Java 简单状态转换的状态机方法

我正在研究创建一个非常简单的状态机。我的状态机将包含以下3种状态：

public enum States {
    PENDING,
    ACTIVE,
    DONE
}

这里可能存在多个转换+启动状态，具体来说：

初始状态：

挂起或活动

过渡：

PENDING->ACTIVE

PENDING->DONE

ACTIVE->DONE

我正在研究表示这些状态的方法和控制转换的可能状态机。我已经研究了一种基于枚举的方法，例如，但我还想向客户端公开状态转换，我不确定这种方法是否合理

我还研究了其他技术，如，但对于这样一个简单的问题来说，这可能有些过头了

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有人对满足这个标准的简单状态机实现有什么建议吗？我甚至在想一些基本的事情，比如使用转换表来存储转换，并在其中封装状态概念，使用转换表来确定下一个可能的状态。

其中一个简单的变体是以

的形式保存转换，我想在应用此转换时从X转换到Y功能

。枚举非常适合枚举状态机中所有可能/有效的状态。我们需要一些东西来保持我们的状态转换-也许是一个

映射

？但是我们还需要某种类型的

状态

对象和修改它的方法-我们需要一个

映射

。请参阅下面的一些编译示例代码，这些代码将帮助您开始。您可以随意公开

状态

对象（可能使其不可变？），并动态添加转换

import java.util.EnumMap;
import java.util.Map;
import java.util.function.Function;

class StackOverflowQuestion57661787 {
    enum StateType {
        PENDING,
        ACTIVE,
        DONE
    }

    //Made the name explicit here to ease readability
    public interface Transition extends Function<State, State> { }

    public static class State {
        public StateType type;
        //TODO: some real data to manipulate, or make it immutable
        public Object data;
    }

    public static class StateMachine {
        private final Map<StateType, Map<StateType, Transition>> transitions =
                new EnumMap<>(StateType.class);
        private State state;

        public StateMachine(State initialState) {
            this.state = initialState;
            for (StateType value : StateType.values()) {
                transitions.put(value, new EnumMap<>(StateType.class));
            }
        }

        public void addTransition(
                StateType input,
                StateType output,
                Transition transition
        ) {
            //TODO: handle collisions? multiple transitions for a given 
            // output statetype seems like a strange use-case
            transitions.get(input).put(output, transition);
        }

        public void moveTo(StateType toType) {
            Transition transition = transitions.get(state.type).get(toType);
            if (transition == null) {
                //TODO: handle me
                throw new RuntimeException();
            }
            //transition should modify the states "type" too OR
            //you implement it here
            state = transition.apply(state);
        }

        public State getState() {
            return state;
        }
    }
}

import java.util.EnumMap；
导入java.util.Map；
导入java.util.function.function；
类堆栈溢出问题57661787{
枚举状态类型{
悬而未决的
活跃的，
完成
}
//在此处明确了名称，以便于阅读
公共接口转换扩展函数{}
公共静态类状态{
公共状态类型；
//TODO:一些实际数据需要操作，或使其不可变
公共对象数据；
}
公共静态类状态机{
私有最终映射转换=
新的EnumMap（StateType.class）；
私营国家；
公共状态机（状态初始状态）{
this.state=初始状态；
for（StateType值：StateType.values（））{
transitions.put（值，新枚举映射（StateType.class））；
}
}
公共空间转换(
状态类型输入，
状态类型输出，
过渡
) {
//TODO:处理冲突？给定时间的多个转换
//输出状态类型似乎是一个奇怪的用例
转换.get（输入）.put（输出，转换）；
}
public void moveTo（StateType toType）{
Transition Transition=transitions.get（state.type）.get（toType）；
if（transition==null）{
//托多：对付我
抛出新的RuntimeException（）；
}
//转换也应修改状态“类型”，或
//你在这里实现它
状态=转换。应用（状态）；
}
公共状态getState（）{
返回状态；
}
}
}

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你必须达到一个更复杂的抽象的解决方案，如果你的代码>状态< /代码>对象类型依赖于当前<代码> Stestype < /C> >

< P>如果你使用Spring，你可以考虑Spring StaseMaCHIN。

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我有一个我广泛使用的个人设计，我称之为“泵”。您的状态机类有一个名为“pump”的函数，该函数计算状态并相应更新。每个状态评估可能需要来自外部源（控制器）的一些输入，如用户或AI。这些对象在初始化状态机时是必需的，通常是抽象实现。然后添加应用程序可以覆盖以捕获事件的事件回调。这种方法的一个优点是“泵”方法可以从单线程或多线程系统执行

一旦您的机器建成，您就可以轻松地进行单元测试，只需调用pump forever并提供返回随机值的控制器。这将是一个有效的“猴子”测试，以确保您的机器可以处理任何输入组合而不会崩溃

然后在应用程序中，您只需要根据情况提供适当的控制器

下面是一个非常粗糙的状态机来控制一个假想的骰子游戏。我省略了大部分细节，留下了方法的要点。请注意，Player.rollDice的一个实现可能是一个阻塞方法，它等待用户点击按钮来推进游戏。在这个方案中，控制游戏的所有逻辑都包含在机器中，可以独立于任何UI进行测试

interface Player {
   boolean rollDice();
}

class Game {
   int state;
   Player [] players;
   int currentPlayer;
   int dice;

   void pump() {
      switch (state) {
         case ROLL_DICE:
            if (players[currentPlayer].rollDice()) {
               dice = Math.rand() % 6 + 1;
               onDiceRolled(dice);
               state = TAKE_TURN;
            }
            break;
         case TAKE_TURN:
            ...
            break;
      }
   }

   // base method does nothing. Users can override to handle major state transitions.
   protected void onDiceRolled(int dice) {}
}

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谢谢-这是非常有用的。你可以使用spring状态机非常整洁和易于使用