.Net輕量狀態(tài)機(jī)Stateless

　　很多業(yè)務(wù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)狀態(tài)變化，通常采用的情形可能是使用工作流去完成，但是對(duì)于簡(jiǎn)單場(chǎng)景下，用工作流有點(diǎn)大財(cái)小用感覺(jué)，比如訂單業(yè)務(wù)中，訂單狀態(tài)的變更，涉及到的狀態(tài)量不是很多，即使通過(guò)簡(jiǎn)單的if-else也能足夠使用，甚至是用上switch去減少if-else的使用，都是可以的，盡管這會(huì)喪失某些東西。為更好的優(yōu)化整個(gè)流程，此時(shí)會(huì)考慮到使用狀態(tài)模式來(lái)解決一些問(wèn)題。

　　Stateless狀態(tài)機(jī)GitHub：https://github.com/dotnet-state-machine/stateless
<https://github.com/dotnet-state-machine/stateless>?

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一、狀態(tài)模式與狀態(tài)機(jī)

1、狀態(tài)模式："允許一個(gè)對(duì)象在其內(nèi)部狀態(tài)改變時(shí)改變它的行為。對(duì)象看起來(lái)似乎修改了它所屬的類(lèi) "。 (State Pattern:?"Allow an
object to alter its behavior when its internal state changes. The object will
appear to change its class?".)


　　對(duì)于這個(gè)定義，有點(diǎn)抽象，變通理解一下可以這么理解：狀態(tài)擁有者將變更行為委托給狀態(tài)對(duì)象，狀態(tài)擁有者本身只擁有狀態(tài)(當(dāng)然也可以拋棄狀態(tài)對(duì)象)，狀態(tài)對(duì)象履行變更職責(zé)。

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2、狀態(tài)機(jī)："依照指定的狀態(tài)流程圖，根據(jù)當(dāng)前執(zhí)行的動(dòng)作，將當(dāng)前狀態(tài)按照預(yù)定的條件變更到新的狀態(tài)?"。

　　狀態(tài)機(jī)有4個(gè)要素，即現(xiàn)態(tài)、條件、動(dòng)作、次態(tài)。其中，現(xiàn)態(tài)和條件是“因”， 動(dòng)作和次態(tài)是“果”。

* 現(xiàn)態(tài) - 是指當(dāng)前對(duì)象的狀態(tài)
* 條件 - 當(dāng)一個(gè)條件滿足時(shí)，當(dāng)前對(duì)象會(huì)觸發(fā)一個(gè)動(dòng)作
* 動(dòng)作 - 條件滿足之后，執(zhí)行的動(dòng)作
* 次態(tài) - 條件滿足之后，當(dāng)前對(duì)象的新?tīng)顟B(tài)。次態(tài)是相對(duì)現(xiàn)態(tài)而言的，次態(tài)一旦觸發(fā)，就變成了現(xiàn)態(tài)
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3、狀態(tài)遷移圖："
在UML建模中，常?？梢?jiàn)，用來(lái)描述一個(gè)特定的對(duì)象所有可能的狀態(tài),以及由于各種事件的發(fā)生而引起的狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和變化，也是配置狀態(tài)機(jī)按照何種行徑的前提"。

　　

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二、Stateless功能介紹

　　Stateless是一個(gè)基于C#創(chuàng)建狀態(tài)機(jī)的簡(jiǎn)單庫(kù)?；?Net Standard實(shí)現(xiàn)，在.Net Framework和.Net
Core項(xiàng)目中都可以使用。源碼地址：https://github.com/dotnet-state-machine/stateless
<https://github.com/dotnet-state-machine/stateless>。

　　以一個(gè)打電話的使用案例來(lái)講講Stateless的功能：
//初始化狀態(tài)機(jī) var phoneCall = new StateMachine<State, Trigger>(State.OffHook); //
流程配置 phoneCall.Configure(State.OffHook) .Permit(Trigger.CallDialled,
State.Ringing); phoneCall.Configure(State.Ringing)
.Permit(Trigger.CallConnected, State.Connected);
phoneCall.Configure(State.Connected) .OnEntry(()=> StartCallTimer()) .OnExit(()
=> StopCallTimer()) .Permit(Trigger.LeftMessage, State.OffHook)
.Permit(Trigger.PlacedOnHold, State.OnHold);// ... //觸發(fā)行為
phoneCall.Fire(Trigger.CallDialled); Assert.AreEqual(State.Ringing,
phoneCall.Stat
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1、功能特性

