有限状态机是什么？
一、背景介绍
有限状态机是一种模型，用来模拟事物。事物一般有以下特点：
1）可以用状态来描述事物，并且任一时刻，事物总是处于一种状态；
2）事物拥有的状态总数是有限的；
3）通过触发事物的某些行为，可以导致事物从一种状态过渡到另一种状态；
4）事物状态变化是有规则的，A状态可以变换到B，B可以变换到C，A却不一定能变换到C；
5）同一种行为，可以将事物从多种状态变成同种状态，但是不能从同种状态变成多种状态。
二、知识剖析
重点：状态和回调函数
2.1回调函数callback
英语原生含义：
A callback is a function that is passed as an argument to another function and is executed after its parent function has completed.
回调函数的几种写法：
//异步请求回调函数
$.get('ajax/test.html',function(data){
$('.result').html(data);
});
//点击事件回调函数
$('#target').click(function(){
alert('Handle for .click() called.');
});
//数组中遍历每一项调用的回调函数
this.tabs.forEach(function(tab,index){
if(tab.selected){
this.forcustab = this.tabs[index];
}
}.bind(this));
//同步回调
function getNodes(params,callback){
var list = JSON.stringfy(params);
typeof(callback)==='function' && callback(list)
}
getNodes('[1,2,3]',function(nodes)){
//拿到nodes之后用它去做一些其他操作;
};
2.2状态机的写法
比如这样一种情况，用对象来表现状态机模型：有一个菜单元素，鼠标悬停时，菜单显示；鼠标移开时，菜单隐藏。
var fsm={
// 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();//在此调用回调函数
break;
case "show":
this.currentState = 'hide';
doSomething();//在此调用回调函数
break;
default:
console.log('Invalid State!');
break;
}
},
//callback
callback1:function(){...},
callback2:function(){...},
...
};
//执行
fsm.initialize();
...
//fsm.transition();
...
2.3 Javascript Finite State Machine 函数库
javascript-state-machine插件
以下是引入函数库之后的写法，是关于交通信号灯的模型描述：
//交通信号灯的模型描述：
var fsm =new StateMachine({
init: 'green',
transitions: [
{ name: 'warn', from: 'green', to: 'yellow' },
{ name: 'stop', from: 'yellow', to: 'red' },
{ name: 'ready', from: 'red', to: 'yellow' },
{ name: 'go', from: 'yellow', to: 'green' }
]，
methods:{
callback1:function(){...},
callback2:function(){...},
...
},
error: function(){...}
});
init选项用来表示fsm对象的初始状态，transitions选项用来描述fsm对象所有状态的变化规则，每一种变化规则对应一种行为。create方法为实例的每一种行为都添加了一个方法，调用这个方法就相当于触发对象的某种行为，当对象行为发生时，对象的状态就可以发生变化。如以上例子创建的实例将拥有如下行为方法：
fsm.warn() : 调用该方法，实例状态将从'green'变为'yellow'
fsm.stop() : 调用该方法，实例状态将从'yellow'变为'red'
fsm.ready() : 调用该方法，实例状态将从'red'变为'yellow'
fsm.go() : 调用该方法，实例状态将从'yellow'变为'green'
这些方法是StateMachine根据create时配置的transitions规则自动创建的，方法名跟transitions规则里面的name属性对应，transitions规则里面有几个不重复的name，就会添加几个行为方法。同时为了方便使用，它还添加了如下成员来判断和控制实例的状态和行为：
fsm.state - 返回实例当前的状态
fsm.is(state) - 如果传入的state是实例当前状态就返回true
fsm.can(eventName) - 如果传入的eventName在实例当前状态能够被触发就返回true
fsm.cannot(eventName) - 如果传入的eventName在实例当前状态不能被触发就返回true
fsm.transitions() - 以数组的形式返回实例当前状态下能够被触发的行为列表
Javascript Finite State Machine允许为每个事件指定两个回调函数，以warn事件为例: onBeforeWarn：在warn事件发生之前触发 onAfterWarn（可简写成onWarn） ：在warn事件发生之后触发。 同时，它也允许为每个状态指定两个回调函数，以green状态为例： onLeaveGreen ：在离开green状态时触发 onEnterGreen（可简写成onGreen） ：在进入green状态时触发。
