12、深入理解状态机：从计算器到时间炸弹的实现

深入理解状态机：从计算器到时间炸弹的实现

1. 计算器状态机的完善与特点

在计算器的实现中，有两种情况需要特别关注。当处于特定状态时，为了准备输入第二个操作数，显示屏必须清空。而当“ - ”表示取反时，情况更为复杂，因为“新计算开始”的定义十分微妙。它指的是应用启动后或者用户点击取消之后的情况，但不包括计算器显示上一次计算结果的时候。

为了解决这个问题，创建了一个新的状态“begin”，用于捕捉“新计算开始”的特定行为。此时，初始转移指向“begin”而非“operand1”，其余部分与前一种情况类似，只是“begin”状态起到了“opEntered”的作用。

计算器基本完成后，还需要进行一些最后的完善工作，包括在适当的上下文中添加取消输入转换，以及添加一个“error”状态来处理溢出和除零错误。最终的计算器状态图展示了完整的状态转换。

在事件驱动系统编程中，主要挑战是确定针对给定事件应执行的适当操作。这些操作通常由事件的性质和当前上下文（即系统经历的过去事件序列）决定。传统的事件 - 动作范式忽略了上下文，导致代码中充斥着大量复杂的条件逻辑，也就是程序员所说的“意大利面条”代码。

而基于状态机的技术能够显著减少代码中的不同路径，并简化每个分支点的测试条件。状态机使事件处理明确依赖于事件的性质和系统的上下文（状态）。状态是“行为块”，事件 - 动作范式在每个状态内局部应用。状态概念是对系统历史的有用抽象，能够捕捉相关的刺激序列并忽略无关的序列。在扩展状态机中，状态对应系统行为的定性方面，而扩展状态变量（程序内存）对应定量方面。

事件是一种瞬时发生的情况，可使状态机执行操作。事件可以有参数，用于传达有关该事件的定量信息。当