JavaScript与有限状态机学习

JavaScript与有限状态机学习2014-09-15 阮一峰有限状态机（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。