“动作”和“次态”是果。详解如下：
    1. 现态：是指当前所处的状态。
    2. 条件：又称为“事件”。当一个条件被满足，将会触发一个动作，或者执行一次状态的迁移。
    3. 动作：条件满足后执行的动作。动作执行完毕后，可以迁移到新的状态，也可以仍旧保持原状态。动作不是必需的，当条件满足后，也可以不执行任何动作，直接迁移到新状态。
    4. 次态：条件满足后要迁往的新状态。“次态”是相对于“现态”而言的，“次态”一旦被激活，就转变成新的“现态”了。

代码实现

  1. 定义状态

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    public enum ProcessState {

        INIT(0, "未开始"),
        READY_ONE_SIDE(1, "一方准备完成"),
        READY_ALL(2, "双方准备完成"),
        CHAT(3, "发言完成"),
        END(4, "结束"),
        ;

        private int val;
        private String desc;

        ProcessState(int val, String desc) {
            this.val = val;
            this.desc = desc;
        }

        public int getVal() {
            return val;
        }
    }

  2. 定义事件

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    public enum ProcessEvent {

        READY_ONE_SIDE(1, "一方准备"),
    		READY_ALL(2, "另一方准备"),
    		CHAT(3, "发言"),
    		FORBID_ALL(4, "全员禁言"),
        ;
        
        private Integer code;
        private String desc;

        ProcessEvent(Integer code, String desc) {
            this.code = code;
            this.desc = desc;
        }

        public Integer getCode() {
            return code;
        }
    }

  3. 定义状态机

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    public class ProcessEventConfig {

        private ProcessEvent event;
        private ProcessState fromState;
        private ProcessState toState;

        public String desc(){
            return fromState.getDesc() + "_" + event.getDesc() + "_" + toState.getDesc();
        }
    }


    List<ProcessEventConfig> configList = new ArrayList<>(16);
    configList.add(new ProcessEventConfig(ProcessEvent.READY_ONE_SIDE, ProcessState.INIT, ProcessState.READY_ONE_SIDE));
    configList.add(new ProcessEventConfig(ProcessEvent.READY_ALL, ProcessState.READY_ONE_SIDE, ProcessState.READY_ALL));
    configList.add(new ProcessEventConfig(ProcessEvent.CHAT, ProcessState.READY_ALL, ProcessState.CHAT));
    configList.add(new ProcessEventConfig(ProcessEvent.FORBID_ALL, ProcessState.CHAT, ProcessState.END));

    Map<ProcessEvent, ProcessEventConfig> eventResultStateConfigMap = new EnumMap<>(ProcessEvent.class);

    configList.forEach(eventConfig -> eventResultStateConfigMap.put(eventConfig.getEvent(), eventConfig));

  4. 触发状态变化

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    public boolean fire(ProcessEvent event, Process process) {

            ProcessEventConfig config = Optional.ofNullable(eventResultStateConfigMap.get(event)).orElseThrow(() -> ExceptionCodeEnum.AGRS_INVALID.newException("不存在该事件"));

            if (process.getStatus() != config.getFromState().getVal()) {
                return false;
            }
            process.setRemark(config.desc());
            process.setStatus(config.getToState().getVal());

    				//DB改变状态
    				/*update table set status=${status} WHERE id={id} AND status=${beforeStatus}*/
            boolean suc = processManager.updateStatus(process, config.getFromState().getVal());
            if (suc) {
                   //变更成功，业务逻辑    
            }
            return suc;
    }