JavaScript與有限狀態(tài)機(jī)
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。
簡單說，它有三個(gè)特征：
* 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)象可以寫成有限狀態(tài)機(jī)。
舉例來說，網(wǎng)頁上有一個(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。
代碼可以寫成下面這樣：
- 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)的寫法。
另外，JavaScript語言是一種異步操作特別多的語言，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、難以測試和除錯(cuò)等問題。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、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Javascript Finite State Machine。這個(gè)庫非常好懂，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。
- 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：
- 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)。
* 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：
* onbeforewarn：在warn事件發(fā)生之前觸發(fā)。
* onafterwarn（可簡寫成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：
* onleavegreen ：在離開green狀態(tài)時(shí)觸發(fā)。
* onentergreen（可簡寫成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)。
* onbeforeevent ：任一事件發(fā)生之前觸發(fā)。
* onleavestate ：離開任一狀態(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。
- fsm.onleavegreen = 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StateMachine.ASYNC，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)。
- 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)。
Javascript Finite State Machine的基本用法就是上面這些，更詳細(xì)的介紹可以參見它的主頁。
原文鏈接：http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/09/finite-state_machine_for_javascript.html
