状态机表示

Question

我希望将GUI实现为状态机。我认为这样做有好处也有缺点，但这不是这个问题的主题。

在阅读了这方面的文章之后，我发现了几种在C++中对状态机建模的方法，我坚持使用了2，但是我不知道哪种方法更适合于GUI建模。

1. 用以下方法将状态机表示为状态列表：

- `OnEvent(...);`
- `OnEnterState(...);`
- `OnExitState(...);`

从StateMachine::OnEvent(...)开始，我将事件转发给CurrentState::OnEvent(...)，并在这里做出了是否进行转换的决定。在过渡阶段，我称之为CurrentState::OnExitState(...)，NewState::OnEnterState()和CurrentState = NewState;

使用这种方法，状态将与动作紧密耦合，但当从一种状态进入多个状态时，State可能会变得复杂，而对于不同的转换，我必须采取不同的操作。

1. 将状态机表示为具有以下属性的转换列表：

- `InitialState`
- `FinalState`
- `OnEvent(...)`
- `DoTransition(...)`

从StateMachine::OnEvent(...)中，我将事件转发到状态机中InitialState与CurrentState具有相同值的所有转换。如果满足转换条件，则停止循环，调用DoTransition方法，并将CurrentState设置为Transition::FinalState。

使用这种方法，Transition将非常简单，但是转换计数的数量可能会非常高。此外，当一个州接收到一个事件时，跟踪将执行什么操作也会变得更加困难。

您认为什么方法更适合GUI建模。你知道其他可能对我的问题更好的表述吗？

Answer 1

以下是第三种选择：

• 将状态机表示为转换矩阵
  • 矩阵列索引表示状态
  • 矩阵行索引表示一个symbol (见下文)
  • 矩阵单元表示应该过渡到的状态。这既可以是新状态，也可以是同一状态。
  • 每个状态都有OnEvent方法，它返回一个symbol

​

从StateMachine::OnEvent(...)中，事件被转发给State::OnEvent，后者返回一个symbol --执行的结果。然后，基于当前状态和返回符号的StateMachine决定是否

• 必须向不同的状态过渡，或
• 当前状态保持不变
• 或者，如果进行了转换，则调用OnExitState和OnEnterState作为对应的状态。

3个状态和3个符号的示例矩阵

0 1 2
1 2 0
2 0 1

在本例中，如果机器处于任何一个od状态，则(0,1,2)和State::OnEvent返回符号0 (矩阵中的第一行)--它处于相同的状态。

第二行说，如果当前状态是0，而返回的符号是1，则转换为状态1。用于state 1 -> state 2和state 2 -> state 0。

类似的第三行表示，对于符号2，state 0-> state 2，state 1 -> state 0，state 2 -> state 1。

这样做的要点是：

1. symbols的数量很可能会远低于州的数量。
2. 国与国之间并不了解
3. 所有的转换都是从一个点控制的，所以当您想要处理符号DB_ERROR与NETWORK_ERROR不同的时候，您只需更改转换表，而不碰状态实现。

Answer 2

我不知道这是否是你所期望的答案，但我用一种简单的方式来处理这样的状态机。

使用枚举类型的状态变量(可能的状态)。在GUI的每个事件处理程序中，测试状态值，例如使用switch语句。执行相应的处理，并设置状态的下一个值。

轻巧灵活。保持代码的正常运行使其具有可读性和“正式性”。

Answer 3

我个人更喜欢你说的第一种方法。我发现第二个是非常违反直觉和过于复杂的。为每个状态设置一个类是简单和容易的，如果您在OnEnterState中设置正确的事件处理程序，并在OnExitState中删除它们，那么您的代码将是干净的，所有东西都将自动包含在相应的状态中，允许轻松读取。

您还将避免使用巨大的switch语句来选择要调用的正确事件处理程序或过程，因为状态所做的一切在状态本身内都是完全可见的，从而使状态机代码变得简短和简单。

最后但并非最不重要的一点是，这种编码方式是从状态机绘制到您将要使用的任何语言的精确转换。