JavaScript与有限状态机_最新动态_新闻资讯_程序员俱乐部

　　有限状态机（Finite-state machine）是一个非常有用的模型，可以模拟世界上大部分事物。

　　简单说，它有三个特征：

* 状态总数（state）是有限的。

* 任一时刻，只处在一种状态之中。

* 某种条件下，会从一种状态转变（transition）到另一种状态。

　　它对 JavaScript 的意义在于，很多对象可以写成有限状态机。

　　举例来说，网页上有一个菜单元素。鼠标悬停的时候，菜单显示；鼠标移开的时候，菜单隐藏。如果使用有限状态机描述，就是这个菜单只有两种状态（显示和隐藏），鼠标会引发状态转变。

　　代码可以写成下面这样：

var menu = {
　　    
　　　　// 当前状态 　　　　currentState: 'hide',
　　
　　　　// 绑定事件 　　　　initialize: function() {
　　　　　　var self = this;
　　　　　　self.on ("hover", self.transition);
　　　　},
　　
　　　　// 状态转换 　　　　transition: function(event){
　　　　　　switch(this.currentState) {
　　　　　　　　case "hide":
　　　　　　　　　　this.currentState = 'show';
　　　　　　　　　　doSomething ();
　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　case "show":
　　　　　　　　　　this.currentState = 'hide';
　　　　　　　　　　doSomething ();
　　　　　　　　　　break;
　　　　　　　　default:
　　　　　　　　　　console.log ('Invalid State!');
　　　　　　　　　　break;
　　　　　　}
　　　　}
　　
　　};

　　可以看到，有限状态机的写法，逻辑清晰，表达力强，有利于封装事件。一个对象的状态越多、发生的事件越多，就越适合采用有限状态机的写法。

　　另外，JavaScript 语言是一种异步操作特别多的语言，常用的解决方法是指定回调函数，但这样会造成代码结构混乱、难以测试和除错等问题。有限状态机提供了更好的办法：把异步操作与对象的状态改变挂钩，当异步操作结束的时候，发生相应的状态改变，由此再触发其他操作。这要比回调函数、事件监听、发布/订阅等解决方案，在逻辑上更合理，更易于降低代码的复杂度。

　　下面介绍一个有限状态机的函数库 Javascript Finite State Machine。这个库非常好懂，可以帮助我们加深理解，而且功能一点都不弱。

　　该库提供一个全局对象 StateMachine，使用该对象的 create 方法，可以生成有限状态机的实例。

var fsm = StateMachine.create ();

　　生成的时候，需要提供一个参数对象，用来描述实例的性质。比如，交通信号灯（红绿灯）可以这样描述：

　　var fsm = StateMachine.create ({
　　
　　　　initial: 'green',
　　
　　　　events: [
　　　　　　{ name: 'warn', from: 'green', to: 'yellow' },
　　　　　　{ name: 'stop', from: 'yellow', to: 'red' },
　　　　　　{ name: 'ready', from: 'red', to: 'yellow' },
　　　　　　{ name: 'go', from: 'yellow', to: 'green' }
　　　　]
　　
　　});

　　交通信号灯的初始状态（initial）为 green，events 属性是触发状态改变的各种事件，比如 warn 事件使得 green 状态变成 yellow 状态，stop 事件使得 yellow 状态变成 red 状态等等。

　　生成实例以后，就可以随时查询当前状态。

* fsm.current ：返回当前状态。

* fsm.is (s) ：返回一个布尔值，表示状态s是否为当前状态。

* fsm.can (e) ：返回一个布尔值，表示事件e是否能在当前状态触发。

* fsm.cannot (e) ：返回一个布尔值，表示事件e是否不能在当前状态触发。

　　Javascript Finite State Machine 允许为每个事件指定两个回调函数，以 warn 事件为例：

* onbeforewarn：在 warn 事件发生之前触发。

* onafterwarn（可简写成 onwarn） ：在 warn 事件发生之后触发。

　　同时，它也允许为每个状态指定两个回调函数，以 green 状态为例：

* onleavegreen ：在离开 green 状态时触发。

* onentergreen（可简写成 ongreen） ：在进入 green 状态时触发。

　　假定 warn 事件使得状态从 green 变为 yellow，上面四类回调函数的发生顺序如下：onbeforewarn → onleavegreen → onenteryellow → onafterwarn。

　　除了为每个事件和状态单独指定回调函数，还可以为所有的事件和状态指定通用的回调函数。

* onbeforeevent ：任一事件发生之前触发。

* onleavestate ：离开任一状态时触发。

* onenterstate ：进入任一状态时触发。

* onafterevent ：任一事件结束后触发。

　　如果事件的回调函数里面有异步操作（比如与服务器进行 Ajax 通信），这时我们可能希望等到异步操作结束，再发生状态改变。这就要用到 transition 方法。

　fsm.onwarn = function(){
　　　　light.fadeOut ('slow', function() {
　　　　　　fsm.transition ();
　　　　});
　　　　return StateMachine.ASYNC;
　　};

　　上面代码的回调函数里面，有一个异步操作（light.fadeOut）。如果不希望状态立即改变，就要让回调函数返回一个 StateMachine.ASYNC 对象，表示状态暂时不改变；等到异步操作结束，再调用 transition 方法，使得状态发生改变。

　　Javascript Finite State Machine 还允许指定错误处理函数，当发生了当前状态不可能发生的事件时自动触发。

　　var fsm = StateMachine.create ({
　　　　// ... 　　　　error: function(eventName, from, to, args, errorCode, errorMessage) {
　　　　　　return 'event ' + eventName + ': ' + errorMessage;
　　　　},
　　　　// ...  　　});

　　比如，当前状态是 green，理论上这时只可能发生 warn 事件。要是这时发生了 stop 事件，就会触发上面的错误处理函数。

　　Javascript Finite State Machine 的基本用法就是上面这些，更详细的介绍可以参见它的主页。