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为Linux应用构造有限状态机方法(2)

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有限自动机（Finite Automata Machine）是计算机科学的重要基石，它在软件开发领域内通常被称作有限状态机（Finite State Machine），是一种应用非常广泛的软件设计模式（Design Pattern）。

作者：shenhuo 来源：赛迪网 2007年9月13日

关键字：操作系统有限状态机 Linux

在描述有限状态机时，状态、事件、转换和动作是经常会碰到的几个基本概念。

状态（State）　指的是对象在其生命周期中的一种状况，处于某个特定状态中的对象必然会满足某些条件、执行某些动作或者是等待某些事件。"

事件（Event）　指的是在时间和空间上占有一定位置，并且对状态机来讲是有意义的那些事情。事件通常会引起状态的变迁，促使状态机从一种状态切换到另一种状态。

转换（Transition）　指的是两个状态之间的一种关系，表明对象将在第一个状态中执行一定的动作，并将在某个事件发生同时某个特定条件满足时进入第二个状态。

动作（Action）　指的是状态机中可以执行的那些原子操作，所谓原子操作指的是它们在运行的过程中不能被其他消息所中断，必须一直执行下去。

二、手工编写状态机

与其他常用的设计模式有所不同，程序员想要在自己的软件系统中加入状态机时，必须再额外编写一部分用于逻辑控制的代码，如果系统足够复杂的话，这部分代码实现和维护起来还是相当困难的。在实现有限状态机时，使用switch语句是最简单也是最直接的一种方式，其基本思路是为状态机中的每一种状态都设置一个case分支，专门用于对该状态进行控制。下面的代码示范了如何运用switch语句，来实现图1中所示的状态机：

　　
　　switch (state)　{
　　
　　　// 处理状态Opened的分支
　　　case (Opened): {
　　　　// 执行动作Open
　　　　open();
　　　　// 检查是否有CloseDoor事件
　　　　if (closeDoor()) { 
　　　　　// 当前状态转换为Closed
　　　　　changeState(Closed)
　　　　}
　　　　break;
　　　}
　　
　　　// 处理状态Closed的分支
　　　case (Closed): {
　　　　// 执行动作Close
　　　　close();
　　　　// 检查是否有OpenDoor事件
　　　　if (openDoor()) {
　　　　　// 当前状态转换为Opened
　　　　　changeState(Opened);
　　　　}
　　　　// 检查是否有LockDoor事件
　　　　if (lockDoor()) {
　　　　　// 当前状态转换为Locked
　　　　　changeState(Locked);
　　　　}
　　　　break;
　　　}
　　
　　　// 处理状态Locked的分支
　　　case (Locked): {
　　　　// 执行动作Lock
　　　　lock();
　　　　// 检查是否有UnlockDoor事件
　　　　if (unlockDoor()) {
　　　　　// 当前状态转换为Unlocked
　　　　　changeState(Unlocked);
　　　　}
　　　　break;
　　　}
　　
　　　// 处理状态Unlocked的分支
　　　case (Unlocked): {
　　　　// 执行动作Unlock
　　　　unlock();
　　　　// 检查是否有LockDoor事件
　　　　if (lockDoor()) {
　　　　　// 当前状态转换为Locked　　
　　　　　changeState(Locked)
　　　　}
　　　　// 检查是否有OpenDoor事件　　
　　　　if (openDoor()) {
　　　　　// 当前状态转换为Opened
　　　　　changeSate(Opened);
　　　　}
　　　　break;
　　　}
　　
　　}

为Linux应用构造有限状态机方法(1)

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