　狀態(tài)機(jī)常見(jiàn)功能：

* 支持所有.Net類(lèi)型的狀態(tài)和觸發(fā)器(數(shù)字、字符串、枚舉等等)
* 分層狀態(tài)
* 狀態(tài)的進(jìn)入和退出事件
* 用衛(wèi)語(yǔ)句來(lái)支持條件轉(zhuǎn)換
* 內(nèi)省
　提供了一些有用的擴(kuò)展：

* 支持外部的狀態(tài)存儲(chǔ)（例如：由ORM跟蹤屬性）
* 參數(shù)化觸發(fā)器
* 可重入狀態(tài)
* 導(dǎo)出DOT格式圖
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2、分層狀態(tài)


　　在以下例子中，OnHold狀態(tài)是Connected狀態(tài)的子狀態(tài)。這意味著電話掛起的時(shí)候，還是連接狀態(tài)的，通過(guò)IsInState()方法，可以判定是否當(dāng)前狀態(tài)處于父狀態(tài)下的子狀態(tài)，比如IsInState(State.Connected)能夠返回true，說(shuō)明當(dāng)前OnHold狀態(tài)是處于Connected狀態(tài)的。
phoneCall.Configure(State.OnHold) .SubstateOf(State.Connected)
.Permit(Trigger.TakenOffHold, State.Connected)
.Permit(Trigger.PhoneHurledAgainstWall, State.PhoneDestroyed);
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3、狀態(tài)的進(jìn)入和退出事件


　　在前面的例子中，StartCallTimer()方法會(huì)在通話連接時(shí)執(zhí)行，StopCallTimer()方法會(huì)在通話結(jié)束時(shí)執(zhí)行，對(duì)應(yīng)的便是，進(jìn)入該狀態(tài)與脫離該狀態(tài)時(shí)候執(zhí)行的事件。當(dāng)電話的狀態(tài)從已連接(Connected)變?yōu)閽炱?OnHold)時(shí),
不會(huì)觸發(fā)StartCallTimer()方法和StopCallTimer()方法，
這是因?yàn)镺nHold是Connected的子狀態(tài)，對(duì)于進(jìn)入和退出事件的處理者，可以傳參提供觸發(fā)動(dòng)作，現(xiàn)狀和次狀信息。

　　

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4、外部狀態(tài)存儲(chǔ)


　　有時(shí)候，當(dāng)前對(duì)象的狀態(tài)需要來(lái)自于一個(gè)ORM對(duì)象，或者需要將當(dāng)前對(duì)象的狀態(tài)保存到一個(gè)ORM對(duì)象中，UI框架需要存儲(chǔ)一個(gè)狀態(tài)到綁定屬性中。為了支持這種外部狀態(tài)存儲(chǔ)，StateMachine類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)支持了讀寫(xiě)狀態(tài)值。如代碼里，通過(guò)使用myState可以去存儲(chǔ)和獲取狀態(tài)值。
var stateMachine = new StateMachine<State, Trigger>( () => myState.Value, s =>
myState.Value = s );
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5、內(nèi)省


　　該狀態(tài)機(jī)可以通過(guò)StateMachine.PermittedTriggers屬性獲取當(dāng)前狀態(tài)下可以觸發(fā)的觸發(fā)器列表。并能夠使用StateMachine.GetInfo()獲取狀態(tài)相關(guān)的配置信息。
public IEnumerable<TTrigger> PermittedTriggers { get { return
GetPermittedTriggers(); } }//返回StateMachineInfo對(duì)象，包含狀態(tài)及觸發(fā)器列表。
_machine.GetInfo();
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6、衛(wèi)語(yǔ)句


　　狀態(tài)機(jī)將根據(jù)衛(wèi)語(yǔ)句在多條轉(zhuǎn)換線路之間進(jìn)行選擇，衛(wèi)語(yǔ)句必須是互斥的，多個(gè)衛(wèi)語(yǔ)句不能同時(shí)生效。子狀態(tài)可以通過(guò)重新指定來(lái)覆蓋狀態(tài)轉(zhuǎn)換，但是子狀態(tài)不能覆蓋父狀態(tài)允許的狀態(tài)轉(zhuǎn)換，當(dāng)觸發(fā)器觸發(fā)時(shí)，衛(wèi)語(yǔ)句開(kāi)始評(píng)估線路選擇，因此不會(huì)帶來(lái)其它方面的影響。
phoneCall.Configure(State.OffHook) .PermitIf(Trigger.CallDialled,
State.Ringing, ()=> IsValidNumber) .PermitIf(Trigger.CallDialled,
State.Beeping, ()=> !IsValidNumber)
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7、參數(shù)化觸發(fā)器

