狀態機解決複雜邏輯及使用

• 2021 年 5 月 14 日
• 筆記
• 每天提高一點點

狀態機解決複雜邏輯

開發回顧：

第一代：兩個變數控制邏輯

第二代：兩個變數控制邏輯

第三代：三個變數控制邏輯，且出現兩個變數組合來確定關係的情況

第四代：四個變數控制+排列組合

需要在滑鼠和快捷鍵上激活命令上添加動畫，此時我已經覺得程式不可控起來，

第一點，是因為動畫添加的時機不同，激活A時可能需要先激活A在開始動畫，B可能需要先展示動畫再激活B，

第二點，此時需要引入第四個變數來控制動畫效果，因為彈入彈齣動畫是相反的

第五代：五個變數控制+排列組合

需要多台設備同時開啟程式進行同步，接受來自伺服器的滑鼠鍵盤命令，需要添加一個變數表示是否具有主控權

另外，滑鼠執行方法中添加了多個判斷，包括動畫，有的方法是寫在Anmation.completed方法中，每次執行一個命令所有變數值幾乎都會變一次，遇到問題簡直不能調試

第六代：五個變數控制+排列組合+動畫時機

又加一個動畫時機，寫程式碼沒底，做不下去了感覺，囧

通過狀態機整理邏輯：

定義的狀態與觸發事件

 public enum ModelState
    {
        MainBackground,
        U3DBackground,
        U3DActive,
        U3DNotActive,
        TaskBarNormal
    }

    public enum ModelEvent
    {
        SetMainBackground,
        SetU3DBackground,
        SetU3DActive,
        SetU3DNotActive,
        IncCavansFunction,
        MouseEnterTaskbar,
        MouseLeaveTaskbar
    }

定義狀態機事件

  ...
  builder.In(ModelState.MainBackground)
                .On(ModelEvent.SetMainBackground)
                .On(ModelEvent.SetU3DBackground).Goto(ModelState.U3DActive);

            builder.In(ModelState.U3DBackground)
              .On(ModelEvent.SetMainBackground).Goto(ModelState.MainBackground);
  ...

為了統一操作流程，我將所有方法定義在狀態進入時觸發

 	...
 		   builder.In(ModelState.MainBackground)
                .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    SetTaskbar(false, true);
                    SetBackground(false);
                    SetU3DActive(false);
                });

            builder.In(ModelState.U3DActive)
             .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    StateMachineMsg += $"------------------------" + Environment.NewLine;
                    StateMachineMsg += $"ModelState.U3DActive" + Environment.NewLine;
                    SetTaskbar(true);
                 SetU3DActive(true);
                 SetBackground(true);
             });
	...

之後如果再有什麼調整隻需要給狀態機增加狀態和事件，或者調整狀態就可以了。

狀態及簡單使用：

安裝：

我覺得主要難點是定義狀態和事件，最開始用的時候狀態和事件會分不開。

我們拿上下電梯舉例：

1.0版本：

電梯四個狀態，開門，關門，上一層和下一層

程式碼描述：

   builder.In(States.OnFloor)
                .On(Events.GoUp).Goto(States.MovingUp)
                .On(Events.GoDown).Goto(States.MovingDown)
   builder.In(States.MovingUp)
   				.On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);
   builder.In(States.MovingDown)
   				.On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);						

2.0版本

在樓層時，我們增加開門關門的語音提示，我們增加一個關門/開門狀態，在進入狀態時播放提示

  builder.In(States.OnFloor)
                .On(Events.CloseDoor).Goto(States.DoorClosed)
                .On(Events.OpenDoor).Goto(States.DoorOpen)
                .On(Events.GoUp).Goto(States.MovingUp)
                .On(Events.GoDown).Goto(States.MovingDown)
   builder.In(States.MovingUp)
   				.On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);
   builder.In(States.MovingDown)
   				.On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);			
   builder.In(States.DoorOpen)
       			 .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    Said(「正在開門.」);
                });
   				.On(Events.CloseDoor).Goto(States.DoorClosed)	
   builder.In(States.DoorClosed)
                .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    Said(「正在關門.」);
                });
   				.On(Events.OpenDoor).Goto(States.DoorOpen)
       
