[TOC] ## 概述 有限狀態機（Finite-state machine）是一個非常有用的模型，可以模擬世界上大部分事物。 簡單說，它有三個特征： * 狀態總數（state）是有限的。 * 任一時刻，只處在一種狀態之中。 * 某種條件下，會從一種狀態轉變（transition）到另一種狀態。 它對JavaScript的意義在于，很多對象可以寫成有限狀態機。 舉例來說，網頁上有一個菜單元素。鼠標點擊，菜單顯示；鼠標再次點擊，菜單隱藏。如果使用有限狀態機描述，就是這個菜單只有兩種狀態（顯示和隱藏），鼠標會引發狀態轉變。 代碼可以寫成下面這樣： ~~~ var menu = { 　　// 當前狀態 　　currentState: 'hide', 　　// 綁定事件 　　initialize: function() { 　　　　var self = this; 　　　　self.on("click", self.transition); 　　}, 　　// 狀態轉換 　　transition: function(event){ 　　　　switch(this.currentState) { 　　　　　　case "hide": 　　　　　　　　this.currentState = 'show'; 　　　　　　　　doSomething(); 　　　　　　　　break; 　　　　　　case "show": 　　　　　　　　this.currentState = 'hide'; 　　　　　　　　doSomething(); 　　　　　　　　break; 　　　　　　default: 　　　　　　　　console.log('Invalid State!'); 　　　　　　　　break; 　　　　} 　　} }; ~~~ 可以看到，有限狀態機的寫法，邏輯清晰，表達力強，有利于封裝事件。一個對象的狀態越多、發生的事件越多，就越適合采用有限狀態機的寫法。 另外，JavaScript語言是一種異步操作特別多的語言，常用的解決方法是指定回調函數，但這樣會造成代碼結構混亂、難以測試和除錯等問題。有限狀態機提供了更好的辦法：把異步操作與對象的狀態改變掛鉤，當異步操作結束的時候，發生相應的狀態改變，由此再觸發其他操作。這要比回調函數、事件監聽、發布/訂閱等解決方案，在邏輯上更合理，更易于降低代碼的復雜度。 ## Javascript Finite State Machine函數庫 下面介紹一個有限狀態機的函數庫[Javascript Finite State Machine](https://github.com/jakesgordon/javascript-state-machine)。這個庫非常好懂，可以幫助我們加深理解，而且功能一點都不弱。 該庫提供一個全局對象StateMachine，使用該對象的create方法，可以生成有限狀態機的實例。 ~~~ var fsm = StateMachine.create(); ~~~ 生成的時候，需要提供一個參數對象，用來描述實例的性質。比如，交通信號燈（紅綠燈）可以這樣描述： ~~~ var fsm = StateMachine.create({ 　　initial: 'green', 　　events: [ 　　　　{ name: 'warn', from: 'green', to: 'yellow' }, 　　　　{ name: 'stop', from: 'yellow', to: 'red' }, 　　　　{ name: 'ready', from: 'red', to: 'yellow' }, 　　　　{ name: 'go', from: 'yellow', to: 'green' } 　　] }); ~~~ 交通信號燈的初始狀態（initial）為green，events屬性是觸發狀態改變的各種事件，比如warn事件使得green狀態變成yellow狀態，stop事件使得yellow狀態變成red狀態等等。 生成實例以后，就可以隨時查詢當前狀態。 * fsm.current ：返回當前狀態。 * fsm.is(s) ：返回一個布爾值，表示狀態s是否為當前狀態。 * fsm.can(e) ：返回一個布爾值，表示事件e是否能在當前狀態觸發。 * fsm.cannot(e) ：返回一個布爾值，表示事件e是否不能在當前狀態觸發。 Javascript Finite State Machine允許為每個事件指定兩個回調函數，以warn事件為例： * onbefore*_warn_*：在warn事件發生之前觸發。 * onafter*_warn_*（可簡寫成onwarn） ：在warn事件發生之后觸發。 同時，它也允許為每個狀態指定兩個回調函數，以green狀態為例： * onleave*_green_* ：在離開green狀態時觸發。 * onenter*_green_*（可簡寫成ongreen） ：在進入green狀態時觸發。 假定warn事件使得狀態從green變為yellow，上面四類回調函數的發生順序如下：onbefore*_warn_* → onleave*_green_* → onenter*_yellow_* → onafter*_warn_*。 除了為每個事件和狀態單獨指定回調函數，還可以為所有的事件和狀態指定通用的回調函數。 * onbeforeevent ：任一事件發生之前觸發。 * onleavestate ：離開任一狀態時觸發。 * onenterstate ：進入任一狀態時觸發。 * onafterevent ：任一事件結束后觸發。 如果事件的回調函數里面有異步操作（比如與服務器進行Ajax通信），這時我們可能希望等到異步操作結束，再發生狀態改變。這就要用到transition方法。 ~~~ fsm.onleavegreen = function(){ 　　light.fadeOut('slow', function() { 　　　　fsm.transition(); 　　}); 　　return StateMachine.ASYNC; }; ~~~ 上面代碼的回調函數里面，有一個異步操作（light.fadeOut）。如果不希望狀態立即改變，就要讓回調函數返回StateMachine.ASYNC，表示狀態暫時不改變；等到異步操作結束，再調用transition方法，使得狀態發生改變。 Javascript Finite State Machine還允許指定錯誤處理函數，當發生了當前狀態不可能發生的事件時自動觸發。 ~~~ var fsm = StateMachine.create({ 　　// ... 　　error: function(eventName, from, to, args, errorCode, errorMessage) { 　　　　return 'event ' + eventName + ': ' + errorMessage; 　　}, 　　// ... }); ~~~ 比如，當前狀態是green，理論上這時只可能發生warn事件。要是這時發生了stop事件，就會觸發上面的錯誤處理函數。 Javascript Finite State Machine的基本用法就是上面這些，更詳細的介紹可以參見它的[主頁](https://github.com/jakesgordon/javascript-state-machine)。 ## 參考鏈接 * Jim Cowart,?[Five Patterns to Help You Tame Asynchronous JavaScript](http://tech.pro/blog/1402/five-patterns-to-help-you-tame-asynchronous-javascript)