JavaScript状态机(StateMachine)中的状态与转移详解

JavaScript状态机(StateMachine)中的状态与转移详解

javascript-state-machine A javascript finite state machine library 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ja/javascript-state-machine

状态机基础概念

状态机是一种行为模型，由一组状态和状态之间的转移组成。在JavaScript状态机库中，我们可以清晰地定义这些元素。

状态(States)

状态代表对象在其生命周期中的某个特定阶段。例如，物质的三态：

• 固态(solid)
• 液态(liquid)
• 气态(gas)

转移(Transitions)

转移是状态之间的变化过程，通常由特定事件触发。对应物质三态的转移包括：

• 融化(melt)
• 冻结(freeze)
• 汽化(vaporize)
• 冷凝(condense)

基本状态机实现

var fsm = new StateMachine({
  init: 'solid', // 初始状态
  transitions: [
    { name: 'melt',     from: 'solid',  to: 'liquid' },
    { name: 'freeze',   from: 'liquid', to: 'solid'  },
    { name: 'vaporize', from: 'liquid', to: 'gas'    },
    { name: 'condense', from: 'gas',    to: 'liquid' }
  ]
});

// 使用示例
fsm.state;       // 'solid'
fsm.melt();      // 触发融化转移
fsm.state;       // 'liquid'
fsm.vaporize();  // 触发汽化转移
fsm.state;       // 'gas'

高级转移配置

多源状态转移

当多个状态可以触发相同的转移时，可以采用以下两种方式定义：

1. 重复定义相同转移名称：

{ name: 'step', from: 'A', to: 'B' },
{ name: 'step', from: 'B', to: 'C' },
{ name: 'step', from: 'C', to: 'D' }

2. 使用数组简化定义（当目标状态相同时）：

{ name: 'reset', from: ['B', 'C', 'D'], to: 'A' }

通配符转移

当转移可以从任意状态触发时，可以使用通配符'*'：

{ name: 'reset', from: '*', to: 'A' }

条件转移

状态机支持运行时动态确定目标状态：

var fsm = new StateMachine({
  init: 'A',
  transitions: [
    { 
      name: 'step', 
      from: '*', 
      to: function(n) { 
        return increaseCharacter(this.state, n || 1) 
      } 
    }
  ]
});

// 辅助函数：字符递增
function increaseCharacter(str, n) {
  return String.fromCharCode(str.charCodeAt(0) + n);
}

// 使用示例
fsm.state;      // A
fsm.step();     // B
fsm.step(5);    // G

注意：allStates()方法只包含运行时实际到达过的状态。

直接状态跳转(GOTO)

通过条件转移和通配符组合，可以实现直接状态跳转：

var fsm = new StateMachine({
  init: 'A',
  transitions: [
    { name: 'step', from: 'A', to: 'B' },
    { name: 'step', from: 'B', to: 'C' },
    { name: 'step', from: 'C', to: 'D' },
    { 
      name: 'goto', 
      from: '*', 
      to: function(s) { return s } 
    }
  ]
});

fsm.state;     // 'A'
fsm.goto('D'); // 直接跳转到D状态
fsm.state;     // 'D'

实际应用建议

1. 状态设计原则：保持状态数量合理，避免过于复杂的状态图
2. 转移命名：使用动词命名转移，清晰表达状态变化含义
3. 条件转移：谨慎使用，确保逻辑清晰可维护
4. 状态验证：使用allStates()方法监控实际到达的状态

状态机模式特别适合管理具有明确生命周期和状态转换逻辑的复杂对象行为，能显著提高代码的可读性和可维护性。

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