有限狀態(tài)機(jī)(Finite-state machine)是一個(gè)非常有用的模型,可以模擬世界上大部分事物,下面是使用示例
簡(jiǎn)單說(shuō),它有三個(gè)特征:
代碼如下:
* 狀態(tài)總數(shù)(state)是有限的。
* 任一時(shí)刻,只處在一種狀態(tài)之中。
* 某種條件下,會(huì)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)變(transition)到另一種狀態(tài)。
它對(duì)JavaScript的意義在于,很多對(duì)象可以寫(xiě)成有限狀態(tài)機(jī)。
舉例來(lái)說(shuō),網(wǎng)頁(yè)上有一個(gè)菜單元素。鼠標(biāo)懸停的時(shí)候,菜單顯示;鼠標(biāo)移開(kāi)的時(shí)候,菜單隱藏。如果使用有限狀態(tài)機(jī)描述,就是這個(gè)菜單只有兩種狀態(tài)(顯示和隱藏),鼠標(biāo)會(huì)引發(fā)狀態(tài)轉(zhuǎn)變。
代碼可以寫(xiě)成下面這樣:
代碼如下:
var menu = {
// 當(dāng)前狀態(tài)
currentState: 'hide',
// 綁定事件
initialize: function() {
var self = this;
self.on("hover", self.transition);
},
// 狀態(tài)轉(zhuǎn)換
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,有限狀態(tài)機(jī)的寫(xiě)法,邏輯清晰,表達(dá)力強(qiáng),有利于封裝事件。一個(gè)對(duì)象的狀態(tài)越多、發(fā)生的事件越多,就越適合采用有限狀態(tài)機(jī)的寫(xiě)法。
另外,JavaScript語(yǔ)言是一種異步操作特別多的語(yǔ)言,常用的解決方法是指定回調(diào)函數(shù),但這樣會(huì)造成代碼結(jié)構(gòu)混亂、難以測(cè)試和除錯(cuò)等問(wèn)題。有限狀態(tài)機(jī)提供了更好的辦法:把異步操作與對(duì)象的狀態(tài)改變掛鉤,當(dāng)異步操作結(jié)束的時(shí)候,發(fā)生相應(yīng)的狀態(tài)改變,由此再觸發(fā)其他操作。這要比回調(diào)函數(shù)、事件監(jiān)聽(tīng)、發(fā)布/訂閱等解決方案,在邏輯上更合理,更易于降低代碼的復(fù)雜度。
下面介紹一個(gè)有限狀態(tài)機(jī)的函數(shù)庫(kù)Javascript Finite State Machine。這個(gè)庫(kù)非常好懂,可以幫助我們加深理解,而且功能一點(diǎn)都不弱。
該庫(kù)提供一個(gè)全局對(duì)象StateMachine,使用該對(duì)象的create方法,可以生成有限狀態(tài)機(jī)的實(shí)例。
復(fù)制代碼 代碼如下:
var fsm = StateMachine.create();
生成的時(shí)候,需要提供一個(gè)參數(shù)對(duì)象,用來(lái)描述實(shí)例的性質(zhì)。比如,交通信號(hào)燈(紅綠燈)可以這樣描述:
代碼如下:
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' }
]
});
交通信號(hào)燈的初始狀態(tài)(initial)為green,events屬性是觸發(fā)狀態(tài)改變的各種事件,比如warn事件使得green狀態(tài)變成yellow狀態(tài),stop事件使得yellow狀態(tài)變成red狀態(tài)等等。
生成實(shí)例以后,就可以隨時(shí)查詢當(dāng)前狀態(tài)。
代碼如下:
* fsm.current :返回當(dāng)前狀態(tài)。
* fsm.is(s) :返回一個(gè)布爾值,表示狀態(tài)s是否為當(dāng)前狀態(tài)。
* fsm.can(e) :返回一個(gè)布爾值,表示事件e是否能在當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)。
* fsm.cannot(e) :返回一個(gè)布爾值,表示事件e是否不能在當(dāng)前狀態(tài)觸發(fā)。
Javascript Finite State Machine允許為每個(gè)事件指定兩個(gè)回調(diào)函數(shù),以warn事件為例:
代碼如下:
* onbeforewarn:在warn事件發(fā)生之前觸發(fā)。
* onafterwarn(可簡(jiǎn)寫(xiě)成onwarn) :在warn事件發(fā)生之后觸發(fā)。
同時(shí),它也允許為每個(gè)狀態(tài)指定兩個(gè)回調(diào)函數(shù),以green狀態(tài)為例:
代碼如下:
* onleavegreen :在離開(kāi)green狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
* onentergreen(可簡(jiǎn)寫(xiě)成ongreen) :在進(jìn)入green狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
假定warn事件使得狀態(tài)從green變?yōu)閥ellow,上面四類(lèi)回調(diào)函數(shù)的發(fā)生順序如下:onbeforewarn → onleavegreen → onenteryellow → onafterwarn。
除了為每個(gè)事件和狀態(tài)單獨(dú)指定回調(diào)函數(shù),還可以為所有的事件和狀態(tài)指定通用的回調(diào)函數(shù)。
代碼如下:
* onbeforeevent :任一事件發(fā)生之前觸發(fā)。
* onleavestate :離開(kāi)任一狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
* onenterstate :進(jìn)入任一狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
* onafterevent :任一事件結(jié)束后觸發(fā)。
如果事件的回調(diào)函數(shù)里面有異步操作(比如與服務(wù)器進(jìn)行Ajax通信),這時(shí)我們可能希望等到異步操作結(jié)束,再發(fā)生狀態(tài)改變。這就要用到transition方法。
代碼如下:
fsm.onwarn = function(){
light.fadeOut('slow', function() {
fsm.transition();
});
return StateMachine.ASYNC;
};
上面代碼的回調(diào)函數(shù)里面,有一個(gè)異步操作(light.fadeOut)。如果不希望狀態(tài)立即改變,就要讓回調(diào)函數(shù)返回一個(gè)StateMachine.ASYNC對(duì)象,表示狀態(tài)暫時(shí)不改變;等到異步操作結(jié)束,再調(diào)用transition方法,使得狀態(tài)發(fā)生改變。
Javascript Finite State Machine還允許指定錯(cuò)誤處理函數(shù),當(dāng)發(fā)生了當(dāng)前狀態(tài)不可能發(fā)生的事件時(shí)自動(dòng)觸發(fā)。
代碼如下:
var fsm = StateMachine.create({
// ...
error: function(eventName, from, to, args, errorCode, errorMessage) {
return 'event ' + eventName + ': ' + errorMessage;
},
// ...
});
比如,當(dāng)前狀態(tài)是green,理論上這時(shí)只可能發(fā)生warn事件。要是這時(shí)發(fā)生了stop事件,就會(huì)觸發(fā)上面的錯(cuò)誤處理函數(shù)。
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