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。


当前回答

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; }
    }
}
}

其他回答

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; }
    }
}
}

我在这里发布了另一个答案,因为这是从不同的角度来看状态机;非常视觉。

我最初的答案是经典的命令式代码。我认为它在代码运行时非常直观,因为数组使得状态机的可视化变得简单。缺点是你必须把这些都写下来。Remos的回答减轻了编写样板代码的工作量,但远没有那么直观。还有第三种选择;画状态机。

如果您正在使用。net,并且可以将运行时版本4作为目标,那么您可以选择使用工作流的状态机活动。从本质上讲,它们允许您绘制状态机(就像Juliet的图一样),并让WF运行时为您执行它。

有关更多细节,请参阅MSDN文章使用Windows Workflow Foundation构建状态机,以及最新版本的CodePlex站点。

这是我在瞄准。net时更喜欢的选项,因为它很容易看到、更改和向非程序员解释;俗话说,图片胜过千言万语!

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。

今天我将深入学习状态设计模式。 我做了并测试了ThreadState,它等于c#中的线程(+/-),如图所示

你可以很容易地添加新的状态,配置从一个状态移动到另一个状态是非常容易的,因为它封装在状态实现中

实现和使用at:实现。net ThreadState by State设计模式