状态模式／Android状态机／微信多人语音

本文介绍了如何在类似微信多人语音功能中使用Android的状态机。状态模式用于处理复杂的状态转换，如电梯、电视遥控器等。Android的StateMachine类在框架层广泛使用，通过Handler处理状态转换。在微信多人语音的实现中，利用StateMachine维护IdleState、CallingState、ProceedingState和TerminateState等状态，实现信令处理和业务逻辑的解耦。

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最近在做类似微信多人语音，视频聊天功能，用到了Android的状态机，借此写写自己的理解

状态模式

对状态模式的理解：

不同的状态对应不同的行为，当一个对象的状态改变了，那么该对象的行为也随之改变！通过将状态封装成一个类，然后去控制对象的行为，这就是状态模式！

解决什么问题：

一个事物有很多种状态，如果不使用状态模式，那么在执行具体的操作的时候，就会有很多的if/else 或者switch/case判断，如果有很多状态，那么在每个功能函数就会有很多的语句嵌套，增加的代码的复杂度，不利于维护！

应用：
1.电梯的运作
2.电视遥控机的操作
3.语音／视频通话流程
4.APP访客模式与用户模式的相关操作
5.WI-FI状态机制
……..

Android状态机

StateMachine 是Android com.coreget.call.util下的一个类，是用来专门用来处理状态机的一个类，在FrameWork层有很多使用，比如蓝牙，WI-FI相关的状态机都有用到StateMachine！

StateMachine的使用

1.拷贝源码到自己的工程（没有开放）
2.写一个类继承StateMachine
3.定义自己的状态，并初始化状态：
class IdleState extends State {
    @Override
    public void enter() {
       //进入该状态  
    }
    @Override
    public boolean processMessage(Message msg) { 
    //状态的信息处理
        switch (msg.what) {
            case SINGLE_MSG_CALLIN:    
                 //延迟发送一个消息，直到进入下一个状态 
                 deferMessage(msg);
                 //从该状态跳转到另外一个状态
                 transitionTo(mTerminateState); 
            default:
                Log.d(TAG,msg.what+" when IdleState");
        }
        //是否处理该消息，false不处理，那么该消息将交给父节点处理
        return true;
    }

    @Override
    public void exit() {
     //退出该状态 
    }
}
 CallStateMachine(String name) {
    super(name);
    //加入状态，初始化状态。 StateMachine的状态是一个树形的结构，每个状态只能直接的跳转到上一个或者下一个状态
    addState(mIdleState, null);
    addState(mCallingState, null);
    addState(mProceedingState, null);
    setInitialState(mIdleState);
    start(); // 状态机进入初始状态等候外界的命令
}

StateMachine的原理

StateMachine实现了Istate接口，实现了几个方法：

 @Override
public void enter() {
}

/* (non-Javadoc)
 * @see com.android.internal.util.IState#exit()
 */
@Override
public void exit() {
}


@Override
public boolean processMessage(Message msg) {
    //用来执行具体的操作
    return false;
}

StateMachine内部使用了Handler，processMessage最终也是通过Handler来进行消息的转发与处理！

addState

将定义的所有的状态存放到HashMap<State, StateInfo> mStateInfo中

start

虚拟机准备好了，调用start（）方法：
    初始化存放StateInfo到栈mStateStack，mStateStack是一个数组，后面的状态的跳转就是通过mStateStack的完成的！

transitionTo

进行状态间的跳转， 通过 mSmHandler.transitionTo(destState);设置了destState的值，并没有马上进行跳转，下次处理消息的时候，
  @Override
    public final void handleMessage(Message msg) {
        if (!mHasQuit) {
            //处理状态的跳转
            performTransitions(msgProcessedState, msg);
            }
        }
    }
    performTransitions最终进行入栈出栈的操作，来处理状态间的跳转！StateMachine内部是树形结构，所以入栈出栈都是沿着节点进行的，如果状态节点不是直接关联节点，是不能直接跳转的！

deferMessage

延迟发送一条消息，直到进入下一个状态，用来状态间通信的！

这里大概讲了一下原理，没有详细对源码进行分析！

微信多人语音

对于微信多人语音功能，我们使用StateMachine状态机来维护我们的几个状态：
1.IdleState 空闲状态
2.CallingState 呼叫状态
3.ProceedingState 通话状态
4.TerminateState 结束状态（可有可无）

架构

1.底层信令到来触发StateMachine状态机的运作，StateMachine状态机触发业务逻辑层执行具体的操作

底层信令---->StateMachine----->业务逻辑层

2.业务逻辑层也可以发起通话操作，经过StateMachine状态机将具体信令传递到底层信令

底层信令<----StateMachine<-----业务逻辑层

这样实现分工明确，利于通话的状态维护，解耦实现！