有限状态机是什么?它用于什么？

Question

最近，我开始对JavaScript中的有限状态机进行一些研究，甚至对发现了一个图书馆中的有限状态机进行研究，这使得它们更易于实现。虽然我已经掌握了状态机用于跟踪和更改对象的“状态”(例如，“准备”、“完成”、“不活动”等)的概念，但我认为我并不完全理解它们的实际含义。有人能帮忙澄清以下几点吗？

• 究竟什么是有限状态机，或者它只是一个状态机？我听说过这两种说法
• 有限状态机(在JavaScript中)有什么实际用途？
• 我什么时候不想使用有限状态机？
• 哪些书籍、文章、教程等能更深入地研究有限状态机(在JavaScript中)？

Answer 1

有限状态机是一个抽象的概念。因此，状态机的概念与任何特定语言都是正交的。如果你是看看维基百科，它说“是一种计算的数学模型，用于设计计算机程序和时序逻辑电路”。

这意味着FSM通常被用作数学概念，被计算机科学家用来解决这门学科的问题，比如“能计算出xyz吗？”

基于您的问题和链接，我认为您的意思是询问状态图(或Statechart)，这是不同的。创建状态图时，您将程序划分为一系列状态，以及在这些状态中可能发生的事件。例如，您的程序可能处于"EditingForm“状态，接收事件"doSave"，然后进入”保存“状态，接收事件‘保存完成’，然后返回”查看“状态。

这种抽象非常有用，因为它允许程序员在概念上组织当正确实现时应该发生的事情，从而产生更干净和更有组织的代码。这反过来又会导致更少的bug。状态图(取决于实现)仅通过处理为状态定义的事件来防止意外效果--例如，“查看”可能没有定义' Save‘事件，因此，如果程序处于“查看”状态，任何保存都是没有意义的，因为只有在“编辑”状态下才会发生这种情况。

如果您查看链接到的框架的概述，您将注意到有一组处理程序可以用来挂钩进入状态、留下状态、正在发生的操作等。这允许您实际执行与状态/操作相对应的事情。例如，在进入“编辑”状态时，您可以将表单呈现给用户并启用保存按钮。在进入“保存”状态时，您可以禁用该按钮，并启动要保存的请求。在接收到"SaveComplete“事件时，您可能会切换到”查看“状态，删除表单，并显示其他内容。

Answer 2

什么是有限状态机？

这是一种声明状态和在它们之间过渡的副作用的方法。

有限状态机的一些实际用途是什么？

而不是这样的代码：

function decide()
{
  if(mouseButtonIsDown && mouseIsMoving && mouseCoordinatesAreWithin(0, 0, 100, 100) && thePixelIsRed) {
    clearBuffers();
    startPlaying();
    cursorBecomeHand();
  }
  else if(!mouseButtonIsDown && !mouseIsMoving && mouseCoordinatesAreWithin(0, 0, 100, 100) && thePixelIsRed) {
    

  }
  // more ifs
}

您只保留几个状态，并将事件分解为函数，定义在哪种状态下发生的情况。

function drag_started() {
 switch(your_state) {
   case "within_box":
    clearBuffers();
    cursorBecomeHand();
    your_state= "playing";
    startPlaying();
    break;
 }

}

这就导致了状态和事件的分离，这意味着更少的回归和更多的可维护性。

我什么时候不想使用有限状态机？

在这一点上回答自己。如果您只有一个状态，那么就不用为状态机操心了。

哪些书籍、文章、教程等能更深入地研究有限状态机(在JavaScript中)？

针对学术界，我建议阅读jquery插件的源代码。例如，查看_mouseMove和_mouseUp中的jquery源

Answer 3

它经常用于语言解析器的扫描器和词法。根据特定的语法规则创建并分析源代码中的每个令牌。

基本上，这里您检查当前状态，看看下一个字符或标记是否有意义，以及它们应该如何组织。