假定warn事件使得状态从green变为yellow，上面四类回调函数的发生顺序为：
onBeforeWarn → onLeaveGreen → onEnterYellow → onAfterWarn。
还为所有的事件和状态指定通用的回调函数:
onBeforeEvent ：任一事件发生之前触发
onLeaveState ：离开任一状态时触发
onEnterState ：进入任一状态时触发
onAfterEvent ：任一事件结束后触发
三、常见问题
如何使用有限状态机？
四、解决方案
将需求模型化，划分状态和相应的触发事件与动作，利用这些构建类，控制执行。
五、编码实战
杀人游戏实例
以下是一个小demo，仅作为一个思路提供给大家，并非完整代码。
var state=storage["state"]?storage["state"]:'none';
function demo(state) {
var fsm=new StateMachine({
init:state,
transitions:[
{name:'kill', from:'none', to:'killed'},
{name:'tosay',from:'killed',to:'testament'},
{name:'todiscuss',from:'testament',to:'discussing'},
{name:'tovote',from:'discussing',to:'voting'},
{name:'toclear',from:'voting',to:'none'}
],
methods:{
onBeforetosay:function (lifecycle) {
// 按钮变色
$("#night-steps"+count.toString()+
" .announcement").text(decedent[decedent.length-1].index+"号被杀手杀死，身份是"+
decedent[decedent.length-1].identity).attr("class","text-style");
$(".kill").children(".triangle").css("border-right-color","#83b09a");
$(".kill").unbind("click").css("background-color","#83b09a");
},
ontosay:function (lifecycle) {
alert("请死者亮明身份并发表遗言");
// 按钮变色
$(".last-words").unbind("click").css("background-color","#83b09a");
$(".last-words").children(".triangle").css("border-right-color","#83b09a");
},
ontodiscuss:function (lifecycle) {
alert("玩家依次发言讨论");
// 按钮变色
$(".speak").unbind("click").css("background-color","#83b09a");
$(".speak").children(".triangle").css("border-right-color","#83b09a");
},
ontovote:function () {
storage.setItem("state",fsm.state);
window.location.href="kill-vote.html?";
}
}
});
$(".kill").click(function () {
fsm.kill();
storage.setItem("state",fsm.state);
window.location.href="kill-vote.html?";
});
$(".lastwords").click(function () {
if(fsm.state==="killed"){
fsm.tosay();
storage.setItem("state",fsm.state);
}else{
alert("请先杀人");
}
});
$(".speak").click(function () {
if(fsm.state==="testament"){
fsm.todiscuss();
storage.setItem("state",fsm.state);
}else if(fsm.state==="killed"){
alert("请先发表遗言")
}else{
alert("请先杀人")
}
});
$(".vote").click(function () {
if(fsm.state==="discussing"){
fsm.tovote();
storage.setItem("state",fsm.state);
}else if(fsm.state==="killed"){
alert("请先发表遗言")
}else if(fsm.state==="testament"){
alert("请玩家先发言讨论")
}else{
alert("请先杀人")
}
});
switch(state){
case 'none':
storage.setItem("state",state);
return fsm;
break;
case 'killed':
fsm.onBeforetosay();
return fsm;
break;
}
}
demo(state);
六、扩展思考
以下是Javascript Finite State Machine 函数库上的一个demo，信号灯实例
代码演示：demo
七、更多讨论
讨论一、同步调用、回调和异步调用有什么区别？
讨论二、有限状态机有哪些优点，与普通的if判断语句相比呢？
讨论三、有限状态机还有哪些应用场景？
八、参考文献
参考一：阮一峰：Javascript与有限状态机
参考二：流云诸葛：用有限状态机的思路定义组件
参考三：Cayley的世界：关于回调函数callback
