状态机
有限状态机有两个必要的特点，一是离散的，二是有限的。
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
事件(Event)：触发状态变化或者保持原状态的事件
行为或转换(Action/Transition)：执行状态转换的过程
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
先定义一个状态机
package main
import (
"fmt"
"sync"
)
type FSMState string // 状态
type FSMEvent string // 事件
type FSMHandler func() FSMState // 处理方法，行为，并返回新的状态
// 有限状态机
type FSM struct {
mu sync.Mutex // 排他锁
state FSMState // 当前状态
handlers map[FSMState]map[FSMEvent]FSMHandler // 处理地图集，每一个状态都可以出发有限个事件，执行有限个处理
}
// 获取当前状态
func (f *FSM) getState() FSMState {
return f.state
}
// 设置当前状态
func (f *FSM) setState(newState FSMState) {
f.state = newState
}
// 某状态添加事件处理方法
func (f *FSM) AddHandler(state FSMState, event FSMEvent, handler FSMHandler) *FSM {
if _, ok := f.handlers[state]; !ok {
f.handlers[state] = make(map[FSMEvent]FSMHandler)
}
if _, ok := f.handlers[state][event]; ok {
fmt.Printf("[警告] 状态(%s)事件(%s)已定义过", state, event)
}
f.handlers[state][event] = handler
return f
}
// 事件处理
func (f *FSM) Call(event FSMEvent) FSMState {
f.mu.Lock()
defer f.mu.Unlock()
events := f.handlers[f.getState()]
if events == nil {
return f.getState()
}
if fn, ok := events[event]; ok {
oldState := f.getState()
f.setState(fn())//执行完动作，更新状态
newState := f.getState()
fmt.Println("状态从 [", oldState, "] 变成 [", newState, "]")
}
return f.getState()
}
// 实例化FSM
func NewFSM(initState FSMState) *FSM {
return &FSM{
state: initState,
handlers: make(map[FSMState]map[FSMEvent]FSMHandler),
}
}
按照上面的文字定义，先定义状态、事件以及行为。 下面是测试
var (
Poweroff = FSMState("关闭")
FirstGear = FSMState("1档")
SecondGear = FSMState("2档")
ThirdGear = FSMState("3档")
PowerOffEvent = FSMEvent("按下关闭按钮")
FirstGearEvent = FSMEvent("按下1档按钮")
SecondGearEvent = FSMEvent("按下2档按钮")
ThirdGearEvent = FSMEvent("按下3档按钮")
PowerOffHandler = FSMHandler(func() FSMState {
fmt.Println("电风扇已关闭")
return Poweroff
})
FirstGearHandler = FSMHandler(func() FSMState {
fmt.Println("电风扇开启1档，微风徐来！")
return FirstGear
})
SecondGearHandler = FSMHandler(func() FSMState {
fmt.Println("电风扇开启2档，凉飕飕！")
return SecondGear
})
ThirdGearHandler = FSMHandler(func() FSMState {
fmt.Println("电风扇开启3档，发型被吹乱了！")
return ThirdGear
})
)
// 电风扇
type ElectricFan struct {
*FSM
}
// 实例化电风扇
func NewElectricFan(initState FSMState) *ElectricFan {
return &ElectricFan{
FSM: NewFSM(initState),
}
}
// 入口函数
func main() {
efan := NewElectricFan(Poweroff) // 初始状态是关闭的
// 关闭状态
efan.AddHandler(Poweroff, PowerOffEvent, PowerOffHandler)
efan.AddHandler(Poweroff, FirstGearEvent, FirstGearHandler)
efan.AddHandler(Poweroff, SecondGearEvent, SecondGearHandler)
efan.AddHandler(Poweroff, ThirdGearEvent, ThirdGearHandler)
// 1档状态
efan.AddHandler(FirstGear, PowerOffEvent, PowerOffHandler)
efan.AddHandler(FirstGear, FirstGearEvent, FirstGearHandler)
efan.AddHandler(FirstGear, SecondGearEvent, SecondGearHandler)
efan.AddHandler(FirstGear, ThirdGearEvent, ThirdGearHandler)
// 2档状态
efan.AddHandler(SecondGear, PowerOffEvent, PowerOffHandler)
efan.AddHandler(SecondGear, FirstGearEvent, FirstGearHandler)
efan.AddHandler(SecondGear, SecondGearEvent, SecondGearHandler)
efan.AddHandler(SecondGear, ThirdGearEvent, ThirdGearHandler)
// 3档状态
efan.AddHandler(ThirdGear, PowerOffEvent, PowerOffHandler)
efan.AddHandler(ThirdGear, FirstGearEvent, FirstGearHandler)
efan.AddHandler(ThirdGear, SecondGearEvent, SecondGearHandler)
efan.AddHandler(ThirdGear, ThirdGearEvent, ThirdGearHandler)
// 开始测试状态变化
efan.Call(ThirdGearEvent) // 按下3档按钮
efan.Call(FirstGearEvent) // 按下1档按钮
efan.Call(PowerOffEvent) // 按下关闭按钮
efan.Call(SecondGearEvent) // 按下2档按钮
efan.Call(PowerOffEvent) // 按下关闭按钮
}
运行结果如下：
电风扇开启3档，发型被吹乱了！
状态从 [ 关闭 ] 变成 [ 3档 ]
电风扇开启1档，微风徐来！
状态从 [ 3档 ] 变成 [ 1档 ]
电风扇已关闭
状态从 [ 1档 ] 变成 [ 关闭 ]
电风扇开启2档，凉飕飕！
状态从 [ 关闭 ] 变成 [ 2档 ]
电风扇已关闭
状态从 [ 2档 ] 变成 [ 关闭 ]