更新:
再次感谢你的例子,它们对我很有帮助,我并不是说
夺走他们的一切。
Aren't the currently given examples, as far as I understand them & state-machines, only half of what we usually understand by a state-machine?
In the sense that the examples do change state but that's only represented by changing the value of a variable (and allowing different value- changes in different states), while usually, a state machine should also change its behavior, and behavior not (only) in the sense of allowing different value changes for a variable depending on the state, but in the sense of allowing different methods to be executed for different states.
还是我对状态机及其常用用法有误解?
最初的问题:
我发现了关于c#中的状态机和迭代器块的讨论,以及用于创建状态机和c#的工具,所以我发现了很多抽象的东西,但作为一个新手,所有这些都有点令人困惑。
因此,如果有人能提供一个c#源代码-示例,实现一个简单的状态机,可能只有3,4个状态,那就太好了,只是为了了解它的要点。
我推荐state.cs。我个人使用state.js (JavaScript版本),并且非常满意。c#版本以类似的方式工作。
你实例化状态:
// create the state machine
var player = new StateMachine<State>( "player" );
// create some states
var initial = player.CreatePseudoState( "initial", PseudoStateKind.Initial );
var operational = player.CreateCompositeState( "operational" );
...
你实例化了一些转换:
var t0 = player.CreateTransition( initial, operational );
player.CreateTransition( history, stopped );
player.CreateTransition<String>( stopped, running, ( state, command ) => command.Equals( "play" ) );
player.CreateTransition<String>( active, stopped, ( state, command ) => command.Equals( "stop" ) );
在状态和转场上定义动作:
t0.Effect += DisengageHead;
t0.Effect += StopMotor;
差不多就是这样了。更多信息请查看网站。
下面是一个非常经典的有限状态机的例子,它模拟了一个非常简化的电子设备(比如电视)
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace fsm
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
var fsm = new FiniteStateMachine();
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.PlugIn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOff);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.TurnOn);
Console.WriteLine(fsm.State);
fsm.ProcessEvent(FiniteStateMachine.Events.RemovePower);
Console.WriteLine(fsm.State);
Console.ReadKey();
}
class FiniteStateMachine
{
public enum States { Start, Standby, On };
public States State { get; set; }
public enum Events { PlugIn, TurnOn, TurnOff, RemovePower };
private Action[,] fsm;
public FiniteStateMachine()
{
this.fsm = new Action[3, 4] {
//PlugIn, TurnOn, TurnOff, RemovePower
{this.PowerOn, null, null, null}, //start
{null, this.StandbyWhenOff, null, this.PowerOff}, //standby
{null, null, this.StandbyWhenOn, this.PowerOff} }; //on
}
public void ProcessEvent(Events theEvent)
{
this.fsm[(int)this.State, (int)theEvent].Invoke();
}
private void PowerOn() { this.State = States.Standby; }
private void PowerOff() { this.State = States.Start; }
private void StandbyWhenOn() { this.State = States.Standby; }
private void StandbyWhenOff() { this.State = States.On; }
}
}
}
记住状态机是一种抽象是很有用的,创建状态机不需要特定的工具,但是工具是有用的。
例如,你可以用函数实现一个状态机:
void Hunt(IList<Gull> gulls)
{
if (gulls.Empty())
return;
var target = gulls.First();
TargetAcquired(target, gulls);
}
void TargetAcquired(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
var balloon = new WaterBalloon(weightKg: 20);
this.Cannon.Fire(balloon);
if (balloon.Hit)
{
TargetHit(target, gulls);
}
else
TargetMissed(target, gulls);
}
void TargetHit(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
Console.WriteLine("Suck on it {0}!", target.Name);
Hunt(gulls);
}
void TargetMissed(Gull target, IList<Gull> gulls)
{
Console.WriteLine("I'll get ya!");
TargetAcquired(target, gulls);
}
这台机器会捕捉海鸥,并试图用水球击中它们。如果它没有命中,它将尝试发射一个直到命中为止(可以有一些现实的期望;)),否则它将在控制台幸灾乐祸。它继续捕猎,直到没有海鸥可以骚扰为止。
每个函数对应于每个状态;没有显示开始和结束(或接受)状态。其中的状态可能比函数所模拟的要多。例如,在发射气球后,机器实际上处于与之前不同的状态,但我认为这种区分是不切实际的。
常用的方法是使用类来表示状态,然后以不同的方式将它们连接起来。
列表的另一个状态机是我的:https://github.com/IanMercer/Abodit.StateMachine
除了具有进入和退出操作的简单状态,以及每个转换上的操作之外,这个是为在异步代码中使用而设计的。它还支持分层状态和复合状态机。所以不是很“简单”,但在使用中,它很容易编码状态和过渡。
static OpenClosedStateMachine()
{
Closed
.When(Fridge.eDoorOpens, (m, s, e, c) => Task.FromResult(Open));
Open
.When(Fridge.eDoorCloses, (m, s, e, c) => Task.FromResult(Closed));
}
不像其他的,它还支持时间转换,所以很容易过渡到不同的状态后,一个给定的时期或在给定的时间。
我还没有尝试过在c#中实现FSM,但这些听起来(或看起来)与我过去在C或ASM等低级语言中处理FSM的方式非常复杂。
我相信我所知道的方法被称为“迭代循环”。在其中,你实际上有一个“while”循环,它周期性地根据事件(中断)退出,然后再次返回到主循环。
在中断处理程序中,您将传递一个CurrentState并返回一个NextState,然后在主循环中覆盖CurrentState变量。你可以无限地这样做,直到程序关闭(或微控制器复位)。
在我看来,与FSM的实现方式相比,我看到的其他答案都显得非常复杂;它的美丽在于它的简单性,FSM可以非常复杂,有很多很多的状态和过渡,但它们允许复杂的过程很容易被分解和消化。
我知道我的回答不应该包含另一个问题,但我不得不问:为什么这些其他提出的解决方案看起来如此复杂?
它们似乎类似于用一个巨大的大锤敲一个小钉子。