       

3.0版本

我們可以發現，Door狀態只與OnFloor發生關係，Moving狀態也只與OnFloor發生關係

我們可以將定兩個層級關係的狀態來描述這些關係。

 builder.In(States.OnFloor)
                .On(Events.CloseDoor).Goto(States.DoorClosed)
                .On(Events.OpenDoor).Goto(States.DoorOpen)
                .On(Events.GoUp)
                .On(Events.GoDown)
 builder.In(States.Moving)
                .On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);

 builder.In(States.DoorOpen)
       			 .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    Said(「正在開門.」);
                });
 builder.In(States.DoorClosed)
                .ExecuteOnEntry(
                () => {
                    Said(「正在關門.」);
                });

//定義層級
 builder.DefineHierarchyOn(States.Moving)
                .WithHistoryType(HistoryType.Shallow)
                .WithInitialSubState(States.MovingUp)
                .WithSubState(States.MovingDown);

 builder.DefineHierarchyOn(States.OnFloor)
                .WithHistoryType(HistoryType.None)
                .WithInitialSubState(States.DoorClosed)
                .WithSubState(States.DoorOpen);

History Types：

None: 狀態進入初始子狀態。子狀態本身進入其初始子狀態等，直到到達最內層的嵌套狀態。.
Deep: T狀態進入其最後一個活動子狀態。子狀態本身進入其最後的活躍狀態等，直到到達最內層的嵌套狀態.
Shallow: 狀態進入其最後一個活動子狀態。子狀態本身進入其初始子狀態等，直到到達最內層的嵌套狀態.

比如：

當我們去MovingUp的狀態，是先到Moving狀態，再到MovingUp狀態。

4.0版本，添加在樓層檢查超重

builder.In(States.OnFloor)
                .On(Events.CloseDoor).Goto(States.DoorClosed)
                .On(Events.OpenDoor).Goto(States.DoorOpen)
                .On(Events.GoUp)
                    .If(CheckOverload).Goto(States.MovingUp)
                    .Otherwise().Execute(this.AnnounceOverload)
                .On(Events.GoDown)
                    .If(CheckOverload).Goto(States.MovingDown)
                    .Otherwise().Execute(this.AnnounceOverload);

5.0版本 添加電梯異常狀態

          builder.DefineHierarchyOn(States.Healthy)
                .WithHistoryType(HistoryType.Deep)
                .WithInitialSubState(States.OnFloor)
                .WithSubState(States.Moving);

            builder.DefineHierarchyOn(States.Moving)
                .WithHistoryType(HistoryType.Shallow)
                .WithInitialSubState(States.MovingUp)
                .WithSubState(States.MovingDown);

            builder.DefineHierarchyOn(States.OnFloor)
                .WithHistoryType(HistoryType.None)
                .WithInitialSubState(States.DoorClosed)
                .WithSubState(States.DoorOpen);

            builder.In(States.Healthy)
                .On(Events.Error).Goto(States.Error);

            builder.In(States.Error)
                .On(Events.Reset).Goto(States.Healthy)
                .On(Events.Error);

            builder.In(States.OnFloor)
                .ExecuteOnEntry(this.AnnounceFloor)
                .ExecuteOnExit(Beep)
                .ExecuteOnExit(Beep) // just beep a second time
                .On(Events.CloseDoor).Goto(States.DoorClosed)
                .On(Events.OpenDoor).Goto(States.DoorOpen)
                .On(Events.GoUp)
                    .If(CheckOverload).Goto(States.MovingUp)
                    .Otherwise().Execute(this.AnnounceOverload)
                .On(Events.GoDown)
                    .If(CheckOverload).Goto(States.MovingDown)
                    .Otherwise().Execute(this.AnnounceOverload);
            builder.In(States.Moving)
                .On(Events.Stop).Goto(States.OnFloor);

再也不用變數+IF ELSE了，

添加狀態和事件就可以了

邏輯也更清晰

Demo

tiancai4652/StateMachineSapmle: appccelerate/statemachine wpf Sample (github.com)