　　支持將強(qiáng)類(lèi)型參數(shù)提供給觸發(fā)器，使用方法PermitDynamic()配置狀態(tài)機(jī)時(shí)，能夠通過(guò)觸發(fā)器參數(shù)動(dòng)態(tài)選擇目標(biāo)狀態(tài)。
var assignTrigger = stateMachine.SetTriggerParameters<string>(Trigger.Assign);
stateMachine.Configure(State.Assigned) .OnEntryFrom(assignTrigger, email=>
OnAssigned(email)); stateMachine.Fire(assignTrigger,"[email protected]");
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8、忽視轉(zhuǎn)換和重入狀態(tài)

　　如果觸發(fā)了一個(gè)沒(méi)有配置過(guò)的線路，將會(huì)拋出一個(gè)異常，通過(guò)使用Ignore方法，忽視一些觸發(fā)，當(dāng)觸發(fā)了此類(lèi)觸發(fā)器時(shí)，不會(huì)拋出異常，而改為忽略該次觸發(fā)。
phoneCall.Configure(State.Connected) .Ignore(Trigger.CallDialled);
　　另外，一個(gè)狀態(tài)能夠使用PermitReentry方法配置為重復(fù)進(jìn)入(從本狀態(tài)到本狀態(tài))，entry和exit事件也會(huì)被再次觸發(fā)。
stateMachine.Configure(State.Assigned) .PermitReentry(Trigger.Assigned)
.OnEntry(()=> SendEmailToAssignee());
　　默認(rèn)情形下，必須明確忽略哪些觸發(fā)器。 當(dāng)未配置的觸發(fā)器被觸發(fā)時(shí)默認(rèn)是拋出異常，可以通過(guò)使用OnUnhandledTrigger配置狀態(tài)機(jī)覆寫(xiě)處理異常情形。
stateMachine.OnUnhandledTrigger((state, trigger) => { });
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9、導(dǎo)出DOT格式圖

　　運(yùn)行狀態(tài)可視化狀態(tài)機(jī)是很有用處的，使用狀態(tài)機(jī)時(shí)，代碼是命令式的，而狀態(tài)圖是副產(chǎn)物。
phoneCall.Configure(State.OffHook) .PermitIf(Trigger.CallDialled,
State.Ringing, IsValidNumber);string graph =
UmlDotGraph.Format(phoneCall.GetInfo());
　　UmlDotGraph.Format()方法返回代表狀態(tài)機(jī)的字符串，使用DOT graph語(yǔ)言格式。這個(gè)可以被支持DOT graph語(yǔ)言的工具渲染。像
graphviz.org <http://www.graphviz.org/>和viz.js
<https://github.com/mdaines/viz.js>的dot command line
<http://www.graphviz.org/doc/info/command.html>工具。

　　諸如生成的字符串在viz.js <https://github.com/mdaines/viz.js>中解析的狀態(tài)機(jī)圖形。

　　

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10、異步觸發(fā)


　　該狀態(tài)機(jī)支持異步操作，對(duì)于Entry/Exit方法等都有相應(yīng)的異步方法，帶Async結(jié)尾，并且對(duì)于觸發(fā)也有異步方法FireAsync()，需要注意的是，盡管使用了異步，但仍然是單線程操作，不能被多個(gè)線程同時(shí)使用。
stateMachine.Configure(State.Assigned) .OnEntryAsync(async () => await
SendEmailToAssignee());await stateMachine.FireAsync(Trigger.Assigned);
　至此，對(duì)于狀態(tài)機(jī)Stateless的功能差不多了解完畢了，開(kāi)始將狀態(tài)機(jī)融入到項(xiàng)目中實(shí)際使用起來(lái)，也已經(jīng)加入到日程中。

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2019-09-22,望技術(shù)有成后能回來(lái)看見(jiàn)自己的腳步

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