StateMachine 状态机机制深入解析

前言

Spring StateMachine 让状态机结构更加层次化，可以帮助开发者简化状态机的开发过程。

之前，我们使用二维数组实现状态机机制，现在，我们来用 Spring StateMachine 进行改造。

环境依赖

修改 POM 文件，添加 spring-statemachine-core 依赖。

<dependency>
 <groupId>org.springframework.statemachine</groupId>
  <artifactId>spring-statemachine-core</artifactId>
  <version>1.2.0.RELEASE</version>
</dependency>

状态和事件

现在，我以用户注册为案例，来讲解状态和事件之间的状态机机制。

状态枚举

注册有哪些状态呢，我们来想想，应该有4个状态：未连接、已连接、注册中、已注册。

public enum RegStatusEnum {
  // 未连接
  UNCONNECTED,
  // 已连接
  CONNECTED,
  // 注册中
  REGISTERING,
  // 已注册
  REGISTERED;
}

事件枚举

相对应的，存在几个核心事件：连接、注册、注册成功、注册失败、注销。

public enum RegEventEnum {
  // 连接
  CONNECT,
  // 注册
  REGISTER,
  // 注册成功
  REGISTER_SUCCESS,
  // 注册失败
  REGISTER_FAILED,
  // 注销
  UN_REGISTER;
}

状态机配置

@Configuration
@EnableStateMachine
public class StateMachineConfig extends EnumStateMachineConfigurerAdapter<RegStatusEnum, RegEventEnum> {
}

@EnableStateMachine注解，标识启用 Spring StateMachine 状态机功能。

初始化状态机状态

我们需要初始化状态机的状态。

@Override
public void configure(StateMachineStateConfigurer<RegStatusEnum, RegEventEnum> states) throws Exception {
  states.withStates()
  // 定义初始状态
  .initial(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
  // 定义状态机状态
  .states(EnumSet.allOf(RegStatusEnum.class));
} 

其中，initial(RegStatusEnum.UNCONNECTED) 定义了初始状态是未连接状态。states(EnumSet.allOf(RegStatusEnum.class)) 定义了定义状态机中存在的所有状态。

初始化状态迁移事件

我们需要初始化当前状态机有哪些状态事件。

@Override
public void configure(StateMachineTransitionConfigurer<RegStatusEnum, RegEventEnum> transitions)
    throws Exception {
  transitions
    // 1.连接事件
    // 未连接 -> 已连接
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
      .target(RegStatusEnum.CONNECTED)
      .event(RegEventEnum.CONNECT)
    .and()           

    // 2.注册事件
    // 已连接 -> 注册中
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.CONNECTED)
      .target(RegStatusEnum.REGISTERING)
      .event(RegEventEnum.REGISTER)
    .and()

    // 3.注册成功事件
    // 注册中 -> 已注册
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.REGISTERING)
      .target(RegStatusEnum.REGISTERED)
      .event(RegEventEnum.REGISTER_SUCCESS)
    .and()

    // 5.注销事件
    // 已连接 -> 未连接
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.CONNECTED)
      .target(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
      .event(RegEventEnum.UN_REGISTER)
    .and()
    // 注册中 -> 未连接
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.REGISTERING)
      .target(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
      .event(RegEventEnum.UN_REGISTER)
    .and()
    // 已注册 -> 未连接
    .withExternal()
      .source(RegStatusEnum.REGISTERED)
      .target(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
      .event(RegEventEnum.UN_REGISTER)
    ;
}

这里，我以连接事件为案例，其中 source 指定原始状态，target 指定目标状态，event 指定触发事件。

因此，下面的状态就很好理解了，即当发生连接事件时，从未连接状态变更为已连接状态。

// 未连接 -> 已连接
.withExternal()
  .source(RegStatusEnum.UNCONNECTED)
  .target(RegStatusEnum.CONNECTED)
  .event(RegEventEnum.CONNECT)

状态监听器

Spring StateMachine 提供了注解配置实现方式，所有 StateMachineListener 接口中定义的事件都能通过注解的方式来进行配置实现。

@WithStateMachine
public class StateMachineEventConfig {
  @OnTransition(source = "UNCONNECTED", target = "CONNECTED")
  public void connect() {
    System.out.println("///////////////////");
    System.out.println("连接事件, 未连接 -> 已连接");
    System.out.println("///////////////////");
  }
  @OnTransition(source = "CONNECTED", target = "REGISTERING")
  public void register() {
    System.out.println("///////////////////");
    System.out.println("注册事件, 已连接 -> 注册中");
    System.out.println("///////////////////");
  }
  @OnTransition(source = "REGISTERING", target = "REGISTERED")
  public void registerSuccess() {
    System.out.println("///////////////////");
    System.out.println("注册成功事件, 注册中 -> 已注册");
    System.out.println("///////////////////");
  }
  @OnTransition(source = "REGISTERED", target = "UNCONNECTED")
  public void unRegister() {
    System.out.println("///////////////////");
    System.out.println("注销事件, 已注册 -> 未连接");
    System.out.println("///////////////////");
  }
}

这里，我仍然以连接事件为案例，@OnTransition 中 source 指定原始状态，target 指定目标状态，当事件触发时将会被监听到从而调用 connect() 方法。

总结

Spring StateMachine 让状态机结构更加层次化，可以帮助开发者简化状态机的开发过程。

我们来回顾下几个核心步骤

• 定义状态枚举。
• 定义事件枚举。
• 定义状态机配置，设置初始状态，以及状态与事件之间的关系。
• 定义状态监听器，当状态变更时，触发方法。

源代码

相关示例完整代码： springboot-action

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。